O Quilograma pode precisar de fazer dieta. O padrão internacional, um pedaço de metal em forma de cilindro que define a unidade fundamental de massa, ganhou dezenas de microgramas de massa da contaminação superficial, segundo um novo estudo.
Como resultado, cada país que tem uma dessas massas padrão tem uma definição ligeiramente diferente do quilograma, o que poderia desestimular experiências científicas que exigem medições de peso muito precisas ou o comércio internacional de itens altamente restritos por peso, como materiais radioativos.
Mas o ozônio e a luz ultravioleta poderiam ser usados para limpar os quilos sem danificá-los, a pesquisa sugere.
A técnica de limpeza, descrita na edição de janeiro da revista Metrologia, pode eventualmente ser amplamente adotada como forma de manter a unidade fundamental de massa mais consistente.
Além disso, como utiliza “equipamentos que se poderiam passar sem muito investimento de tempo e dinheiro”, é uma técnica prática que poderia ser amplamente adotada, disse Richard Davis, um metrologista que consulta o International Bureau of Weights and Measures em Paris, que não estava envolvido no estudo.
Padrão comum
O quilograma foi adotado pela primeira vez como padrão internacional na Convenção do Medidor em 1875. Naquela época, os cientistas ficaram frustrados por não haver uma maneira consistente e padrão de medir massa com alta precisão.
Para resolver o problema, os cientistas criaram um pedaço cilíndrico de massa chamado de quilograma protótipo internacional (IPK) a partir da liga de platina e platina-irídio. O cilindro, que pesa aproximadamente 1 quilograma (2,2 libras), é a definição do quilograma. O quilograma é uma das sete unidades de medida padrão internacional de base.
Na década de 1880, cerca de 40 destes protótipos de quilograma foram distribuídos aos países que assinaram a Convenção do Metro, disse o co-autor do estudo Peter Cumpson, um metrologista da Universidade de Newcastle no Reino Unido.
Pesos sujos
Então, os cientistas perceberam que os contaminantes poderiam revestir a superfície do quilograma. Para tentar neutralizar este efeito, eles transformaram as massas em cilindros, que têm menos área de superfície para adquirir pó e detritos. Os IPKs são armazenados em ar filtrado de laboratório a temperatura e pressão constantes, mas não há como isolá-los completamente da poluição e contaminação do ar, disse Cumpson ao LiveScience.
Para limpá-los, um técnico especializado irá esfregar os cilindros com couro camurça mergulhado em álcool. Mas como cada país limpa seus quilos de maneira diferente e em momentos diferentes, cada quilograma no mundo está fora por uma quantidade diferente e desconhecida.
Limpando o quilograma
Para ver como o quilograma engorda, a equipe de Cumpson usou uma técnica de imagem chamada espectroscopia de raios X para olhar para superfícies semelhantes às dos IPKs. Essas superfícies captaram dezenas de microgramas de contaminação à base de carbono e mercúrio por década. E embora algumas dezenas de microgramas não seja muito, é importante para medir coisas como materiais radioativos, disse Cumpson.
O carbono provavelmente vem do escapamento do carro, enquanto que a contaminação por mercúrio ocorreu porque os termômetros e barômetros com mercúrio nos laboratórios ocasionalmente se quebram.
A equipe também descobriu que o uso de tratamento com ozônio e luz ultravioleta poderia quebrar de forma confiável as ligações entre os átomos de carbono na superfície, tirando uma quantidade consistente de contaminação com base em carbono. O mercúrio, no entanto, provavelmente está lá para ficar, disse Cumpson.
Embora existam outros métodos, “o método do ozônio UV é realmente o único que é competitivo com a fricção manual”, disse ele.
Constantes fundamentais
Longo prazo, no entanto, a maioria dos cientistas quer se afastar de definir o quilograma com base em um pedaço de metal. Em vez disso, deveria de alguma forma ser baseado em uma lei fundamental da natureza, disse Davis.
“Acho que a definição será alterada nos próximos cinco a 10 anos”, disse Davis ao LiveScience.
Uma possibilidade é usar um dispositivo eletromagnético que produz consistentemente a mesma quantidade de força, a partir da qual a massa pode então ser calculada, disse Cumpson.
Editor’s Note: Este artigo foi atualizado às 12:30 p.m. Hora do Leste em 7 de janeiro para esclarecer a diferença entre peso e massa.
Follow LiveScience no Twitter @livescience. Também estamos no Facebook & Google+.
Recent news