原子质量单位

国际标准将原子质量单位定义为：“一个处于基态的12C中性原子的净质量的1/12”，符号为“u”，1u=（1.6605402±0.0000010）×kg（注：±号后为该值的标准的确定值）。^[1]

很早以来，科学家们一直在研究选择某一种原子的质量作为度量其他各种原子质量的基准单位。直到1803年，英国化学家J.Dalton建议将氢的原子质量定为基准单位“1”，其他各种原子质量都以该原子质量与它的比值来表示，此建议得到科学界的认同后即成为历史上的“氢单位”。1860年，化学家JS.Stas提议以化学性质较活泼的氧元素原子质量的1/16作为基准单位，此即历史上的“氧单位”，后正式确定氧单位的名称为“道尔顿”，符号为“Dalton”或“D”。但当时在英国，氧单位又被称为“原子重量单位”，符号为“awu”。因此，1Dalton=1awu=1/16m（O）≈1.6601×kg。此后物理学家FW.Aston建议将16O原子质量的1/16作为其他元素原子质量的比较基准，此基准单位随后为物理学界所接受并长久沿用，这就是“物理学的原子质量单位”。但化学界仍坚持使用原有的氧单位，即道尔顿，于是道尔顿就成了“化学的原子质量单位”。从此，科技界出现了“化学的原子质量单位”和“物理学的原子质量单位”两种基准标度并用的局面。显然，两种基准标度并存有碍于科学的正常发展。直至1961年，经国际理论与应用物理学会和国际理论与应用化学会的反复商讨，一致决定选择核素12C原子质量的1/12作为统一基准单位，废弃原有的“化学的”和“物理的”原子质量单位。至此，科学界便出现了“统一的原子质量单位”（unifiedatomicmassunit），此即为现在使用的“原子质量单位”，它被列为SI并用单位，也是中国的法定计量单位。^[1]。

u与Dalton的换算关系为1Dalton≈0.99734u，1u≈1.000266Dalon。^[1]

原子质量单位（amu或u）有时称统一原子质量单位，或道尔顿（Dalton，Da，D）是用来衡量原子或分子质量的单位，它被定义为碳12原子质量的1/12。

1u=1/NA克=1/(1000NA)千克(NA为阿伏伽德罗常数)=1.66053886×10^-27kg;“amu”这个符号一般出现在较老的文献中。在书写原子量的时候经常不写任何单位，而将原子质量单位作为默认的单位。在生物化学和分子生物学文献中（特别是描述蛋白质的时候），一般使用道尔顿这个名词，或者使用Da。由于蛋白是大分子，他们通常有上千道尔顿的分子量，这时候使用kDa（千道尔顿）作为单位。

分子质量单位不是国际单位制（SI）单位，但是却是SI允许使用的非国际单位制单位，参见SI的相关说明（英文）。

约翰·道尔顿（JohnDalton）最早建议使用一个氢原子的质量来作为原子量的单位。质谱仪的发明人弗朗西斯·威廉·阿斯朗（FrancisWilliamAston）后来使用一个氧16分子质量的1/16作为单位。

在1961年之前，物理原子质量单位被定义为一个氧16原子质量的1/16，而化学原子质量单位则被定义为一个氧原子（计算了不同的氧同位素丰度）质量的1/16。这两个单位都比现在使用的统一原子质量单位小一些。统一原子质量单位是由国际纯粹和应用物理联合会（IUPAP）在1960年以及国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）在1961年所采纳的。

贝采里乌斯（j．j．berzelius，1779～1848）在1814～1826年的12年里连续发表了三张相对原子质量表，所列元素多达49种。其中大部分相对原子质量已接近现代原子量数值。大约在1828年，贝采里乌斯结合原子热容定律和同晶型定律把长期弄错的钾、钠、银的相对原子质量纠正过来。

康尼查罗提出了如下结论：当考虑一系列某一元素的化合物时，其中必然有一种或几种化合物中只含有一个原子的这种元素，那么在一系列该元素的质量值中，最小值就是该元素相对原子质量的约值。康尼查罗的上述工作，澄清了当时一些错误观点，统一了分歧意见，为原子--分子论的发展和确定扫除了障碍，使得原子--分子论整理成为一个协调的系统，从而大大地推进了相对原子质量的测定工作。

斯达在1857～1882这二十五年时间里测定了多种元素的精确相对原子质量，其精度可达小数点后4位数字，与现在相对原子质量相当接近。继斯达之后，美国化学家理查兹（t.w.richards,1868～1928）的工作更为出色。这使他因此而荣获1914年诺贝尔化学奖。自1904年起，他和他的学生通过大量的分析工作修正了斯达的相对原子质量值。

英国化学家道尔顿提出将最轻的元素氢中一种氢原子的质量定一个基本单位，并以此计算出氧、氮等14中元素的相对原子质量。1860年，比利时化学家施塔尔又提出了16O为基准的更精确的相对原子质量，赢得整个科学界的公认，他提出将一个16O原子的1/16作为标准，以此为“砝码”的一个单位来测定其他原子的相对质量，而“天平”则是应用了化学反应和化学分析的方法。比如要测定某元素的相对原子质量，就将一定量含有该元素的物质与一摩尔氧原子，或其他已知相对原子质量的原子，充分反应，根据它们反应的质量比就可算出该元素的相对原子质量。

1961年，化学家和物理学家一致同意采用新“砝码”-----12C，把这种原子质量的1/12作为基本单位，至于“天平”也有了许多产品。如目前使用最多的质谱仪。

目前多使用质谱仪测量相对分子量。

原理：利用电磁学原理，将待测元素的样品引入质谱，然后用电子轰击，使其由原子变为正离子。正离子在一个外加电场的作用下被加速，然后在磁场作用下发生偏转，因为较轻的同位素发生偏转较大，较重的同位素不容易发生偏转，结果不同的同位素被分开。

构造：进样系统、离子源、质量分析器、离子检测器和记录系统。

用途：求准确的相对分子质量、鉴定化合物、推测未知结构。

一个至今仍引人注目的建议是“道尔顿”作为统一的原子质量单位的同义词。SI单位用某些发明家的名字作为名称第一个字母是有很多先例的，但是“u”并不是一个SI单位，如将其名称定为道尔顿，实际上并不合乎习惯。