NTP menetti merkityksensä

Opiskelijani kysyi, mitä NTP-tilavuutta lääketieteellisen pääsykokeessa pitäisi käyttää ensi keväänä, kun Mafynettikin on uuden taulukkokirjan perässä vaihtanut NTP:n määritelmän. Vastaan tähän kysymykseen viimeiseksi, sillä ensin on syytä penkoa syntynyttä sotkua perusteellisesti. Uskoakseni vastausta tärkeämpää on oppia elämää varten, miten kyseenalainen tieto lähtee leviämään Wikipediassa ja Wikipediasta, kun kukaan ei saa katkaistua siltä siipiä.

Kirjainsana NTP tulee sanoista normal temperature and pressure eli normaali lämpötila ja paine. Yli 40 vuotta Matemaattisten aineiden opettajien liiton taulukkokirjalle kelpasi NTP-olosuhteiden perinteinen Suomessa käytetty määritelmä: lämpötila 0 °C ja paine 101 325 Pa. Keväällä 2020, jo ennen kuin aloimme yleisesti puhua uudesta normaalista, opettajille lähetettiin MAOL-taulukoiden tuore, vuodelle 2019 päivätty laitos. Siinä lämpötilaksi on vaihdettu 20 °C.

NTP-olosuhteiden määritelmä ja moolitilavuus uusimmassa ja sitä edellisessä MAOLin taulukkokirjassa.
Pian se entinen unohtuu, taitaa kulkea taulukkokirjan uudistajien ajatuksenjuoksu.

Jäljet johtavat sylttytehtaalle. Suomenkielisen Wikipedian muokkaajat ovat pitkään kipuilleet NTP-olosuhteiden määritelmän kanssa, koska näiden nimimerkkien ja IP-osoitteiden ylin auktoriteetti englanninkielinen Wikipedia ei tunnista tietenkään suomalaista käytäntöä.

Yksioikoisuus on ehkä liian pluralistinen ilmaus wikipedistien toiminnalle (tiedän, kun olen ollut mukana), mutta joka tapauksessa joku heistä löysi sanan NTP englanninkieliseltä sivulta. Yhdysvaltalainen NIST on nimittäin määritellyt NTP:n T:ksi kuulemma 20 celsiusastetta. Vaikka kyseisen viraston nimi ei ole IIST eli International Institute of Standards and Technology, niin vain lännestä löytyi wikipedistien mielestä viisaus, ja suomenkielinen Wikipedia kehitti uuden suomenkielisen määritelmän NTP-olosuhteille.

Wikipedian oman käytännön mukaan uusien määritelmien antaminen vanhoille termeille on kiellettyä uutta tutkimusta. Silti yritykset palauttaa normaalilämpötila paremmin Suomen keskilämpötilaa vastaavaksi on kumottu säälimättä.

Voi tietysti ajatella, että muutos on tarpeellinen näin globaalin lämpenemisen aikakaudella, kun maapalloistuminen yhtenäistää ihmiskunnan viruskantoja myöten. Toisaalta viime aikoina on nähty, että kun Amerikassa relevantit kiistat tulevat tuontitavarana meille, niin aiemmin ongelmattomina näyttäytyneet asiat muuttuvatkin yhtäkkiä ongelmallisiksi.

Nykysuomen sanakirjan päätoimittaja Matti Sadeniemi on muotoillut: ”Vakiintuneeseen älä kajoa.” Ajatuksena on se, että tunnetun normin muuttaminen aiheuttaa epävarmuutta, joka voi jatkua pitkään, vaikka muutos olisi jostain näkökulmasta perusteltu. On surkea näky, kun Google antaa nykyään hakuehdotuksiksi ”NTP olosuhteet 2020” tai ”ntp olosuhteet suomessa”.

Sääliksi käy opiskelijoita ja opettajia. NTP on mainittu varmasti tuhansissa tehtävissä, ja jatkossa näitä on vaikea hyödyntää. Nyt vielä tiedetään, että vanhoissa tehtävissä on käytetty moolitilavuutta 22,41 dm3/mol eikä uuden MAOL-taulukoiden moolitilavuutta 24,055 dm3/mol. Tulevaisuudessa asia kuitenkin hämärtyy. Opiskelija ei siis voi luottaa kirjan vastauksiin enää sitäkään vähää mitä nykyisin, vaan omien ja kirjantekijöiden virheiden metsästämisen lisäksi pitää tehdä laskut vielä molemmilla moolitilavuuksilla.

Ironiseksi taulukkokirjan hyperkorrektiuden tekee se, että NISTin käsitys ideaalikaasun moolitilavuuden lukuarvosta on vanha tuttu 22,413 969 5 ja nelkkukelkku. Tähän asti hurskainta puhdasoppisuutta on lukiokemiassa tainnut olla se, että suurella hartaudella sirkumfleksataan Le Chatelier, vaikka edes ranskalaiset eivät ole (Wikipediassa!) yhtä pââvillisiâ.

Ivahymy pyyhkiytyy kasvoilta viimeistään siinä vaiheessa, kun tajuaa, että NTP-olosuhteista ei puhuta pelkästään valtavassa määrässä opetusmateriaaleja vaan myös niiden ulkopuolella. Nollan asteen NTP esiintyy opinnäytteissä, maakaasun mittaussuosituksissa, Terrafamen selvityksessä, Ilmatieteen laitoksen ohjeessa ja VTT:n raporteissa (VTT ei yleensä edes ilmoita NTP-olosuhteittensa määritelmää).

Ainoa poikkeus näyttäisi olevan ympäristöministeriö, joka on käyttänyt 20 asteen NTP-olosuhteita laskentaoppaassaan. Julkaisun päiväys 28.2.2018 täsmää sen kanssa, että suomenkielisen Wikipedian NTP-lämpötilan oli tammikuun 2017 alussa käynyt muuttamassa nimimerkki Tukkasotka. Se on muuttolintu Tukkasotkan ainoa muokkaus. Tämän operaation jälkeen hän on lentänyt pois tai sukeltanut piiloon.

Nyt kun NTP:n ennen niin selvän määritelmän tilalla on Suomessa tukku sotkua, hieman huolestuttavaa on se, että määrittelemättömiä NTP-olosuhteita näkyy esimerkiksi Onnettomuustutkintakeskuksen tulipaloselostuksessa ja räjähdysainevalmistajan esitteessä. Toivon mukaan noissa tilanteissa määritelmällä ei ole käytännössä väliä, mutta mahdollista 20 celsiusasteen poikkeamaa ei voi vähätellä silloin, kun Kemistikillan liikuntavastaava sanoo laukeavansa parhaiten NTP-olosuhteissa.

Surkuhupaisinta, jos kohta karmaisevinta on se, että mistään ei tunnu löytyvän Wikipedian ulkopuolista lähdettä sille tiedolle, että NTP-lämpötila on NISTin mukaan 20 °C. Tämän lämpötilan lisäsi helmikuussa 2006 englanninkieliselle sivulle käyttäjä nimeltä Mbeychok, joka on nyt jo kuollut (jos Wikipediaan on luottaminen). Lämpötilan lähteeksi hän merkitsi yksittäisen NISTin tutkimusartikkelin, jossa on valittu 293,15 K:n lämpötila, jotta kaasuvirtauksen yksiköksi saadaan ”laajasti käytetty ’standardilitraa per minuutti’ eli slm”. Erikieliset Wikipediat ovat sitten hanakasti kopioineet tämän ”tiedon” sivuilleen.

Väitteen siitä, että NISTin siunaamaksi arveltu lämpötila olisi nimenomaan normaalilämpötila, lisäsi marraskuussa 2015 käyttäjä TomyDuby. Lähteeksi hän merkitsi neuvontasivusto Socraticin. Sittemmin poistettua vastausta oli muokannut eniten intialainen Suraj B., jonka uskottavuutta uhkuneeen käyttäjäsivun tallenteessa näkyy profiilikuvana kaiketi villin lännen rosvoa esittävä piirros. Esittelyteksti kuuluu: ”I LIKE STUDYING VARIOUS SUBJECTS RELATED TO SCIENCE I LIKE TO HELP OTHERS IN STUDY AS I DON’T LIKE ANY SAD FACE…… I WILL HELP OTHERS TO THE EXTENT I CAN”. Siihen tämä apu nyt ainakin riitti, että se haittaa kemian opetusta Suomessa saakka. ☹️

Suomenkielisen Wikipedian ja MAOL-taulukoiden sekoilu on lähtenyt siitä, kun ei ole ymmärretty, että normaali on suomen kielessä normaalimpi sana kuin englannin kielessä. Taulukkokirjan tekijöiden on turha etsiä NISTinkään tietokannoista normaalipotentiaaleja, sillä käsitteen englanninkielinen nimitys on standard electrode potential. Kivisen ja Mäkitien Kemiassa vuodelta 1983 normaalius on selitetty niin, että sekaannuksen vaaraa ei tule:

– – kaasujen kanssa työskenneltäessä [on] yleinen käytäntö korjata eli redusoida kaasutilavuudet normaaliolosuhteisiin (standardiolosuhteisiin). Nämä määritellään seuraavasti: normaalipaine on 101 325 Pa eli 1 atm ja normaalilämpötila 273,15 K eli 0 °C. Näistä olosuhteista käytetään lyhennystä NTP (engl. Standard Temperature and Pressure, S.T.P).

Ilmeisesti normaali on ollut vanha normaali englannin kielessäkin. Vuoden 2003 Oxford Dictionary of Science määrittelee nimittäin normaalin vanhaksi standardiksi:

s.t.p. Standard temperature and pressure, formerly known as N.T.P. (normal temperature and pressure).

Suomessa on nojauduttu yleensä kemian järjestö IUPACin suosituksiin. Normaalipaineeksi on tosin jäänyt yksi ilmakehä (101 325 Pa), vaikka jo vuodesta 1982 IUPACin paineena on ollut kätevämpi yksi baari (105 Pa).

Nyt on kaksi vaihtoehtoa. Joko MAOL-taulukoihin palautetaan NTP-lämpötilaksi 0 °C tai sitten NTP-olosuhteet kontaminoituvat täysin hyödyttömäksi määreeksi. (Tämä ei ollut uhkaus. En jaksa uskoa, että taulukkokirjailijat peruisivat erehdyksensä, kun he nähtävästi ovat löytäneet totuuden Wikipediasta.)

On siis ilmeisesti aika Suomessakin kansainvälistyä ja alkaa puhua STP– eli standardiolosuhteista. Tämä määritelmä löytyy jo taulukkokirjan fysiikan osastosta tuoreen NTP-määritelmän yläpuolelta. Koska standardi on ainakin omaan suuhuni kankea sana, standardiolosuhteita voisi minusta kutsua myös perusolosuhteiksi. Puhutaanhan nytkin monesti perusmuodostumisentalpioista, kun tarkoitetaan standardisia muodostumisentalpioita.

Kemian vakiot vuosina 1989 ja 2001 painetuissa MAOL-taulukoissa. Edellisessä tekstit ”R = 8,314” ja ”Normaaliolosuhteet (NTP)”, jälkimmäisessä ”R = 8,31451” ja ”Normaaliolot (NTP)”.
Vasemmalla vuosien 1978/1989 MAOL Matematiikka Fysiikka Kemia Taulukot ja oikealla vuosien 1991/2001 MAOL-taulukot. Uusimmassa, vuoden 2019 Maolissa on moolitilavuuteen otettu ties mistä syystä viideskin numero. Silti jo vuoden päivät tarkan arvon omanneen kaasuvakion vuosia voimassa ollut likilukuarvo 8,314 46 ei ole saavuttanut MAOLin tietoisuutta, vaan ikivanha taulukkokirja vähine desimaaleineen on tässä asiassa täsmällisempi lähde.

Vielä yksi huomio NTP-muutoksista. Sinipunaisen taulukkokirjan vaihtuessa viheroranssiksi 1990-luvulla normaaliolosuhteet muuttuivat normaalioloiksi. Tähän tyyliin minuakin opastettiin lukion äidinkielen tunneilla muutama vuosi myöhemmin. Pitkähkö olosuhteet neuvottiin vaihtamaan virtaviivaisempaan sanaan olot.

Tämäkään asia ei ole yksioikoinen. Kielitoimiston sanakirja toki opastaa: ”Elää puutteellisissa olosuhteissa paremmin: oloissa.” Olosuhteet ei kuitenkaan ole kielletty sana, vaan sillä tarkoitetaan asioiden tilaa: ”Normaali-, koeolosuhteet.Oloilla taas viitataan enemmän elämäntilanteeseen: ”Kotiolot. Asunto-olot. Liikenneolot.

Yksinkertaistettuna voisi varmaan sanoa, että luonnon asiaintilat ovat aina olosuhteita, kun taas yhteiskunnallisia tilanteita voi nimittää myös oloiksi. Siten NTP- tai STP-olosuhteet ovat nimenomaan olosuhteita eivätkä mitään elinoloja.

Lopuksi ohjeeni pääsykokeisiin valmistautuville. Jos mahdollista, kannattaa aina nojautua siihen määritelmään, jota koe itse käyttää. Vaikka keväällä 2020 jo kuinka oli olemassa uusi taulukkokirja, lääkiskokeen kaavaliitteessä luki: ”Vm = 22,41 dm3/mol (NTP)” (onnittelut kursivoimattomasta m:stä; kyseessähän ei ole muuttuja vaan lyhenne sanasta mooli tai molar). Samoin kemian kandiohjelman valintakokeessa oli määritelty: ”Normaalilämpötila T0 = 273,15 K = 0 °C” (jälkimmäinen yhtälö ei tosin pidä matemaattisesti paikkaansa, sillä vasemmalla on nollasta poikkeava luku ja oikealla on nolla).

Jos ylioppilaskokeessa koeympäristön ohjeet ovat ristiriidassa MAOL-digitaulukoiden kanssa, arvosteluun ei tietenkään voi vaikuttaa se, kumpaa moolitilavuuden arvoa käyttää. Mikäli pääsykokeessa ei ole määritelty NTP-olosuhteita suorasti tai epäsuorasti, jälleen voi käyttää kumpaa arvoa tahansa, koska molemmista löytyy kirjalliset lähteet, joihin voi vedota. Tällöin asiasta tosin tuskin kysytään mitään, koska normaaliolosuhteiden olettaminen ulkoa opeteltaviksi ei ole mielestäni normaalia.

Itse jatkaisin opiskelijana tutulla moolitilavuudella 22,41 L/mol, koska valtaosa tehtävistä on vanhanmallisia. Lisäksi yhdeksäätoista vaille iltayksitoista on parempi muistisääntö kuin – no eihän luvusta 24,055 mitään kellonaikaa taiotakaan.

Taisinpa muuten juuri käyttää litran tunnuksena amerikkalaisittain isoa L:ää enkä ”ykköstä” (l:ää). Tässä taitaa olla yksi syy siihen, miksi meitä asiat paremmin tietäviä ei kannattaisi päästää muokkaamaan arvovaltaisia tietolähteitä. Ennemmin toivoisin sinne asiat meitä paremmin tietäviä.

Ota kantaa