krtek se stal součástí Mezinárodní Soustavy Jednotek (SI) v roce 1971. V současné době je definováno jako množství látky, které obsahuje tolik entit, kolik je v 0,012 kg uhlíku-12. O potřebě předefinovat kilogram se však diskutuje po celá desetiletí-v neposlední řadě kvůli dlouhodobé nestabilitě „Le Grand K“, artefaktu, který definuje kilogram. Po úspěchu z roku 1983, definice metru, která je založena na rychlosti světla ve vakuu, Mezinárodní Výbor pro Váhy a míry (CIPM) rozhodl, že je to také vhodný čas k přepracování definice všech základních jednotek, pokud jde o nejstabilnější věcí známých vědců: fyzikální konstanty.

Avogadrovy konstanty budou použity k definování krtek. Od doby, kdy Jean Perrin obdržel Nobelovu cenu za stanovení její přibližné hodnoty v roce 1926, byl pokrok při určování konstanty Avogadro obrovský. Dnes nejlepší odhad konstanty Avogadro pochází z planckových konstantních stanovení v kanadské Národní radě pro výzkum: 6.022140772×1023 s nejistotou devíti částí v 109. Tato pozoruhodná přesnost nám nyní umožňuje přepsat definici krtka v absolutních termínech. Ve skutečnosti se krtek stane jedinou základní jednotkou SI, která je definována nezávisle na jakýchkoli jiných jednotkách.

současná definice molu znamená, že množství látky se nejlépe stanoví měřením hmotnosti. I když to funguje pro většinu měření chemických množství, nevyplývá z toho, že definice krtka musí být spojena s definicí kilogramu. Studie navíc ukázaly, že množství látky je často (nesprávně) identifikováno s hmotností. Současná definice také zakrývá užitečnost krtka, a většina učebnic chemie již vidí krtek jako množství látky obsahující Avogadro počet entit. Proto navrhovaná nová definice uvádí, že: „jeden mol obsahuje přesně 6.02214076×1023 elementárních entit. To má výhodu jednoduchosti. Psaní pro Mezinárodní Unie pro Čistou a užitou Chemii (Iupac), Peter Atkins trefně poznamenal, že ‚nová definice škrty k jádru smyslu jeden mol, a je proto třeba uvítat, tam již nelze vymlouvat na nedorozumění, jeho definice.‘

protiargumenty

přesto se tato definice spojila dlouho. Vážné diskuse o redefinici krtka začaly kolem roku 2005 a dosažení konsensu trvalo asi deset let. Netřeba dodávat, že ne každý má rád novou definici – a některé prominentní hlasy dokonce tvrdily,že krtek by měl být zcela odstraněn ze SI.

kolem roku 2010 byly diskuse zaměřeny na základní kotvu krtka: měla by molární hmotnost uhlíku-12 zůstat určujícím prvkem, nebo by to měla být Avogadrova konstanta? Je třeba poznamenat, že fixace krtek na Avogadro konstantu není jedinou alternativou – byly zaznamenány další exotické způsoby, jak definovat krtek. Zajímavou (a možná nejméně užitečnou) definicí by mohla být: ‚Mol je množství látky v systému, který obsahuje tolik elementárních entit, kolik je atomů ve vzorku draslíku-40, který má aktivitu 10599044s–1. V duchu výše uvedené definice, Bertram Boltwood a Ernest Rutherford použít radioaktivity-metody založené na stanovení Avogadro číslo v roce 1911.

byly zvýrazněny další problémy. Pokud je jeden mol látky definován jako množství, které má určitý počet entit, je pro mnohé jasné, že toto číslo může být pouze celé číslo. Proto, abychom dále maximalizovali jasnost definice, měli bychom použít explicitní celá čísla (se všemi vypsanými čísly). Je to nepraktické pro Avogadro číslo, což je důvod, proč někteří navrhli, velmi atraktivní alternativa: 844468853 (na hrubější stupeň přesnosti, jeden může těšit na ‚binární‘ krtek: NA ≈ 279 mol–1).

jedním z nejzajímavějších argumentů proti nové definici je, že molární hmotnost uhlíku-12 již nebude přesně 12 g/mol. Pro mnoho chemiků bude překvapením, když se dozví, že ve skutečnosti to vůbec není změna. V roce 1980, předchozí definice byla objasněna pouze odkázat na nevázané atomy, které tvoří chemické vazby se snižuje celková hmotnost mírně, což znamená 12 g čistého uhlíku-12 v laboratoři obsahuje o něco více než jeden mol atomů uhlíku. V této souvislosti je nová definice krtka zásadnější než současná definice.

Přehodnocení jednotek

Odolnost vůči Avogadro-based definice krtek má do značné míry v důsledku přesvědčení, že Avogadro konstanta je univerzální konstanta fyziky, a že jeho číselná hodnota nemá konkrétní fyzikální význam. Zatímco některé konstanty jsou opravdu zásadnější než ostatní, člověk by neměl spojovat ‚základní‘ s ‚být užitečný‘; nakonec, mnoho rozhodnutí ohledně jednotek odrážet rozhodnutí z praktických důvodů. Dnes máme i Boltzmannovy a Avogadrovy konstanty, protože teploměry přišel před naše pochopení termodynamiky a statistické mechaniky, a protože chemici byli schopni porovnat množství chemických látek, než s vědomím, že skutečný počet atomů zúčastněných. SI není pouze na logické nutnosti.

stejně jako u mnoha dalších nových definic SI tento nový krtek neovlivní každodenní měření – ale pravděpodobně ovlivní naše každodenní chápání měrných jednotek.

Juris Meija je předseda Iupac komise na izotopové abundances a atomové hmotnosti