Войти
Исходный контейнер VSMOW (затем названный SMOW-1), собранный Harmon Craig Венская стандартная средняя океаническая вода (VSMOW ), является изотопным стандартом для воды. Несмотря на название, VSMOW - это чистая вода, не содержащая солей или других химикатов, обнаруженных в океанах. Стандарт VSMOW был обнародован Международным агентством по атомной энергии (базируется в Вене) в 1968 году, и с 1993 года продолжает оцениваться и изучаться МАГАТЭ вместе с Европейским институтом стандартных образцов и измерений. и Американский Национальный институт стандартов и технологий. Стандарт включает как установленные значения стабильных изотопов, обнаруженных в воде, так и калибровочные материалы, предоставленные для стандартизации и межлабораторных сравнений инструментов, используемых для измерения этих значений в экспериментальных материалах.
Обозначение «океанская вода» относится к молекулам воды, собранным непосредственно из океана, а не из других точек в круговороте воды (например, дождь, снег, речная или озерная вода). Вода из разных точек водного цикла содержит молекулы с различным соотношением изотопов из-за незначительных различий в скорости испарения и конденсации изотопов. VSMOW не является стандартом для морской воды, которая помимо молекул воды содержит другие молекулы. Свежая дистиллированная вода VSMOW используется для высокоточных измерений физических свойств воды и для производства лабораторных стандартов.
До определения VSMOW в качестве эталонов использовались средние значения воды в океане и талого снега. Эти условные обозначения были уточнены в 1960-х годах стандартизированным определением стандартной средней океанической воды (SMOW). Национальное бюро стандартов США (ныне Национальный институт стандартов и технологий, NIST) разработало физические стандарты воды для глобального использования. Однако физическая целостность стандартов США оказалась под вопросом. Использование стандарта SMOW было прекращено.
VSMOW представляет собой повторную калибровку исходного определения SMOW и был создан в 1967 году Хармоном Крейгом и другими исследователями из Института океанографии Скриппса в Калифорнийском университете в Сан-Диего, которые смешали дистиллированные океанские воды, собранные в разных точках земного шара. VSMOW остается одним из основных изотопных тестов воды, используемых сегодня, и используется как для изотопов водорода, так и для кислорода.
Изотопный состав воды VSMOW определяется как отношение молярной содержания рассматриваемого редкого изотопа к его наиболее распространенному изотопу и выражается как частей на миллион (ppm). Например, O (наиболее распространенный изотоп кислорода с восемью протонами и восемью нейтронами) примерно в 2632 раза более распространен в морской воде, чем O (с дополнительным нейтроном). Изотопные отношения воды VSMOW определяются следующим образом:
Хотя каждая молекула воды (H. 2O) содержит два атома водорода и один атом кислорода, состав VSMOW дан в единицах атомов и безразличен к изотопным комбинациям в молекулах. Конкретные комбинации молекул не влияют на свойства VSMOW, и на самом деле молекулы в образце воды быстро и непрерывно обмениваются атомами.
Международный комитет по Вес и меры указали в 2005 году, что определение термодинамической температурной шкалы Кельвина будет относиться к воде с составом номинальной спецификации VSMOW. Это решение было одобрено в 2007 г. Резолюцией 10 23-го ГКБП. Это фактически определило, что тройная точка VSMOW составляет точно 273,16 ° K и 0,01 ° C.
Начиная с 2019 переопределения основных единиц СИ, Кельвин определяется в терминах постоянной Больцмана, что делает определение полностью независимым от свойств вода. Тройная точка теперь имеет измеренное значение, а не определенное значение. Определенное значение для постоянной Больцмана было выбрано таким образом, чтобы измеренное значение тройной точки было идентично ранее определенному значению в пределах точности современной метрологии.
Очень чистый, тщательно дистиллированный VSMOW остается важным в производство высокоточных эталонов для измерения температуры. Из-за различий в изотопном составе образцы воды из разных источников могут иметь небольшие различия в физических свойствах, включая тройную точку, плотность, точку кипения и давление пара. Снег, речная вода и дождевая вода, которые представляют собой недавно испарившуюся океанскую воду, имеют тенденцию обедняться более тяжелыми изотопами водорода и кислорода, что влияет на тройную точку. Контрольные ячейки температуры, заполненные водой неправильного изотопного состава, могут вызывать ошибки в несколько сотен микрокельвин в измеренной тройной точке.
