Mol

Stoffmenge; Substanzmenge

mole

„The mole, symbol mol, is the SI unit of amount of substance. One mole contains exactly 6.022 140 76 × 10²³ elementary entities. This number is the fixed numerical value of the Avogadro constant, N_A, when expressed in mol⁻¹, and is called the Avogadro number. The amount of substance, symbol n, of a system is a measure of the number of specified elementary entities. An elementary entity may be an atom, a molecule, an ion, an electron, any other particle or specified group of articles“ (IUPAC 2018). (Eine offizielle Übersetzung in das Deutsche liegt gegenwärtig noch nicht vor.)

Im Zusammenhang mit der Überarbeitung des Internationalen Einheiten Systems (International System of Units, SI) werden die 7 Basiseinheiten Ampere, Candela, Kelvin, Kilogramm, Meter, Mol und Sekunde mit fundamentalen physikalischen Konstanten verlinkt und entsprechend neu definiert.

Die Neudefinition für das auch in der Klinischen Chemie wichtige Mol, als Maß für eine Stoff- oder Substanzmenge, liegt inzwischen vor (während die Definitionen für alle anderen Basiseinheiten für November 2018 erwartet werden).

Die wichtigste Änderung besteht darin, dass eine von der Grundeinheit Kilogramm unabhängige Definition des Mols geschaffen wurde, die auf einer reinen Zählung von Einheiten (Atomen, Molekülen, Ionen etc.; s. o.) beruht. Basis hierfür ist die Avogadro-Zahl mit 6,022 140 76 x 10²³ Teilchen pro Mol. Diese kann mit den heutigen wissenschaftlichen Erkenntnissen und technischen Möglichkeiten mit hinreichender relativer Ungenauigkeit bestimmt und auf einen konstanten Wert festgelegt werden.

Bisher war das Mol als jene Menge einer Substanz definiert, die genauso viele Einheiten enthält, wie 0,012 kg des im Grundzustand (!) befindlichen Kohlenstoffisotops C12 (Kohlenstoff-12), nämlich ca. 6,022 x 10²³. Mit der Entkopplung der neuen Definition des Mols vom Kilogramm entfällt auch die Forderung, dass sich die zu zählenden Einheiten im Grundzustand befinden müssen, was unter Realbedingungen kaum realisierbar ist.

Die Revision des SI-Systems wird auch das für die Klinische Chemie nicht weniger wichtige Kilogramm betreffen. Diese Grundeinheit beruht derzeit auf einem im Jahr 1879 hergestellten und im Bureau International des Poids et Mesures (BIPM) in Paris aufbewahrtem Platin-Iridium-Zylinder, dessen Langzeitinstabilität, nicht nur das Kilogramm selbst, sondern auch die darauf bezogenen Einheiten, wie das Mol, beeinflusst. Zukünftig soll das Kilogramm nicht mehr auf diesen Prototyp, sondern auf eine fundamentale physikalische Konstante zurückgeführt werden, nämlich das Planck’sche Wirkungsquantum mit 6,626 070 040 x 10⁻³⁴ Js (kg × m² × s⁻¹).

Unmittelbare Auswirkungen auf die praktische Tätigkeit im klinisch-chemischen Labor werden diese Neudefinitionen allerdings (zunächst?) nicht haben.