Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Комиссия по изотопному содержанию и атомным весам
Логотип CIAAW
СокращениеCIAAW
Формирование1899 ; 122 года назад ( 1899 )
ТипМеждународная научная организация
ЦельОбеспечить рекомендованные на международном уровне значения изотопного состава и атомной массы элементов.
Обслуживаемый регион
Мировой
Официальный язык
английский
Председатель
Юрис Мейя
Секретарь
Томас Прохаска
Головная организация
ИЮПАК (с 1920 г.)
Интернет сайтhttp://www.ciaaw.org

Комиссия по изотопического состава и атомных весов ( CIAAW ) является международной научно комитет Международного союза теоретической и прикладной химии (IUPAC) в его отделения неорганической химии . С 1899 годом, поручено с периодической критической оценкой атомных весов из химических элементов и других данных родственных, такие как изотопный состав элементов. [1] Стандартные атомные веса CIAAW, принимаемые раз в два года, признаны авторитетным источником в науке и появляются во всем мире на настенных диаграммах периодической таблицы . [2]

Использование стандартных атомных весов CIAAW также требуется по закону, например, при расчете теплотворной способности природного газа (ISO 6976: 1995) или при гравиметрической подготовке первичных стандартных образцов при анализе газов (ISO 6142: 2006). Кроме того, до 2019 года определение кельвина , единицы измерения термодинамической температуры в системе СИ, напрямую относилось к изотопному составу кислорода и водорода в соответствии с рекомендациями CIAAW. [3] Последний отчет CIAAW был опубликован в феврале 2016 года. [4] После 20 мая 2019 года вступило в силу новое определение кельвина, основанное на постоянной Больцмана .

Учреждение [ править ]

US_Government_FW_Clarke_Public_Domain.jpg
Томас Эдвард Торп.jpg
Фрэнк В. Кларк (США)Карл Зейберт (Германия)Сэр Эдвард Торп (Великобритания)
Первые члены Международного комитета по атомным весам

Хотя атомный вес принял концепцию такой постоянной природы, как скорость света, отсутствие согласия по принятым значениям создало трудности в торговле. Количества, измеренные химическим анализом, не переводились в веса одинаковым образом всеми сторонами, и стандартизация стала неотложной задачей. [5] При таком большом количестве сообщений о величинах Американское химическое общество (ACS) в 1892 году назначило постоянный комитет для составления отчета по стандартной таблице атомных весов для принятия Обществом. Кларк, который в то время был главным химиком Геологической службы США, был назначен комитетом из одного человека для составления отчета. Он представил первый отчет на годовом собрании 1893 г. и опубликовал его в январе 1894 г. [6]

В 1897 году Немецкое химическое общество по предложению Германа Эмиля Фишера назначило рабочий комитет из трех человек, который должен был составить доклад об атомных весах. В состав комитета входили председатель проф. Ханс Х. Ландольт (Берлинский университет), проф. Вильгельм Оствальд (Лейпцигский университет) и проф. Карл Зейберт.(Университет Ганновера). Этот комитет опубликовал свой первый отчет в 1898 году, в котором он высказал предположение о желательности создания международного комитета по атомным весам. 30 марта 1899 года Ландольт, Оствальд и Зеберт направили другим национальным научным организациям приглашение назначить делегатов в Международный комитет по атомным весам. Пятьдесят восемь членов были назначены в Большой международный комитет по атомным весам, включая Фрэнка У. Кларка . [7] Большой комитет вёл свои дела по переписке с Ландольтом, что создавало трудности и задержки, связанные с перепиской между 58 членами. В результате 15 декабря 1899 года немецкий комитет попросил членов Интернационала выбрать небольшой комитет из трех-четырех членов.[8] В 1902 годубыли избраныпрофессор Франк В. Кларк (США), профессор Карл Зеуберт (Германия) и профессор Томас Эдвард Торп (Великобритания), и Международный комитет по атомным весам опубликовал свой первый отчет в 1903 году под заголовком под председательством профессора Кларка. [9]

Функция [ править ]

С 1899 года Комиссия периодически критически оценивает опубликованную научную литературу и составляет Таблицу стандартных атомных весов. В последнее время Таблица стандартных атомных масс публикуется раз в два года. Каждое рекомендуемое стандартное значение атомной массы отражает наилучшее знание оцененных опубликованных данных. Рекомендуя стандартные атомные веса, CIAAW, как правило, не пытается оценить средний или составной изотопный состав Земли или любого подмножества земных материалов. Вместо этого Комиссия стремится найти единую величину и симметричную неопределенность, которая включала бы почти все вещества, которые могут встретиться. [10]

Известные решения [ править ]

За свою историю Комиссия приняла много заметных решений. Некоторые из них выделены ниже.

Первый отчет Международной комиссии по атомному весу за 1903 год

Международная единица атомного веса: H = 1 или O = 16 [ править ]

Хотя Дальтон предложил принять атомный вес водорода за единицу в 1803 году, многие другие предложения были популярны на протяжении всего XIX века. К концу XIX века широкую поддержку получили две шкалы: H = 1 и O = 16. Такая ситуация была нежелательной в науке, и в октябре 1899 года первой задачей Международной комиссии по атомным весам было принять решение о международной шкале, и кислородная шкала стала международным стандартом. [11]Принятие кислородной шкалы вызвало значительную реакцию в химическом сообществе, и поэтому первый отчет по атомным весам был опубликован с использованием обеих шкал. Вскоре от этой практики отказались, и кислородная шкала оставалась международным стандартом на десятилетия вперед. Тем не менее, когда Комиссия присоединилась к ИЮПАК в 1920 году, ее попросили вернуться к шкале H = 1, которую она отклонила.

Современный блок: 12 C = 12 [ править ]

С открытием изотопов кислорода в 1929 году возникла ситуация, когда химики основывали свои вычисления на средней атомной массе (атомной массе) кислорода, тогда как физики использовали массу преобладающего изотопа кислорода, кислорода-16. Это несоответствие стало нежелательным, и необходимо было объединить химию и физику. [12] На встрече в Париже 1957 года Комиссия выдвинула предложение по шкале углерода-12. [13] Шкала углерода-12 для атомных масс и масс нуклидов была одобрена IUPAP (1960) и IUPAC (1961) и до сих пор используется во всем мире. [14]

Неопределенность атомных весов [ править ]

В начале 20 века измерения атомного веса свинца показали значительные колебания в зависимости от происхождения образца. Эти различия считались исключением из-за того, что изотопы свинца являются продуктами естественных цепочек радиоактивного распада урана. Однако в 1930-х годах Малкольм Доул сообщил, что атомный вес кислорода в воздухе немного отличается от атомного веса в воде. [15] Вскоре после этого Альфред Ниерсообщили о естественных вариациях изотопного состава углерода. Стало ясно, что атомные веса не являются константами природы. На заседании Комиссии в 1951 году было признано, что изменение изотопного содержания серы оказывает значительное влияние на международно признанное значение атомной массы. Чтобы указать диапазон значений атомной массы, которые могут применяться к сере из различных природных источников, к атомной массе серы было добавлено значение ± 0,003. К 1969 году Комиссия установила неопределенности для всех значений атомной массы.

Выдержка из Периодической таблицы элементов ИЮПАК 2011 года, показывающая интервальные обозначения стандартных атомных масс бора, углерода и азота.

Обозначение интервалов [ править ]

На своем заседании в 2009 году в Вене Комиссия решила выразить стандартный атомный вес водорода, углерода, кислорода и других элементов таким образом, чтобы четко указать, что эти значения не являются константами природы. [16] [17] Например, запись стандартного атомного веса водорода как [1,007 84, 1,008 11] показывает, что атомный вес в любом нормальном материале будет больше или равен 1,007 84 и будет меньше или равен 1.008 11. [18]

Принадлежность и имя [ править ]

  • Международный союз чистой и прикладной химии (IUPAC) с 1920 г.
  • Международная ассоциация химических обществ (МАКО) с 1913-1919 гг.

Комиссия по изотопному содержанию и атомным весам претерпела множество изменений в названии:

  • Большой международный комитет по атомным весам (1899–1902)
  • Международный комитет по атомным весам (1902-1920)
  • Комиссия ИЮПАК по атомным весам (1920-1922)
  • Комиссия ИЮПАК по химическим элементам (1922-1930)
  • Комиссия ИЮПАК по атомным весам (1930-1979)
  • Комиссия ИЮПАК по атомным весам и изотопному содержанию (1979-2002 гг.)
  • Комиссия ИЮПАК по изотопному содержанию и атомному весу (2002-настоящее время)

Известные участники [ править ]

Химик из Гарварда Теодор У. Ричардс , член Международной комиссии по атомному весу, был удостоен Нобелевской премии по химии 1914 года за свою работу по определению атомного веса.

С момента ее создания многие известные химики были членами Комиссии. Примечательно, что в Комиссии работали восемь нобелевских лауреатов: Анри Муассан (1903–1907), Вильгельм Оствальд (1906–1916), Фрэнсис Уильям Астон , Фредерик Содди , Теодор Уильям Ричардс , Нильс Бор , Отто Хан и Мария Кюри .

Ричардс был удостоен Нобелевской премии по химии 1914 года «в знак признания его точных определений атомного веса большого числа химических элементов» [19], когда он был членом Комиссии. [20] Точно так же Фрэнсис Астон был членом Комиссии, когда он был награжден Нобелевской премией по химии 1922 года за свою работу по измерениям изотопов. [21] Между прочим, отчет об атомных весах 1925 года был подписан тремя нобелевскими лауреатами. [22]

Среди других известных ученых, которые работали в Комиссии, были Жорж Урбен (открыватель лютеция , хотя приоритет оспаривался с Карлом Ауэром фон Вельсбахом ), Андре-Луи Дебьерн (открыватель актиния , хотя приоритет оспаривался с Фридрихом Оскаром Гизелем ), Маргарита Перей (первооткрыватель франция ), Георгий Флеров (тезка элемента флеровий ), [23] Роберт Уайтлоу-Грей (первый изолированный радон ) и Арне Оландер (секретарь и членНобелевский комитет по химии ).

Председатели комиссии [ править ]

С момента создания председателями Комиссии были:

  • Ганс Х. Ландольт (1899-1901)
  • Фрэнк В. Кларк (1902-1921)
  • Жорж Урбен (1922-1929)
  • Грегори П. Бакстер (1930-1949)
  • Эдвард Уичерс (1950-1959)
  • Томас Батуэкас (1960-1963)
  • Эдвард Уичерс (1964-1969)
  • Норман Гринвуд (1970-1975)
  • Этьен Рот (1976-1979)
  • Норман Э. Холден (1980-1983)
  • Раймонд Л. Мартин (1984-1987)
  • Джон де Лаэтер (1988–1991)
  • Клаус Г. Хойманн (1992–1995)
  • Людольф Шульц (1996-2001)
  • Филип Тейлор (2002-2003)
  • Типинг Дин (2004-2007)
  • Роберто Гонфиантини (2008-2009)
  • Вилли А. Брэнд (2010-2013)
  • Юрис Мейя (2014-настоящее время)

В 1950 году испанский химик Энрике Молес стал первым секретарем Комиссии, когда была создана эта должность.

См. Также [ править ]

  • Атомная единица массы
  • Комитет по данным для науки и технологий

Ссылки [ править ]

  1. ^ "Нобелевская премия по химии 1914 - Вручение" . Nobelprize.org. 11 ноября 1915 года. Архивировано 30 июня 2017 года.
  2. ^ "ИЮПАК, Оксфордская ссылка" . Архивировано 22 сентября 2013 года. Cite journal requires |journal= (help)
  3. ^ «Уточнение определения кельвина, единицы термодинамической температуры» (PDF) . BIPM. 2005. Архивировано (PDF) из оригинала 26.06.2013.
  4. ^ Juris Meija; Тайлер Б. Коплен; Майкл Берглунд; Вилли А. Брэнд; Поль де Бьевр; Манфред Грёнинг; Норман Э. Холден; Йоханна Ирргехер; Роберт Д. Лосс; Томас Валчик; Томас Прохаска (2016). «Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)» . Pure Appl. Chem. 88 (3): 265–291. DOI : 10,1515 / пак-2015-0305 . S2CID 101719914 .  
  5. ^ Э. Кроуфорд (1992). Национализм и интернационализм в науке, 1880-1939 гг. (Стр . 40) . Издательство Кембриджского университета. ISBN 9780521524742. Архивировано 9 мая 2016 года.
  6. ^ «Атомные веса и Международный комитет - Исторический обзор» . Chemistry International. 2004. Архивировано 9 июля 2017 года.
  7. ↑ LM Dennis, Frank Wigglesworth Clarke (Национальная академия наук, 1932 г.), стр. 143. Архивировано 15 октября 2012 г. в Wayback Machine.
  8. ^ Х. Ландольт; В. Оствальд; К. Зеуберт (1900). "Zweiter Bericht der Commission für die Festsetzung der Atomgewichte". Бер. 22 (2): 1847–1883. DOI : 10.1002 / cber.19000330270 .
  9. ↑ FW Clarke (1903). «Отчет Международного комитета по атомным весам» . Варенье. Chem. Soc. 25 (1): 1–5. DOI : 10.1021 / ja02003a001 .
  10. ^ Майкл Э. Визер; Майкл Берглунд (2009). «Атомный вес элементов 2007 (Технический отчет IUPAC)» (PDF) . Pure Appl. Chem. 81 (11): 2131–2156. CiteSeerX 10.1.1.540.9258 . DOI : 10.1351 / PAC-REP-09-08-03 . S2CID 98084907 . Архивировано (PDF) из оригинала 04.03.2016.   
  11. ^ Ричардс, Теодор Уильям (1900). «Международные атомные веса». Труды Американской академии искусств и наук . 36 (10): 171–176. DOI : 10.2307 / 20020992 . JSTOR 20020992 . 
  12. ↑ FW Aston (1931). «Единица атомного веса» . Природа . 128 (3234): 731. Bibcode : 1931Natur.128..731. . DOI : 10.1038 / 128731a0 . S2CID 4134425 . 
  13. ^ Эдвард Wichers (1958). «Отчет об атомных весах за 1956-1957 годы». Варенье. Chem. Soc. 80 (16): 4121–4124. DOI : 10.1021 / ja01549a001 .
  14. ^ Энциклопедический словарь Брокгауза архивации 2013-03-08 в Wayback Machine
  15. ^ Малкольм Доул (1935). «Относительный атомный вес кислорода в воде и воздухе». Варенье. Chem. Soc. 57 (12): 2731. DOI : 10.1021 / ja01315a511 .
  16. ^ «Массовая миграция: химики пересматривают атомные веса 10 элементов» . Scientific American . 16 декабря 2010. Архивировано 30 декабря 2011 года.
  17. ^ «Атомный вес изменяется, чтобы отразить естественные вариации» . Мир химии . 2010. Архивировано 23 сентября 2013 года.
  18. ^ Тайлер Б. Коплен; Норман Э. Холден (2011). «Атомный вес: больше не константы природы» . Chemistry International . Архивировано 14 июня 2013 года.
  19. ^ "Нобелевская премия по химии 1914" . Архивировано 29 июня 2017 года.
  20. ^ "Нобелевская премия Ричардсу; Премия по химии за 1914 год идет исследователю Гарварда" . Нью-Йорк Таймс . 13 ноября 1915 года. Архивировано 22 сентября 2013 года.
  21. ^ FW Aston; и другие. (1923). «Отчет Международного комитета по химическим элементам: 1923 г.». Варенье. Chem. Soc. 45 (4): 867–874. DOI : 10.1021 / ja01657a001 .
  22. ^ FW Aston; и другие. (1925). «Международные атомные массы 1925 года» . Варенье. Chem. Soc. 47 (3): 597–601. DOI : 10.1021 / ja01680a001 .
  23. ^ «Краткое изложение прошлого и настоящего членства, CIAAW» . Архивировано 15 октября 2014 года.

Внешние ссылки [ править ]

  • Официальный веб-сайт
  • Атомный вес элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)
  • Изотопный состав элементов 2013 (Технический отчет IUPAC)
  • Изотопные составы элементов 2009 г. (Технический отчет IUPAC)