法定计量单位.docx
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法定计量单位
法定计量单位及溶液浓度
一.概述
1、检测的五大要素:
对象、方法、手段、计量单位、准确度。
2、几个基本概念
(1)计量:
实现单位统一、量值准确可靠的活动。
(2)计量单位:
用以度量同类量大小的一个标准量。
(3)法定计量单位:
由国家承认、具有法定地位的计量单位。
即政府以法令的形式,明确规定要在全国范围内采用的单位。
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(4)基本单位:
具有独立定义、作为其它单位基础的单位。
(5)导出单位:
按照物理量之间的关系,由基本单位以相乘、相除或相乘除的形式构成的单位。
(6)主单位:
具有独立意义的单位,即不带词头的单位(kg除外)。
(7)辅助单位:
既可作为基本单位,又可作为导出单位使用的单位。
(8)组合单位:
由两个以上的单位以相乘、相除或相乘除而构成的单位。
(9)单位制:
各基本单位和由其构成的导出单位构成了一个完整地单位体系,这个单位体系称为单位制。
(10)国际单位制:
以基本单位(七个)和辅助单位(两个)构成的单位制,简称SI。
二.我国法定计量单位的构成
SI基本单位7个
1.法定计量单位①SI单位SI辅助单位2个
SI有专门名称的导出单位(19个)
②国家选定的非国际单位制单位(16)个
③由以上单位构成的组合单位
④由词头和以上单位构成的倍数、分数单位
2.国际单位制基本单位
量的名称单位名称单位符号
长度米m
(光在真空中1/299792458秒的时间间隔内所经过的距离。
)
质量千克(公斤)kg
(等于国际千克(公斤)原器的质量。
)
时间秒s
(铯-133原子基态两个超精细能级之间跃迁所对应的辐射的9192631770个周期的持续时间。
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电流安[培]A
(一恒电流,若保持在处于真空中相距1米的两无限长而圆截面可忽略的平行直导线内,则此两导线之间产生的力在每米长度上等于2×10-7牛顿。
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热力学温度开[尔文]K
(水三相点热力学温度的1/273.16。
)
物质的量摩[尔]mol
(一系统的物质的量,该系统中基本单元数以0.012kgC12的原子数目相等。
在使用摩尔时应指明基本单元,可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子,或这些粒子的特定组合。
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发光强度坎[德拉]cd
(发射出频率为540×1012赫兹单色辐射的光源在给定方向上的发光强度,而且在此方向上的辐射强度为1/683瓦特每球面度。
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3.SI导出单位
量的名称单位名称单位符号用SI基本单位和SI导出单位表示
频率赫[兹]Hz1Hz=1s-1个人收集整理勿做商业用途
力牛[顿]N1N=1kg·m/s2个人收集整理勿做商业用途
压力,压强,应力帕[斯卡]Pa1Pa=1N/m2个人收集整理勿做商业用途
能[量],功,热量焦[尔]J1J=1N·m个人收集整理勿做商业用途
功率,辐[射能]通量瓦[特]W1W=1J/s个人收集整理勿做商业用途
电荷[量]库[伦]C1C=1A·s个人收集整理勿做商业用途
电压,电动势,电位(电势)伏[特]V1V=1W/A
电容法[拉]F1F=1C/V个人收集整理勿做商业用途
电阻欧[姆]Ω1Ω=1V/A个人收集整理勿做商业用途
电导西[门子]S1S=1Ω-1个人收集整理勿做商业用途
磁通[量]韦[伯]Wb1Wb=1V·s个人收集整理勿做商业用途
磁通[量]密度,磁感应强度特[斯拉]T1T=1Wb/m2个人收集整理勿做商业用途
电感亨[利]H1H=1Wb/A个人收集整理勿做商业用途
摄氏温度摄氏度℃1℃=1K
光通量流[明]lm1lm=1cd·sr个人收集整理勿做商业用途
[光]照度勒[克斯]lx1lx=1lm/m2个人收集整理勿做商业用途
SI辅助单位
[平面]角弧度rad1rad=1m/m=1个人收集整理勿做商业用途
立体角球面度sr1sr=1m2/m2=1个人收集整理勿做商业用途
4.由于人类健康安全防护需要而确定的具有专门名称的SI导出单位
量的名称单位名称单位符号用SI基本单位和SI导出单位表示
[放射性]活度贝可[勒尔]Bq1Bq=1s-1个人收集整理勿做商业用途
吸收剂量
比授[予]能戈[瑞]Gy1Gy=1J/kg个人收集整理勿做商业用途
比释动能
剂量当量希[沃特]Sv1Sv=1J/kg个人收集整理勿做商业用途
5.国家选定的非国际单位制单位
量的名称单位名称单位符号换算关系和说明
时间分min1min=60s个人收集整理勿做商业用途
小[时]h1h=60min=3600s
天[日]d1d=24h=86400s
平面角[角]秒(″)1″=(π/648000)rad个人收集整理勿做商业用途
[角]分(′)1′=60″=(π/108000)rad
度(°)1°=60′=(π/180)rad
旋转速度转每分r/min1r/min=(1/60)s-1个人收集整理勿做商业用途
长度海里nmile1nmile=1852m(只用于航程)个人收集整理勿做商业用途
速度节kn1kn=1nmile/h=(1852/3600)m/s个人收集整理勿做商业用途
(只用于航行)
质量吨t1t=103kg个人收集整理勿做商业用途
原子质量单位u1u≈1.660540×10-27kg
体积升L,(l)1L=1dm3=10-3m3个人收集整理勿做商业用途
能电子伏eV1eV≈1.602177×10-19J个人收集整理勿做商业用途
级差分贝dB
线密度特[克斯]tex1tex=1g/km个人收集整理勿做商业用途
面积公顷hm21hm2=10000m2(国际符号为ha)个人收集整理勿做商业用途
6.我国没有选用的暂时与SI并用的单位
单位名称单位符号用SI单位表示的值
埃Å1Å=0.1nm=10-10m个人收集整理勿做商业用途
公亩a1a=1dam2=102m2个人收集整理勿做商业用途
靶恩b1b=100fm2=10-28m个人收集整理勿做商业用途
巴bar1bar=0.1MPa=105Pa个人收集整理勿做商业用途
伽Gal1Gal=1cm/s2=10-2m/s2个人收集整理勿做商业用途
居里Ci1Ci=3.7×1010Bq个人收集整理勿做商业用途
伦琴R1R=2.58×10-4C/kg个人收集整理勿做商业用途
拉德rad1rad=1cGy=10-2Gy个人收集整理勿做商业用途
雷姆rem1rem=1cSv=10-2Sv个人收集整理勿做商业用途
三、常用词头
1024尧[它]Y;10-1分d;
1021泽[它]Z;10-2厘c;
1018艾[可萨]E;10-3毫m;
1015拍[它]P;10-6微µ;
1012太[拉]T;10-9纳〔诺〕n;
109吉[伽]G;10-12皮〔可〕p;
106兆M;10-15飞〔母托〕f;
103千k;10-18阿〔托〕a;
102百h;10-21仄[普托]z;
101十da;10-24幺[科托]y
四、法定计量单位的使用规则:
1.词头应用正体书写。
不能重迭使用,如mµm(毫微米)应改为nm(纳米);µµF(微微法)应改为pF(皮法)。
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2.词头不能单独使用,15µm不能写成15µ,词头和单位之间不得有间隙。
3.分数、倍数单位词头的选取
一般应选适当词头使量的数值处于0.1~1000范围之内,如1.2×104m应改为12km,3.1×10-8g应写成31ng,1401Pa应写成1.401kPa。
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4.非10进制单位如时、分(min)、天(d)、摄氏度(℃)、(角)分(′)等不用SI词头。
它们参与构成组合单位时,不应放在最前面,如光量单位lm·h,不应写为h·lm。
摄氏度的℃可作为中文符号使用。
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5.组合单位中词头的符号及其写法
一个组合单位一般只有一个词头,分母一般不加词头(分子是1,或分母为长度、面积、体积时除外),kg例外。
词头一般加在分子第一个单位之前。
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6.组合单位的符号及其写法
有中文符号和国际符号两类。
中文符号可用简称,也可用全称。
提倡用国际符号,只在文字叙述时用单位的名称。
单位符号应按其名称或简称读,不得按字母读。
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计算时,为了方便,建议所有量均用SI单位表示,词头用10的幂代替。
用国际符号的相乘关系的组合单位,中间可加圆点,也可不加。
如W·h(瓦时),也可写成Wh。
相除构成的组合单位有三种写法,如kg/m3;kg﹒m-3;kgm-3(千克每立方米)。
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中文符号的组合单位,相乘的中间一定加圆点,如瓦·时;相除的有两种形式,如千克/米2,也可写成千克﹒米-2。
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只通过相乘构成的组合单位再加词头时,词头通常加在组合单位的第一个单位之前。
如:
力矩单位kN·m,不宜写成N·km。
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7.组合单位的读法,有四条原则。
单位和词头符号的读音应读其名称或简称,不得按字母读音。
1从左往右,乘号不读音,如N﹒m读作牛顿米或牛米。
②按单位先后次序:
先分子后分母,除号读“每”,无论分母中有几个单位,每只能出现一次。
如mg/L应读成毫克每升。
W/(m﹒K)读作瓦特每米开尔文。
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③幂指数读在单位前面,除表示面积的“平方”,体积的“立方”外,其余均读“次方”。
如㎡读成平方米;m3读成立方米;m4读成四次方米,m/s2读作米每二次方秒。
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④分子为1的单位读时以“每”字开头,如s-1读“每秒”,m-1读“每米”。
组合单位符号书写方式举例
单位名称符号的正确书写方式错误或不正确的书写形式
牛顿米N·m,Nm,牛·米N-m,mN,牛米,牛-米个人收集整理勿做商业用途
米每秒m/s,m·s-1,-ms-ms-1
米·秒-1,米/秒,-米秒-秒米,米秒-1
瓦每开尔文米W/(K·m),瓦/(开·米)W/(开·米),W/K/m,W/K·m个人收集整理勿做商业用途
每米m-1,米-11/m,1/米
8.计量单位不可放在数值之间,应在数值末尾给出单位。
如1.75m不能写成1m75㎝,也不能写成1m75。
但平面角和时间单位的h、min除外,如可以写成1h24min15s,个人收集整理勿做商业用途
60°31′12″等。
9.量值的表示
量值等于数字与单位的乘积,书写时要在数值和单位之间空半个字的空位。
数字位数分隔时从小数点分别向左和向右分别每3位空出半个字空位。
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10.单位符号又是词头时,单位写在右侧,相乘时不用负指数形式,如Nm不可能写成mN,m/s不可能写成ms-1。
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相除时分子分母应在同一水平线上;无论分母有几个单位,斜线不得多于1条,必要时加圆括号,如J/(kg.K)不可写成J/kg/K。
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11.汉字表示的单位一般不与国际符号构成组合单位,但非物理量单位可以,如元/hm,L/(人.d),升/(人.日)等。
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12.有的词头习惯上不加在某些单位之前,如h、da、d、c(百、十、分、厘)一般只用于某些长度、面积和体积单位中,不可用hg、dag、dg、cg等。
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13.倍数单位和分数单位的指数,是指包括词头在内的单位的幂。
如:
km2应读成“平方千米”,而不是“千平方米”;1cm2=1(10-2m)2,而1cm2≠10-2㎡;1µs-1=1(10-6s)-1=106s-1。
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14.在计算中,所有的量都应采用SI单位表示,词头应以相应的10的幂代替(kg本身是SI单位,故不应换成103g)。
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15.将SI词头的部分中文名称置于单位名称的简称之前构成中文符号时,应注意避免与中文数词混淆。
万、亿可放在单位符号之前作为数值使用,但不是词头。
十、百、千、十万、百万、千万、十亿、百亿、千亿等中文词,不得放在单位符号前作数词用。
例如:
“三千秒-1”应读作“三每千秒”,而不是“三千每秒”,“三千每秒”只能表示位“3000秒-1”;读音“一百瓦”,应写成“100瓦”或“100W”。
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16.单位符号的写法,除升既可用L,也可用l(l为备用符号)外,其余均只有一种写法。
17.所有单位中除公斤、公里、公顷、公亩外。
忌用“公”字。
18.当表示数据的范围,不前后都带单位时,需用括号括起来,如不可写成0.1~50%,1~2mg,220±22V,应写成(0.1~50)%,(1~2)mg,(220±22)V。
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19.角度单位度、分、秒的符号不处于数字后时,应加括号。
20.淘汰的单位:
①压力单位中的kgf/cm2;mmHg;mmH2O;atm;Torr等,改用Pa、kPa、MPa等。
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2长度单位中的公尺、公寸、公分、公厘、公丝、米厘、丝米、忽米、毫微米;改用m、dm、cm、mm、µm、nm、km等。
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3体积单位中的立升、公升、加仑等改为升L、ml等。
4频率单位中的周、千周、兆周等,改用Hz、kHz、MHz。
5质量单位淘汰担、斤、两、钱、磅、司、公吨、公两、公分等,改用kg、g、mg等;原子质量单位的u不应与词头µ混淆。
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6力的单位淘汰达因、克力、千克力、吨力等,改用牛顿(N)。
7功、能、热的单位淘汰卡、千克力米、尔格、马力小时等,改为焦耳(J)及其倍数、分数单位。
8功率单位淘汰马力、尔格每秒、千克力每秒等,改为瓦(W)及其倍数、分数单位。
9浓度单位淘汰M、N、%(W/V)、ppm、ppb、ppt等,改用mol/L、g/L等。
五.溶液的浓度及其表示方法
1.物质的量及其单位
1.1.1物质的量物质的量是反映某系统中基本单元(以0.012kgC12的原子数目为计数单位)多少的物理量,符号为η。
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其定义为:
物质B的物质的量ηB是正比例于系统中基本单元B的数目NB的量。
即ηB=(1/L)NB,式中L为阿伏加德罗常数(6.022045×1023)个人收集整理勿做商业用途
1.1.2物质的量的单位物质的量的单位为摩尔(mol),其定义为:
摩尔是一系统的物质的量。
该系统中所包含的基本单元数与0.012kgC12的原子数目相等。
在使用摩尔必须指明基本单元,基本单元可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子,或这些粒子的特定组合。
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有了物质的量的单位摩尔(mol)之后,原来的克原子、克分子、克当量(当量)、克式量、克离子、法拉第等全部淘汰。
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1.1.3摩尔质量及其确定方法
物质B的摩尔质量等于物质B的质量除以物质B的物质的量ηB。
即MB=mB/ηB,其SI单位是kg·mol-1。
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对于同一物质,基本单元选择不同,其摩尔质量不相等。
如:
M(1/5KMnO4)=31.61g/mol
M(1/3KMnO4)=52.69g/mol
1.1.4物质的量浓度及等物质的量规则
物质B的量浓度CB等于物质B的物质的量ηB除以混合物的体积V,即
CB=ηB/V
CB的SI单位为mol·m-3、mol·dm-3、mol·L-1等。
以往所用的当量浓度(N)、克分子浓度(M)、克式量浓度(F)等全部淘汰。
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同一种溶液基本单元不同时,浓度不同,基本单元升高,浓度降低;基本单元降低,浓度升高。
如:
C(KMnO4)=0.03mol·L-1
C(1/3KMnO4)=0.09mol·L-1
C(1/5KMnO4)=0.15mol·L-1
不同物质进行化学反应时,只有当基本单元的物质的量相等时才能反应完全,这一规则称为等物质的量规则。
即:
η1=η2或C1×V1=C2×V2
有了等物质的量规则后,淘汰过去的当量定律(N1V1=N2V2)。
同时淘汰过去的“等当点”的说法,改称为“等量点”。
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1.1.5容量分析中基本单元的确定
1.1.5.1酸、碱滴定法:
是与转移一个氢质子(或相当于一个氢质子)时相应的粒子(分子、原子、离子等)或粒子的特定组合。
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同一种物质在不同的中和反应中基本单元不同。
如:
H2SO4+NaOH=NaHSO4+H2O············
(1)
(1/2)H2SO4+NaOH=(1/2)Na2SO4+H2O·····
(2)
在反应式
(1)中给出一个氢质子的粒子是一个H2SO4分子,故硫酸的基本单元是H2SO4;在反应式
(2)中给出一个氢质子的粒子是一个(1/2)H2SO4分子,故硫酸的基本单元是(1/2)H2SO4。
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1.1.5.2氧化还原滴定法:
可认为是转移一个电子(或相当于转移一个电子)时相应的粒子(分子、原子、离子等)或这些粒子的特定组合。
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同一种物质在不同的氧化还原反应中基本单元不同。
如在用KMnO4滴定时,基本单元有两种情况:
(1/5)MnO4-+Fe2++(8/5)H+=(1/5)Mn2++Fe3++(4/5)H2O··················
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(1/3)MnO4-+(1/2)SO32-+(1/6)H2O=(1/3)MnO2+(1/2)SO42-+(1/3)OH-····
(2)个人收集整理勿做商业用途
在反应式
(1)中,MnO4-中的Mn7+得到5个电子变成Mn2+,所以,KMnO4的基本单元为(1/5)KMnO4;在反应式
(2)中,MnO4-中的Mn7+得到3个电子变成Mn4+,所以,KMnO4的基本单元为(1/3)KMnO4。
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1.1.5.3EDTA络合滴定:
其反应是等分子反应,所以基本单元为EDTA分子。
1.1.5.4AgNO3沉淀滴定:
其反应也是等分子反应,所以基本单元为AgNO3分子。
2.溶液浓度的表示方法
2.1物质的量浓度
溶液中物质B的量浓度等于物质B的物质的量除以溶液的体积,用C表示,即CB=ηB/V,单位为mol/L、mmol/L等。
如;个人收集整理勿做商业用途
C(1/2H2SO4)=0.1000mol/L
2.2物质的质量浓度
等于物质B的质量除以溶液的体积,用ρ表示,即ρB=mB/V,单位为g/L、mg/L、mg/ml、μg/ml、ng/ml等。
如:
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ρ(Pb)=1000μg/mL
2.3滴定度
单位体积的标准溶液A相当于被测物质B的质量,用T表示,单位为g/ml、mg/ml等。
如:
TCl-/AgNO3=1.0mg/mL
2.4体积分数
溶液中物质B的体积与溶液体积之比,用ψ表示,为无量纲量,常用%表示,如:
ψ(HCl)=10%表示100ml溶液中含有浓HCl10ml。
2.5质量分数
溶液中物质B的质量与溶液质量之比,用ω表示,为无量纲量,常用%表示,如:
ω(H2SO4)=10%表示100g溶液中含有浓H2SO410g。
2.6质量摩尔浓度
物质B的物质的量除以溶剂的质量,用b表示,单位常用mol/kg,如:
b(NaCl)=0.100mol/kg表示1kg水溶液中含有NaCl0.100mol。
2.7体积比浓度
两种溶液分别以V1体积与V2体积相混,或V1体积的特定溶液与V1体积的水相混,为无量纲量,用(×+×)表示,如:
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HNO3+HClO4=4+1表示4体积HNO3与1体积HClO4相混
HCl=1+4表示1体积HCl与4体积水相混
3.试剂标签书写举例
标签书写举例
硫酸标准滴定液硝酸银标准滴定液铅标准溶液
C(1/2H2SO4)=0.1000mol/LTCl-/AgNO3=1.0mg/mLρ(Pb)=1000μg/mL个人收集整理勿做商业用途
标定、比对周期个月标定、比对周期个月[ψ(HNO3)=2%]个人收集整理勿做商业用途
配制人配制人配制人个人收集整理勿做商业用途
标定、比对人标定、比对人核对周期个月
标定、比对温度标定、比对温度核对人
标定、比对日期标定、比对日期核对温度
核对日期
铅、镉混合标准液六价铬标准溶液硫酸铜溶液
ρ(Pb)=1000μg/mLρ(Cr6+)=0.100mg/mLρ(CuSO4·5H2O)=10g/L个人收集整理勿做商业用途
ρ(Cd)=500μg/mL核对周期个月配制人
[ψ(HNO3)=2%]配制人配制日期
核对周期个月核对人
配制人核对温度
核对人核对日期
核对温度
核对日期
硫酸铜溶液酚酞指示剂硫酸溶液
ρ(CuSO4)=10g/Lρ(C20H14O4)=5g/Lψ(H2SO4)=10%
配制人[ψ(C2H5OH)=95%]配制人
配制日期配制人配制日期
配制日期
硫酸溶液盐酸溶液硝酸—高氯酸混合液个人收集整理勿做商业用途
ω(H2SO4)=10%HCl=1+4HNO3+HClO4=4+1个人收集整理勿做商业用途
配制人配制人配制人个人收集整理勿做商业用途
配制日期配制日期配制日期
HAC-NaAC缓冲液氯化钠溶液
pH=6.00b(NaCl)=0.100mol/kg
配制人配制人
配制温度配制日期
配制日期