Kas ir primārais standarts ķīmijā?
Kronholma / Susanne / Getty Images
Ķīmijā primārais standarts ir ļoti tīrs reaģents, kas reprezentē skaitu kurmji viela satur un viegli nosverama. Reaģents ir ķīmiska viela, ko izmanto, lai izraisītu ķīmisku reakciju ar citu vielu. Bieži vien reaģentus izmanto, lai pārbaudītu konkrētu ķīmisko vielu klātbūtni vai daudzumu šķīdumā.
Īpašības
Primāros standartus parasti izmanto titrēšanai, lai noteiktu nezināmu koncentrāciju, un citās analītiskās ķīmijas metodēs. Titrēšana ir process, kurā nelielu daudzumu reaģenta pievieno šķīdumam, līdz notiek ķīmiska reakcija. Reakcija apstiprina, ka šķīdums ir noteiktā koncentrācijā. Primāros standartus bieži izmanto, lai izgatavotu standarta šķīdumus, šķīdumus ar precīzi zināmu koncentrāciju.
Labs primārais standarts atbilst šādiem kritērijiem:
- Ir augsts tīrības līmenis
- Ir zema reaktivitāte (augsta stabilitāte)
- Tam ir liels ekvivalents svars (lai samazinātu kļūdu no masas mērījumi )
- Nav iespējams absorbēt mitrumu no gaisa ( higroskopisks ), lai samazinātu masas izmaiņas mitrā un sausā vidē
- Nav toksisks
- Ir lēts un viegli pieejams
Praksē dažas ķīmiskās vielas, ko izmanto kā primāros standartus, atbilst visiem šiem kritērijiem, lai gan ir ļoti svarīgi, lai standarts būtu augstas tīrības pakāpes. Turklāt savienojums, kas varētu būt labs primārais standarts vienam mērķim, var nebūt labākā izvēle citai analīzei.
Piemēri
Varētu šķist dīvaini, ka ir nepieciešams reaģents, lai noteiktu ķīmiskās vielas koncentrāciju šķīdumā. Teorētiski vajadzētu būt iespējai vienkārši dalīt ķīmiskās vielas masu ar šķīduma tilpumu. Bet praksē tas ne vienmēr ir iespējams.
Piemēram, nātrija hidroksīdam (NaOH) ir tendence absorbēt no atmosfēras mitrumu un oglekļa dioksīdu, tādējādi mainot tā koncentrāciju. 1 grama NaOH paraugā faktiski var nebūt 1 grama NaOH, jo papildu ūdens un oglekļa dioksīds iespējams, atšķaidīja šķīdumu. Lai pārbaudītu NaOH koncentrāciju, ķīmiķim ir jātitrē primārais standarts - šajā gadījumā kālija hidrogēnftalāta (KHP) šķīdums. KHP neuzsūc ūdeni vai oglekļa dioksīdu, un tas var sniegt vizuālu apstiprinājumu, ka 1 grama NaOH šķīdums patiešām satur 1 gramu.
Ir daudz primāro standartu piemēru. Visizplatītākie ietver:
- Nātrija hlorīds (NaCl), ko izmanto kā primāro standartu sudraba nitrātam (AgNO3) reakcijas
- Cinka pulveris, ko var izmantot, lai standartizētu EDTA (etilēndiamīntetraetiķskābes) šķīdumi pēc tam, kad tas ir izšķīdināts sālsskābē vai sērskābē
- Kālija hidrogēnftalāts jeb KHP, ko var izmantot, lai standartizētu perhlorskābi un ūdens bāzi etiķskābi skābes šķīdums
Sekundārais standarts
Saistīts termins ir sekundārais standarts, ķīmiska viela, kas ir standartizēta attiecībā pret primāro standartu izmantošanai konkrētā analīzē. Sekundārie standarti parasti tiek izmantoti analītisko metožu kalibrēšanai. NaOH, kad tā koncentrācija ir apstiprināta, izmantojot primāro standartu, bieži tiek izmantota kā sekundārais standarts.