В химии первичный стандарт – это очень чистый реагент, соответствующий количеству молей вещества, который содержится в нем, и который легко взвешивается. Реагент – это химическое вещество, используемое для химической реакции с другим веществом. Часто реагенты используются для проверки наличия или количества определенных химикатов в растворе.
Свойства
Первичные стандарты: обычно используется при титровании для определения неизвестной концентрации и в других методах аналитической химии. Титрование – это процесс, при котором к раствору добавляются небольшие количества реагента до тех пор, пока не произойдет химическая реакция. Реакция подтверждает, что раствор имеет определенную концентрацию. Первичные стандарты часто используются для приготовления стандартных растворов, растворов с точно известной концентрацией.
Хороший первичный стандарт соответствует следующим критериям:
- Имеет высокий уровень чистоты.
- Обладает низкой реакционной способностью (высокой стабильностью).
- Имеет высокий эквивалентный вес (для уменьшения погрешности измерения массы)
- Маловероятно, что он поглощает влагу из воздуха (гигроскопичен), чтобы уменьшить изменения массы во влажной и сухой среде.
- Нетоксичен
- Недорого и легко доступен
На практике немногие химические вещества, используемые в качестве первичных стандартов, соответствуют требованиям все эти критерии, хотя критически важно, чтобы стандарт имел высокую чистоту. Кроме того, соединение, которое может быть хорошим первичным стандартом для одной цели, может быть не лучшим выбором для другого анализа.
Примеры
Может показаться странным, что для определения концентрации химического вещества в растворе нужен реагент. Теоретически можно просто разделить массу химического вещества на объем раствора. Но на практике это не всегда возможно.
Например, гидроксид натрия (NaOH) имеет тенденцию поглощать влагу и углекислый газ из атмосферы, тем самым изменяя его концентрация. 1-граммовый образец NaOH может на самом деле не содержать 1 грамм NaOH, потому что дополнительная вода и углекислый газ могли разбавить раствор. Чтобы проверить концентрацию NaOH, химик должен титровать первичный стандарт – в данном случае раствор гидрофталата калия (KHP). KHP не абсорбирует воду или углекислый газ и может обеспечить визуальное подтверждение того, что 1-граммовый раствор NaOH действительно содержит 1 грамм.
Есть много примеров первичных стандартов. К наиболее распространенным относятся:
- Хлорид натрия (NaCl), который используется в качестве основного стандарта для нитрата серебра (AgNO 3 ) реакции
- Цинковый порошок, который можно использовать для стандартизации растворов ЭДТА (этилендиаминтетрауксусной кислоты) после его растворения в соляной или серной кислоте.
- Гидрофталат калия, или KHP, который можно использовать для стандартизации хлорной кислоты и водного основания в растворе уксусной кислоты.
Вторичный стандарт
Связанный термин – вторичный стандарт, химическое вещество, которое было стандартизировано относительно первичного стандарта для использования в конкретном анализе. Вторичные стандарты обычно используются для калибровки аналитических методов. NaOH, после подтверждения его концентрации с помощью первичного стандарта, часто используется в качестве вторичного стандарта.