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我破解阿伏加德罗常数测量一大难题

发布时间:2011年12月07日 07:08 | 进入复兴论坛 | 来源:科技网 | 手机看视频


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  本报讯 (刘旭红 记者徐玢)近日,中国计量科学研究院、中国科学院地质与地球物理研究所及香港科技大学展开的一项联合研究,完成了对单晶硅摩尔质量准确测量,并提出准确测量化学组成的基本原理――物质的量测量均匀性原理。这一结果在国际计量学权威杂志《计量学》在线发表。

  物质的量是国际单位制中7个基本量之一,摩尔是其的单位。一摩尔物质中包含的实物粒子数被称为阿伏加德罗常数。准确测定阿伏加德罗常数对于用基本物理常数来重新定义国际基本单位摩尔和千克至关重要。目前,国际上阿伏加德罗常数的测定主要是根据完整晶格单晶硅球的摩尔体积和单个硅原子的体积之比(X射线晶体密度法)来实现。但用自然丰度单晶硅X射线晶体密度法和功率天平法测量阿伏加德罗常数存在1.1×10-6不一致性。

  我国科学家易洪等在实验中发现原先国际阿伏加德罗常数工作组所采用的碱溶法制样过程中存在有分馏效应,并且准确测量了这一分馏效应的大小。这一偏差可用于解释两种方法产生的测量误差。针对上述问题,我国科学家在理论上提出了准确测量硅摩尔质量的新判据,即:化学反应完全转化;无分馏效应;分子水平上的均匀性;更少的污染。

  准确测量物质的组成一直是化学研究的基础课题之一。物质的量测量均匀性原理支配着化学测量的采样过程、样品化学制备过程和检测过程,它对于在分子水平上最高准确度情况下测量物质的量具有普遍的指导意义。相关评审专家认为,我国科学家的最新发现解开了10年来阿伏加德罗常数测量领域的一大难题,是对阿伏加德罗常数测量非常有价值的贡献。

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