% 1/100 ‰ 1/1000 ppm (parts per million) 100万分の1 ppb (parts per billion) 10億分の1 ppt (perts per trillion) 1兆分の1 ppq (parts per quadrillion) 1京分の1 SI単位の接頭語1000pgは1ngと同じ量ですが、受ける感じはかなり異なると思います。
a(アト 10-18)、f(フェムト 10-15)、P(ピコ 10-12) n(ナノ 10-9 )、μ(マイクロ 10-6 )、m(ミリ 10-3 ) c(センチ 10-2 )、d(デシ 10-1 )、da(デカ 101 ) k(キロ 103 )、M(メガ 106 )、G(ギガ 109 ) T(テラ 1012 )、P(ペタ 1015 )、E(エクサ 1018 )
| ISOガイド30(1992) | JISK0211(1987)分析化学用語 | JISZ8103(1984)計測用語 | ISO5725(1992) JISZ8402(1991)ぶんせき・試験の許容差通則 | |
| ばらつきの程度 | Precision | 精度,Precision | 精密さ、Precision | 精度、Precision |
| 偏りの程度 | 正確さ、Accuracy | 正確さ、Accuracy | 真度、Trueness | |
| 両者の総合概念 | Accuracy | 精度、Overall accuracy | 正確さ、Accuracy | |
この中で化学で特に関わりの大きい単位は質量の単位kgと物質量mol
ではないかと思います。
質量の単位は当然kgで、唯一、国際原器がその基準になっています。
かつてはメ−トル法の名の由来にもなった一番由緒正しいメ−トル原器もいまや
秒sで表される単位に位が下がり(1mとは1秒の1/299792458の時間に光が
真空中を伝わる行程の長さ)kgと共に秒のsがその主役となっています。
さて、この由緒正しい《質量》ですが《重さ》と良く混同して使われています。
重さ(重量)は地球上で物体に作用する重力の大きさをいい、その場所の
重力の加速度gの大きさにより変化するわけです。
しかし通常は質量の測定に天秤を使って重量による測定をするわけでここら
あたりに混同の元があると思います。
月では重量は約1/6になりますが天秤による質量の測定は正しく行われます。
補足ですが、力の単位はSIではニュ−トンN、でN=kg・m・s-2
圧力の単位は単位面積(1m2)にかかる力の単位で表現するわけで
これをパスカルPaと呼びます。圧力の単位はこのパスカルが正統で
barとか気圧、mmHg、kgf/cm2・・は今や正統な単位ではなくなりつつ
あります。
お天気のミリバ−ル(mb)も最近はヘクトパスカル(hPa)hは102だ。
原子量・分子量・モル
「質量と重さ」
メ−トル法は国際的には1875年に締結され、日本は1885年に加入した訳で
加入後100年以上の歴史があります。
このメ−トル条約には最高機関として国際度量衡総会があります。
1960年この総会で国際単位系(SI単位)が採択されました。
基本単位としてメ−トルm、キログラムkg、カンデラcd、秒s、アンペアA
ケルビンK,物質量molが決められています。原子量とその測定
化学の本には原子量の文字がよくでてきますが、あとで出てくるメンデレ−フが周期律
を作ったさい水素の原子量を1とし、原子量の順に元素を並べると規則的に元素の性質
が変化することを見いだしました。
現在は12Cの相対質量を12と定めています。
ただ各元素に同位体(陽子の数が等しく中性子の数が異なる元素)があり、
例えば炭素では安定な炭素として12Cの他に13Cが1.11%存在するので
天然の炭素Cの原子量は12.011となります。
この原子量は化学的には例えば酸素や原子量が既知の元素と他の元素との結合量を
測定する方法がありますが現在は《質量分析器》によって測定されています。
物質量 mol
化学を勉強したら必ず出てくる単位にモルがあります。まず定義を述べておきます。
モルの定義とはとは「0.012kgの12Cに含まれる原子と同数の構成要素
(原子・分子・イオン電子・・)を含む系の物質量を1molとする」です。
ここで問題になるのは「0.012kgの12Cに含まれる原子と同数」のところでしょう。この数は一般的にはアボガドロ数と呼ばれている数です。この数は測定により得られており 6.0221367x1023 mol-1なる値が現在得られています。
話は少し離れますが化学では体積の単位としてl(リットル)が用いられてきましたが
SIでは当然m3が基本で接頭語のd(デシ)を使って1l(リットル)=1dm3と
表しています。濃度で従来1 mol/lと表していたのは1 mol・dm-3となります。単位の話
自然科学では当然の事ですが単位は測定の基準となる大切な指標です。
また経済活動においても大変重要であるのは当然の事です。
1フ−トはジュネ−ブの48cmからポルトガルの22〜23cmと
倍くらいの差があった訳です。
footはくるぶしから下の長さを基準にしているのですから短足国と長足国
が有ったんでしょうね。
標準的には現在の30.48cmに近い値といえます。
メ−トル法
メ−トル法の歴史はフランス革命の制度改革の一環として国際度量衡制度の制定が
1790年に提案されてから始まったといえます。
ラグランジェを長としてラボアジェやボルタといった大科学者が作業を担当しました。メ−トル
メ−トル法の名のメ−トルはドランブルとメシェンが6年余を費やしてスペインの
バルセロナとダンケルクを結ぶ経線に沿っておよそ1100kmを測り、地球子午線を
算出、その4000千万分の1を長さの基準にして「アルシ−ブのメ−トル尺」を
作りました。約80年後の1875年、国際メ−トル法条約が結ばれたときこの
「アルシ−ブのメ−トル尺」を基に「国際メ−トル原器」(Pt90%、Ir10%)
が作られました。
この時日本にはNo.22の原器が入りました。
1960年には86Krの原子スペクトルを基準としてメ−トルを定義、相対誤差
が±4x10-9以下とされました。最近のレ−ザ−研究の成果として真空中の
光の速さを正確に測定できるようになったため1983年1秒の1/299792458の
時間に光が真空中を伝わる行程の長さと改められた訳です。
これによりメ−トルの測定誤差は時間の測定誤差(安定性)1x10-13程度
となりました。