23. listopada obilježava se Dan mola. Mol je jedna od sedam osnovnih mjernih jedinica Međunarodnog sustava (SI sustav).
S razvojem društva javila se potreba za preciznim mjerenjima i mjernim standardima. Prvi korak napravljen je 1875. godine kad su definirane tri mjerne jedinice: metar, kilogram i sekunda.
Šezdeset godina kasnije, 1935. godine, definirana je mjerna jedinica za jakost struje – amper, a 1954. godine određene su mjerne jedinice za temperaturu (današnji kelvin) i svjetlosnu jakost (današnji lumen). Sustav sa šest dotada definiranih mjernih jedinica 1960. godine nazvan je Međunarodni sustav mjernih jedinica (SI sustav).
SI sustav je 1971. godine dopunjen mjernom jedinicom za množinu (količinu) tvari – molom. Mol je definiran kao količina tvari nekoga sustava koji sadrži onoliko jedinki koliko ima atoma u 12 grama ugljikova izotopa C-12. Dakle, mol je definiran s pomoću mase, a standard za utvrđivanje mase – cilindar izrađen od platine i iridija precizno određenih dimenzija i dogovorene mase od 1 kg, poznat kao veliki K – nije potpuno stabilan.
Naime, primjenom preciznih instrumenata utvrđeno je da se danas masa velikoga K razlikuje od masa šest njegovih kopija izrađenih iste 1883. godine. U posljednjih 135 godina ta je zasad neobjašnjiva razlika u masi porasla na oko 50 mikrograma. S obzirom na osjetljivost današnjih mjernih instrumenata, takvo je odstupanje neprihvatljivo. Također, tih 50 mikrograma ugljikova izotopa C-12 sadrži mnogo atoma, što definiciju mola tvari čini nepreciznom i nepouzdanom. Zato su na 26. Općoj konferenciji za utege i mjere (CGPM) održanoj u Versaillesu pokraj Pariza 2018. godine usustavljene nove definicije za kilogram (masa), kelvin (temperatura), mol (količina tvari) i amper (jakost električne struje). Za preostale tri mjerne jedinice sustava SI-ja (metar, sekunda i lumen) promijenjen je samo tekst definicije.
Danas je svih sedam osnovnih mjernih jedinica definirano s pomoću fizikalnih konstanti.
Kilogram je definiran s pomoću Planckove konstante kao masa ekvivalentna višestrukoj (1,4521475 x 1040) valnoj energiji fotona koji u vakuumu emitira atom cezija 133. Odluka o primjeni nove definicije kilograma stupila je na snagu 20. svibnja 2019. godine. Precizno određena vrijednost Planckove konstante čuva kilogram kao što ga je čuvao veliki K, s razlikom što će tako definiran kilogram biti jednak uvijek i svugdje.
Mol je definiran s pomoću Avogadrove konstante (Avogadrova broja), NA, kao jedinica SI-ja za množinu (količinu) tvari koja sadrži 6,022140857 x 1023 jedinki. Jedinke mogu biti atomi, molekule, ioni, elektroni ili bilo koje druge čestice ili skupine čestica. Dakle, Avogadrova konstanta, NA, iznosi 6,022140857 x 1023 mol–1. Ta je vrijednost, s nesigurnošću od 2 x 108, dobivena mjerenjem (skoro savršene) kugle promjera oko 10 cm, izgrađene od atoma silicijeva izotopa Si-28, kojoj je masa utvrđena preciznom odvagom, a broj atoma na temelju poznavanja udaljenosti među atomima u jediničnoj ćeliji kristala (kocka od osam atoma, međuatomska udaljenost određena je rendgenskom kristalografijom) silicija Si-28, odnosno brojenjem kocki koje stanu u kuglu poznate veličine.
Tekst priredio:
Prof. dr. sc. Davor Zvizdić
