Ongeveer exact één kilogram.

Standaardkilogrammen zijn sinds 1875 waarschijnlijk tientallen microgrammen zwaarder geworden. Kwestie van hardnekkige organische aanslag, schrijven Britse onderzoekers in het tijdschrift Metrologia.

Ze stellen voor om de blokken platina te ‘poetsen’ met een combinatie van UV-licht en ozon, die organische stoffen afbreekt zonder het metaal aan te tasten.

Zoals bekend is de kilo de enige SI-eenheid die nog altijd is gedefinieerd als de massa van een blok metaal. Het platina origineel uit 1875 bevindt zich in Sèvres bij Parijs, en wereldwijd bestaan zo'n veertig kopieën voor lokaal gebruik. De laatste jaren wordt intensief gestudeerd op een vervangende definitie op basis van de constante van Planck of het getal van Avogadro. Maar tot nu toe is geen van beide waarden nauwkeurig genoeg gemeten om het fysieke blok metaal te kunnen vervangen.

Dat die fysieke blokken metaal niet helemaal constant van gewicht zijn, was al langer bekend. Tot nu toe werd echter vooral aangenomen dat ze lichter werden, dankzij poetsbeurten waarbij naast verontreinigingen ook wat platina-atomen mee komen.

Peter Cumpson en Naoko Sano hebben nu echter aangetoond dat die verontreinigingen er door het poetsen niet helemaal af gaan. Dat deden ze met behulp van röntgenfotoelektronspectrometrie (XPS), een techniek waarmee je de op een oppervlak aanwezige elementen in kaart kunt brengen zonder het te beschadigen.

De Britten hebben het niet geprobeerd met een van de echte standaardkilo’s, maar wel met een vergelijkbaar stuk platina. Hun onderzoek met een uiterst gevoelige ‘theta probe’-XPS, gecombineerd met een ‘ion gun’ dat schiet met geladen nano-argondruppeltjes, bracht ze tot de conclusie dat op zo’n standaardkilo misschien wel 100 microgram organisch materiaal kan achterblijven.

Waarbij het grootste probleem zou kunnen zijn dat niet alle kopieën van de standaardkilo even sterk zijn vervuild, zodat ze ook allemaal een andere massa hebben.

Het onderzoek heeft tevens aangetoond dat de UV/ozonpoetsmethode in principe werkt. Maar of men het echt zal aandurven met een echte standaardkilo?

bron: Newcastle University

Onderwerpen