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我国法定计量单位的基本常识

一、法定计量单位意义
法定计量单位是国家以法令的形式和规定使用的计量单位。国务院于1984年2月27日早就发布了“关于在我国统一实行法定计量单位的命令”，进一步统一了我国的计量制度，它涉及到国民经济的各行各业和人民生活的广大领域，特别在检测工作中，对于每一个量的检测结果及区别和确定其本质和属性，以及被测量值都离不开计量单位。
我国的法定计量单位以国际单位制（SI）为基础的，但也有国家选定的非国际单位制单位。
量、单位和符号必须使用国家标准GB3100-GB3102—93的规定，这是一个强制性标准。关于溶液浓度的表示，使用GB/T2001.4—2001的规定。

二、我国法定计量单位的组成
我国颁布的法定计量单位，包括下列两部分：
（一）国际单位制（SI制）
表1 国际单位制的基本单位
量的名称
单位名称
单位符号
长度
米
m
质量
kg（公斤）
kg
时间
秒
s
电流
安（培）
A
热力学温度
开（尔文）
K
物质的量
摩（尔）
mol
发光强度
坎（德拉）
cd

注：基本量的主单位为基本单位，它是构成单位制中其它单位的基础，SI制选定上述七个基本量，详细定义，由于篇幅不作介绍。

表2 国际单位制的辅助单位
量的名称
单位名称
单位符号
平面角
弧度
rad
立体角
球面度
sr

注：它既可以作基本单位使用，又可以作为导出单位使用。

表3 国际单位制中具有专门名称的导出单位
量的名称
单位名称
单位符号
其它表示或例
频率
赫（兹）
HZ
s-1
力、重力
牛（顿）
N
kg·m/s2
压力、压强、应力
帕（斯卡）
Pa
N/m2
能、功、热
焦（耳）
J
N·m
功率、幅射通量
瓦（特）
W
J/s
电荷量
库（仑）
C
A·s
电位、电压、电动势
伏（特）
V
W/A
电容
法（拉）
F
C/V
电阻
欧（姆）
Ω
V/A
电导
西（门子）
S
A/V
磁通量
韦（伯）
Wb
V·s
磁通量密度，磁感应强变
特（斯拉）
T
Wb/m2
电感
亨（利）
H
Wb/A
摄氏温度
摄氏度
℃

光通量
流（明）
Im
cd·sr
光照度
勒（克斯）
Ix
Im/m2
放射性活变
贝可（勒尔）
Bq
s-1
吸收剂量
戈（瑞）
Gy
J/kg
剂量当量
希（沃特）
Sv
J/kg

注：导出单位是在选定了基本单位后，按物理量之间的关系，由基本单位用算式导出的单位。

表4 用于构成十进倍数和分数单位的词头
所表示的因数
词头名称
符号表示
所表示的因数
词头名称
符号表示
1018
艾（可萨）
E
10-1
分
d
1015
柏（它）
P
10-2
厘
c
1012
太（拉）
T
10-3
毫
m
109
吉（咖）
G
10-6
微
m
106
兆
M
10-9
纳（诺）
n
103
千
k
10-12
皮（可）
p
102
百
h
10-15
飞（母托）
f
10
十
da
10-18
阿（托）
a

注：1、104称万，108称亿，1012为万亿，这类数字的使用不受词头名称的影响，但不应与词头混淆。
2、词头不能重叠使用，如毫微米（mmm），应改用纳米（nm）；微微法拉，应改用皮法（PF）。词头也不能单独使用，如15微米不能写成15m。
3、倍数、分数单位的词头如何正确选取？一般应使量的数值处于0.1—1000范围之内。如1.2×104 N（牛顿），词头应选用k（103）写成12 kN，也不能选用M（106），写成0.012 MN。又如0.003 94 m应写成3.94 mm；11 401 Pa应写成11.401 kPa；又如3.1×10-9 s（秒），词头应选取n（10-9）写成31 ns（纳秒），也不能写成词头P（10-12）3 100 Ps。
4、但在一些场合中习惯使用的单位可不受数值限制。如机械制图中长度单位全部用毫米（mm）；导线截面积单位用平方毫米（mm2），国土面积用平方千米（km2）等。
（二）我国选定的非国际单位制单位
表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
min
1 min=60 s
（小）时
h
1 h=60 imn=3 600 s
天（日）
d
1 d=24 h
年
a
1 a=365 d
平面角
（角）秒
（″）
1″=(π/648 000) rad
（角）分
（′）
1′=60″
度
（°）
1°=60′
旋转速度
转每分
r/min
1 r/mn=(1/60) s-1
长度
海里
n mile
1 n mile=1 852 m
（只用于航行）
速度
节
kn
1 kn =1 n mile/h
=(1 852/3 600) m/s
（只用于航行）
质量
吨
原子质量单位
t
u
1 t=103 kg
1 u≈1.650 565×10-27 kg
体积
升
L (l)
1 L=1 dm3=10-3 m3
能
电子伏
eV
1 eV≈1.602 189 2×10-19 J
级差
分贝
dB

线密度
特（克斯）
tex
1 tex=1 g/km
注：1、周、月为一般常用时间单位。
2、角度单位度、分、秒的符号不处于数字后时，用括弧。（说明一点，有些教师在试卷卷面对考题的标注分值用”表示，是不妥的。如15”，应15分）。
3、升的符号中，小写字母1为备用符号。
4、人民生活和贸易中，质量习惯为重量。

三、组合单位
由以上单位构成的组合形式的单位简称组合单位，也就是说指由两个或两个以上的单位用相乘、相除的形式组合而成的新单位。构成组合单位可以是国际单位制单位和国家选定的非国际制单位，也可以是它们的十进倍数或分数单位。如：
电量 单位量“千瓦小时”（kw×h）
应力 单位量牛顿/毫米2（N/mm2）
量浓度 SI制单位为mol/m3；分析化学中常用 mol/dm3；习惯上用法定单位mol/L或mol/L都可以。
力矩 单位量“牛顿米”符号应为N·m，而不宜写成m·N，以免误解为毫牛顿。
粘度 单位量“帕斯卡秒（Pa·s）中文符号是“帕·秒，”
热导率 单位量W/k·m不能写W/k/m。
20摄氏度 单位量符号为20℃，但不能写成并读成“摄氏20度”。
30 km/h 应读成“三十千米每小时”。
非物理量 单位（如件、台、人、圆等）可用汉字与符号构成组合单位。
习惯使用的统计单位，如万公里可记为“万km”或“104 km”万吨公里可记为“万t·km”或“104 t·km”。
不得使用重叠的词头。如λ230 nm不应该写成230 mmm
凡是通过相乘构成的组合单位在加词头时，应加在组合单位中的第一单位之前，如，力矩N·m，加词头k，应写成kN·m，不写成N·km。

四、法定计量单位常见使用差错
表6 法定计量单位常见使用差错
量名称
单位名称
正确表示
错误表示
符号
中文符号
符号
中文符号
长度
米
m
米
M

千米
km
千米
KM

厘米
cm
厘米
CM

毫米
mm
毫米
MM,m/m

微米
mm
微米
m

纳米
nm
纳米
mm，mmm

皮米
pm
皮米

面积
平方米
㎡
米2
M2
米平方，平米
平方千米
km2
千米2
KM2
千米平方，平方公里
平方厘米
cm2
厘米2
CM2
厘米平方，平方公分
体积
容积
立方米
m3
米3
M3
方，立方，立米，米立方
立方厘米
cm3
厘米3
CM3，CC
厘米立方，西西
升
L,(1)
升

公升，立升
质量
千克（公斤）
kg
千克
KG

克
g
克
gr,gm,G

吨
t
吨
T
公吨
力
牛顿
N
牛
n
牛顿
兆牛顿
MN
兆牛
mN
兆牛顿
重力
千牛顿
kN
千牛
kn
千牛顿
毫牛顿
mN
毫牛
MN
毫牛顿
压力
帕斯卡
Pa
帕
PA
mmHg柱
mmH2O柱
atm

毫米汞柱
毫米水柱
大气压
时间
秒
s
秒
S,(″)

分
min
分
(′)

小时
h
小时
hr,H

天（日）
d
天（日）
D

年
a
年
y,yr

角度
弧度
rad
弧度
Rad

度
（°）
度

角分
（′）
分

角秒
(″)
秒

球面度
sr
球面度
Sr
度
角速度
转每分
r/min
转/分
rpm
转分种
弧度每秒
rad/s
弧度/秒

速度
节
kn
节
K×N

米每秒
m/s
米/秒
M/S
秒米·每秒米
千米每小时
km/h
千米/时
KM/H
千米/小时
温度
开尔文
K
开
°K
度，开尔文，开氏度
摄氏度
℃
℃
(°),deg
度
粘度
帕斯卡秒
Pa×s
帕·秒
p，p0泊
1P=0.1Pa×s
二次方米每秒
m2/s

st
斯（托克斯）1st=10-4m2/s
特克思
tex

denier
旦尼尔 1denier=0.111112tex
功能
焦耳
J
焦

焦耳
千焦耳
kJ
千焦耳
KJ
千焦耳
Kcal
1kcal=4.17kJ
erg
1erg=10-7J
电子伏特
eV
电子伏

伏
千瓦小时
kwh
千瓦时
KW×H
hp×h(马力小时)
度
1hp×h=2.65×106J
功率
电流
瓦特
W
瓦

安培
A
安
amp，Amp
安培

五、物质的量的单位mol的定义
摩尔是一系统物质的量，该系统中所包含的基本单元数与0.012 kg碳-12的原子数目相等。在使用摩尔时，基本单位应予指明，可以是原子、分子、离子、电子及其它粒子，或是这些粒子的特定组合。
它有三层意思：
① 摩尔（mol）是物质的量单位，不是质量的单位。
② 摩尔这个单位的大小是与0.012 kg碳-12的原子数目相同，它等于亚佛加德罗常数6.022 045×1023 mol-1。
③ 必须指明基本单位。如：
1 mol K，（钾）不能再说1克原子K（钾）；
1 mol（1/2H2SO4），不能再说1克当量H2SO4；
1 mol，不能再说1克式量；
1 mol H+，不能再说1克离子H+；
1 mol e（电子），不能再说1法拉第电子。

六、摩尔质量MB的定义
物质B的质量mB除以物质的量nB。即MB=mB/nB，其中MB是nB的导出单位，使用时必须标明基本单元，其SI单位为kg·mol-1，在分析化学使用的单位为g·mol-1，
摩尔质量就是其相对原子量（Ar）或相对分子量（Mr）或其特定组合量乘以g·mol-1。

表7 摩尔质量常见使用差错
摩尔质量
应废除的量
M（H）=1.008 g· mol-1
1克原子量H=1.008 g
M（H2）=2.016 g g·mol-1
1克分子量H2=2.016 g
M（H2SO4）=98.08 g·mol-1
1克分子量H2SO4=98.018 g
M（1/2H2SO4）=49.04 g· mol-1
1克当量H2SO4=49.04 g
M（1/5KMnO4）=31.61 g· mol-1
1克当量KMnO4=31.61 g
M（NaCl）=58.44 g·mol-1
1克式量NaCl=58.44 g
对于同一物质，其基本单元选择不同时，其摩尔质量不相等。如：
M（1/5KMnO4）=31.61 g·mol-1 （酸性溶液中）；
M（1/3KMnO4）=52.68 g·mol-1（碱性溶液中）。

七、物质的量浓度定义即摩尔浓度，量符号用cB表示
物质B的物质的量除以混合物的体积，即cB=nB/V，cB是nB的导出量，使用时必须指明其基本单元。其SI制单位为mol·m-3，分析化学常用单位为mol·dm-3，习惯上常用法定计量单位mol·L-1。

表8 物质的量浓度用后可以淘汰的量和单位
物质B
物质B的浓度
cB(mol/L)
淘汰的量和单位
相应的质量
浓度（g/L）
1/5 KMnO4
0.1
当量浓度0.1N KMnO4
3.16
NaOH
0.1
克分子浓度0.1M NaOH
4.0
H2SO4
0.1
克分子浓度0.1M H2SO4
9.8
1/2 H2SO4
0.1
当量浓度0.1N H2SO4
4.9
NaCl
0.1
克式量浓度0.1F NaCl
5.84
必须指明基本单元。如：KMnO4溶液为0.1 mol/L=15.8 g/L，它在酸性条件下，用基准物Na2C2O4标定时，

即等于

即=3.16 g/L
注：现在的，即为已废除的过去使用惯的0.1N KMnO4溶液。

八、物质B的质量浓度（量符号为rB）
与过去常用质量浓度相一致，只不过加了量符号r。应注意：
①用于表示元素标准溶液或基准溶液浓度和水质组分含量时，必须标明量符号，并注明基本单元B。
如（）=2 mg/mL，废除1mL相当于2 mg表示法，也废除2 000 ppm表示法。但可写成r()/(mg·mL-1)=2的形式。
②一般情况下，用rB表示元素标准溶液浓度时，只写整数，或需要写小数时，只保留小数点后非零数字，不考虑关于有效数字的规定。如：
r(cu)=2 mg/mL不写成r(cu)=2.00 mg/mL或r(cu)=2.0 mg/mL。
r(Ag)=1.5 mg/mL不写成r(Ag)=1.50 mg/mL；
r(Au)=1 ng/mL不写成r(Au)=1.0 ng/mL。
③废除质量体积百分比浓度（即过去用惯的%（W/V）表示）
凡是以“%”符号表示的量应该是无量纲量，其SI单位为1，而质量体积百分浓度%，其质量单位为“g”，与体积单位“mL”无法相约，所以表示为百分数是缺少根据的。因此只能用物质的质量浓度代替质量体积百分比浓度。用g/mL、g/L以及它的分倍数表示，又因组合单位的分母不应带系数，不能以20 g/100mL表示，而应以200 g/L或0.2 g/mL表示。
如表示溶质为固体的一般溶液浓度时，（即试剂，非标准溶液），不必写出量符号，可直接写“g/L”即可。如配试剂、配培养基配方等等。
表9 废除的质量体积百分比浓度%(W/V)
现在使用表示方法
废除质量体积百分比浓度表示方式
400 g/L NaOH，不必写rNaOH
40% NaOH 溶液
10 g/L淀粉或（0.1 g/mL淀粉），不必写r淀粉
1%淀粉溶液

注：在食品分析报告检验结果时（或在标准中），由于对食物营养成分的含量表示已有传统习惯，继续保留上述讲述的不允许表示的方法。如mg/100g。（组合单位的分母一般不应带系数），但在此保留，所以应注意使用场合。

九、物质B的质量分数（量符号ωB）
定义为溶质B的质量与溶液质量之比，它是无量纲，可以用“%”表示，但废除过去用过的%（W/W）表示。用质量分数表示溶液浓度的优点是浓度不受温度的影响。
如wNaCl=5%，表示5 g氯化钠溶于95 g水中，作为单独使用的溶液时应带量符号(w)，作为介质时可以不加量符号，也可用毫克每kg（mg/kg）或克每克（g/g）等表示。也可以用“质量分数0.75”，或“质量分数75%”表示。

十、物质B的体积分数（B）
表示一定体积的溶液中溶质的体积所占的比例，此量为无量纲，以“%”表示，废除过去用的“%（V/V）”表示形式。
如HCl=5%，即100 mL盐酸溶液中，含有5 mL浓盐液。
也可用毫升每升（mL/L）或其用分倍数表示。

十一、以V1+V2形式表示的浓度
过去经常采用的是“V1︰V2”或V1/V2表示，现在则废除一律改用“V1+V2”表示方法，它表示为将体积V1的特定溶液加入到体积为V2的溶剂中。
如盐酸（1+2），表示1体积的浓HCl和2体积的水相混合，改变过去“1︰2”表示如以某一种特意溶液与水相混合时，可不必注明水。
但两种以上特定溶液与水相混时，必须注明水。如H2SO4+H3PO4+H2O（1.5+1.5+7）。
物质B的体积分数B与以V1+V2表示的溶液浓度尽管都是以体积比为基础的，但是前者是以溶质体积与溶液体积之比，后者是溶质的体积和溶剂体积之比，两者是有区别的。
如H2SO4=50%，与H2SO4（1+1），前者考虑总体积，即100 mL溶液中含有50 mL浓H2SO4；后者则不考虑最后总体积，只要将50 mL浓H2SO4与50 mL水相混合，不管总体积是不是100 mL。

十二、食品中分析结果数据表示及注意事项
(一)结果数据表示
①毫克百分含量（mg/100g）100 g样品中含被测物mg数。
②质量分数表示（mg/kg或mg/kg）
每公斤（1 kg）样品中所含被测物质的mg数或mg数。
③质量浓度表示（mg/L或mg/L）
每升样品中所含被测物质的mg数或mg数。不用ppm或ppb表示。
(二)注意事项
①用于表示数值0.001的符号‰（“每厘”或“每千”），过去称为千分率，宜避免使用。
②如果用数字表示有关数值，则后面的计量单位应用量符号来表示。在其它情况下，只能用汉字与符号构成组合单位（如30人），但在曲线图，坐标图上和表的表中除外。如：加热20分钟，应写成20 min；长度1.7米，应写1.7 m；称量50克，应写成50 g；30吨，应写成30 t；旋转速度3500转/分，应写成3500 r/min等等。

十三、注意有效数字
目前，仪器由于测量精度原因，能够测量到的数字为有效数字，最后一位为可疑数字。
如当需要以规定的准确度称取确定量时，应用下列示例表示：
①“m=5 g±1 mg”；
②“m=(5±0.001) g”；
③“称取5 g试样，精确到1 mg”。