Obsah
Vezměte v úvahu, že máte roztok známé látky X, ale neznámé koncentrace. Jeho záměrem je zjistit koncentraci reakcí této látky s látkou Y. Když víte, kolik Y bylo použito, znáte množství X ve vzorku, a tedy jeho koncentraci. Tato chemická analýza se nazývá titrace.
Proces
Koncentrace roztoku Y však nemusí být příliš homogenní kvůli určitému faktoru zhoršení. Proto pro stanovení jeho koncentrace těsně před titrací vzorku X je možné jej titrovat proti stabilnějšímu roztoku - řekněme, roztoku Z. Y se nazývá „standardní roztok“, zatímco Z je „primární standard“.
Jak se mění koncentrace
Abychom pochopili potřebu samostatného standardu (a tedy jaké charakteristiky je v něm žádoucí), pomůže nám to určit, co se může ve standardním řešení pokazit. Může absorbovat vlhkost ze vzduchu (hygroskopické chování), což snižuje jeho koncentraci. Může reagovat se vzduchovou gázou nebo nečistotami na zařízení použitém pro titraci. Může se odpařovat, dokonce i uvnitř nádoby, což snižuje její koncentraci, a rozpouštědlo se může odpařovat a zanechávat krystaly vzoru na stěnách nádoby (výkvět). Dobrý primární vzorec proto nemůže být těmito faktory ovlivněn.
Další funkce
Kromě toho, že není hygroskopický, reaktivní nebo výkvětný, musí být primární vzor 100% čistý. Pokud není čistý, musí být jeho nečistoty inertní. Musí mít vysokou molekulovou hmotnost, aby se minimalizovaly nevyhnutelné chyby vážení. Neměli byste mít hydratační vodu, což jsou molekuly vody, které jsou součástí určitých krystalů, ale nejsou kovalentně (silně) vázány.
Primární standard musí být pevný, aby bylo zajištěno přesnější vážení. Při zahřátí, aby se odstranila veškerá zbývající kapalina, musí být dostatečně stabilní (nereaktivní) bez ohledu na teplo. Mělo by se snadno rozpustit a spontánně reagovat se standardním roztokem, pokud se titruje proti němu (pomalé reakce mohou způsobit, že analytik vynechá bod, ve kterém již reagoval celý standardní roztok). Tato reakce musí být stechiometrická; to znamená, že molekuly dvou sloučenin musí reagovat proporcionálně - definovaný počet molekul v jednom reagenci reagující s definovaným počtem molekul ve druhém.
Vysoká molekulová hmotnost
Primární standardy se volí s ohledem na molekuly s vysokou molekulovou hmotností. Cílem je mít co nejméně molekul primárního vzoru na jednotku hmotnosti. Vaše váha může například vážit přibližně 1/10 gramu. Předpokládejme, že použijete přibližně 1 mol (6,022 x 10 ^ 23 molekul) na titraci. Standard primární molekulové hmotnosti 5 g / mol proto může být daleko od měření 1 mol až o 2 procenta. Primární standard s molekulovou hmotností 200 g / mol by nebyl daleko od přesného měření molu o více než 0,05 procenta.
Společné primární standardy
Jako primární standard se běžně používají sloučeniny jako chlorid sodný, dichroman draselný, oxalát sodný, uhličitan vápenatý, kyselina šťavelová, boritan sodný a uhličitan sodný.