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原子质量单位 编辑
为准确计量微小分子的重量,国际通常采用一个原子的质量单位为基准,定义为碳12元素原子质量的1/12为一个原子质量单位。
中文名:原子质量单位
外文名:amu或u
别名:统一原子质量单位或道尔顿
定义:碳12元素原子质量的1/12
单位精确度:十的负八次方
量纲:一
1 u = 1/NA 克 = 1/(1000 NA) 千克 (NA为阿伏伽德罗常数) =1.66053886×10^-27 kg ; “amu”这个符号一般出现在较老的文献中。在书写原子量的时候经常不写任何单位,而将原子质量单位作为默认的单位。在生物化学和分子生物学文献中(特别是描述蛋白质的时候),一般使用道尔顿这个名词,或者使用Da。由于蛋白是大分子,他们通常有上千道尔顿的分子量,这时候使用kDa(千道尔顿)作为单位。
分子质量单位不是国际单位制(SI)单位,但是却是SI允许使用的非国际单位制单位,参见SI的相关说明(英文)。
约翰·道尔顿
约翰·道尔顿(John Dalton)最早建议使用一个氢原子的质量来作为原子量的单位。质谱仪的发明人弗朗西斯·威廉·阿斯朗(Francis William Aston)后来使用一个氧16分子质量的1/16作为单位。在1961年之前,物理原子质量单位被定义为一个氧16原子质量的1/16,而化学原子质量单位则被定义为一个氧原子(计算了不同的氧同位素丰度)质量的1/16。这两个单位都比现在使用的统一原子质量单位小一些。统一原子质量单位是由国际纯粹和应用物理联合会(IUPAP)在1960年以及国际纯粹与应用化学联合会(IUPAC)在1961年所采纳的。
贝采里乌斯(j.j.berzelius, 1779~1848)在1814~1826年的12年里连续发表了三张相对原子质量表,所列元素多达49种 。其中大部分相对原子质量已接近现代原子量数值。大约在1828年,贝采里乌斯结合原子热容定律和同晶型定律把长期弄错的钾、钠、银的相对原子质量纠正过来。
康尼查罗提出了如下结论:当考虑一系列某一元素的化合物时,其中必然有一种或几种化合物中只含有一个原子的这种元素,那么在一系列该元素的质量值中,最小值就是该元素相对原子质量的约值 。康尼查罗的上述工作,澄清了当时一些错误观点,统一了分歧意见,为原子--分子论的发展和确定扫除了障碍,使得原子--分子论整理成为一个协调的系统,从而大大地推进了相对原子质量的测定工作。
斯达在1857~1882这二十五年时间里测定了多种元素的精确相对原子质量,其精度可达小数点后4位数字,与现在相对原子质量相当接近。继斯达之后,美国化学家理查兹(t.w.richards,1868~1928)的工作更为出色。这使他因此而荣获1914年诺贝尔化学奖。自1904年起,他和他的学生通过大量的分析工作修正了斯达的相对原子质量值。
1961 年,化学家和物理学家一致同意采用新“砝码”-----12C,把这种原子质量的 1/12 作为基本单位,至于“天平”也有了许多产品。如目前使用最多的质谱仪。
原理:利用电磁学原理,将待测元素的样品引入质谱,然后用电子轰击,使其由原子变为正离子。正离子在一个外加电场的作用下被加速,然后在磁场作用下发生偏转,因为较轻的同位素发生偏转较大,较重的同位素不容易发生偏转,结果不同的同位素被分开。
构造:进样系统、离子源、质量分析器、离子检测器和记录系统。
用途: 求准确的相对分子质量、鉴定化合物、推测未知结构。
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