化学检验基础.DOC

第1章 精细化学品检验基本知识 1.1 量和单位 统一实行法定计量单位，使量和单位的应用进一步规范化、标准化，是关系到各学科领域及工业、农业、商业、交通运输和日常生活各个方面的大事。 对分析化验工作者而言，不论是测量、计算，还是数据处理，直到写出报告，更是一步都离不开量和单位。为了使读者在以后的工作和学习中能准确地按照有关规定应用量和单位，有必要介绍这方面的有关知识， 为了进一步统一我国的计量制度，1984年2月27日国务院发布了《关于在我国统一实行法定计量单位的命令》，同时颁布了《中华人民共和国法定计量单位》。1993年12月27日，原国家技术监督局批准、发布了由全国量和单位标准化技术委员会制定的量和单位15项系列国家标准，并规定从1994年7月1日起实施。这套标准涉及自然科学各个领域，是各行各业必须遵照执行的强制性标准，是法定计量单位的具体应用形式。 1985年9月6日由国家主席第28号令公布的《中华人民共和国法计量法》中，规定“国家采用国际单位制”。因此，国际单位制（international system units，符号为SI）中的全部单位，包括今后新规定的单位，都属于我国的法定计量单位。 但是，时至今日，在许多科技书刊、各级教材中，甚至不少国家标准中，还在错误地使用计量单位。可以这样说，在使用法定计量单位、执行量和单位国家标准的情况方面，虽然取得的成绩很大，但还存在不少的问题。 1.1.1 关于量和单位的基本术语 1．物理量 （1）量的定义 物理量，简称为量（quantity）。定义为：现象、物体或物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。量一般可分为基本量和导出量。 基本量（base quantity）定义为：在量制中约定地认为彼此独立的量。国际单位制（SI）所采用的量制，选定7个量作为基本量，即长度、质量、时间、电流、热力学温度、发光强度和物质的量。 导出量（derived quantity）定义为：在量制中，为该量制基本量的函数所定义的量。除了基本量之外的物理量一般为导出量。 （2）量制 量制（system of quantities）定义为：在科学技术领域中，约定选取的基本量和与之存在确定关系的导出量的特定组合。 量制是一组量的集合，它们之间存在着确定的关系，如力学量制中以长度、质量和时间为基本量；在电学量制中以长度、电流、质量和时间为基本量。 （3）量纲 量纲（dimension of quantity）定义为：以量制中基本量的幂的乘积表示该量制中一个量的表达式。 量纲只用于定性地描述物理量，特别是定性地给出导出量和基本量之间的关系，即只表示量的属性，而不是指它的大小。 基本量的量纲就是其本身，用正体大写字母表示。SI量制中的7个基本量l、m、t、I、T、n、Iv，其量纲依次为L、M、T、I、Θ、N和J。 导出量Ｑ的量纲用符号dimＱ表示，称为量纲积。在SI中，导出量Ｑ的量纲表达式为： dimＱ = LαMβTγIδΘεNζJη （1-1） 式中：L、M、T、……——为基本量纲； α、β、γ、……——为相应基本量的量纲指数，可以是正数、负数、分数或零。 量纲表达式可通过量的定义方程式而得到。即以基本量为量纲代替方程中的量，并令因数为1即可。遇到相加减情况给出的定义方程，只取其中一项即可。例如浓度cB = nB/V的量纲表达式为 dim cB = dim nB /dimV = dim nB /diml3 = NL－3 （1-2） 量纲表达式可按代数运算法则进行计算、简化。例如，相对密度d = ρ1/ρ2的量纲为： dim d = ML—3/（ML—3）= M（1—1）·L[—3—（—3）] = M0L0 = 1 （1-3） 在量纲表达式中，其基本量量纲指数均为零的量，称为量纲一的量（以前称为无量纲量）。 对于量纲一的量，第一应肯定的是它们属于物理量，具有一切物理量的特性；第二，它们是可测量的；第三，可以给出特定的参考量作为其单位；第四，同类量之间可以进行加减运算。 （4）量方程 量方程（Ｑuantity eＱuation）定义为：表示物理量之间定量关系的数学式。量方程多采用量符号表示量值（即数值×单位）。 由于量与所用单位无关，所以量方程也与所用单位无关，即无论用何种单位表达量方程中的量，都不影响量之间的关系。所以，和量的定义一样，在一切量方程中，都不必要，也不应该指定特定的单位。 2．单位 单位，是计量单位（unit of measurement）的简称。定义为：在同类量中，约定定义和采用的某一特定量，用以比较并表示该类量中其它量相对于它的大小。单位也可以分为基本单位和导出单位。 （1）基本单位 基本单位（base un