Čo je primárny štandard v chémii?

Kronholm / Susanne / Getty Images

V chémii je primárnym štandardom činidlo, ktoré je veľmi čisté, reprezentujúce počet krtkov látka obsahuje a ľahko sa váži. Činidlo je chemikália používaná na vyvolanie chemickej reakcie s inou látkou. Činidlá sa často používajú na testovanie prítomnosti alebo množstva špecifických chemikálií v roztoku.

Vlastnosti

Primárne štandardy sa zvyčajne používajú pri titrácii na stanovenie neznámej koncentrácie a v iných analytických chemických technikách. Titrácia je proces, pri ktorom sa do roztoku pridávajú malé množstvá činidla, kým neprebehne chemická reakcia. Reakcia potvrdzuje, že roztok má špecifickú koncentráciu. Primárne štandardy sa často používajú na výrobu štandardných roztokov, roztokov s presne známou koncentráciou.

Dobrý primárny štandard spĺňa nasledujúce kritériá:

• Má vysokú úroveň čistoty
• Má nízka reaktivita (vysoká stabilita)
• Má vysokú ekvivalentnú hmotnosť (na zníženie chýb z hmotnostné merania )
• Nie je pravdepodobné, že absorbuje vlhkosť zo vzduchu ( hygroskopický ), aby sa znížili zmeny hmotnosti vo vlhkom a suchom prostredí
• Je netoxický
• Je lacný a ľahko dostupný

V praxi len málo chemikálií používaných ako primárne štandardy spĺňa všetky tieto kritériá, hoci je dôležité, aby štandard mal vysokú čistotu. Tiež zlúčenina, ktorá môže byť dobrým primárnym štandardom na jeden účel, nemusí byť najlepšou voľbou pre inú analýzu.

Príklady

Môže sa zdať zvláštne, že na stanovenie koncentrácie chemikálie v roztoku je potrebné činidlo. Teoreticky by malo byť možné jednoducho rozdeliť hmotnosť chemikálie objemom roztoku. Ale v praxi to nie je vždy možné.

Napríklad hydroxid sodný (NaOH) má tendenciu absorbovať vlhkosť a oxid uhličitý z atmosféry, čím mení svoju koncentráciu. 1-gramová vzorka NaOH nemusí v skutočnosti obsahovať 1 gram NaOH, pretože dodatočná voda a oxid uhličitý mohol roztok zriediť. Na kontrolu koncentrácie NaOH musí chemik titrovať primárny štandard — v tomto prípade roztok hydrogénftalátu draselného (KHP). KHP neabsorbuje vodu ani oxid uhličitý a môže poskytnúť vizuálne potvrdenie, že 1-gramový roztok NaOH skutočne obsahuje 1 gram.

Existuje mnoho príkladov základných noriem. Medzi najčastejšie patria:

• Chlorid sodný (NaCl), ktorý sa používa ako primárny štandard pre dusičnan strieborný (AgNO₃) reakcie
• Zinkový prášok, ktorý možno použiť na štandardizáciu roztoky EDTA (kyselina etyléndiamíntetraoctová). po rozpustení v kyseline chlorovodíkovej alebo sírovej
• Hydrogenftalát draselný alebo KHP, ktorý možno použiť na štandardizáciu kyseliny chloristej a vodnej zásady v octovej kyslý roztok

Sekundárny štandard

Súvisiaci termín je sekundárny štandard, chemikália, ktorá bola štandardizovaná podľa primárneho štandardu na použitie v špecifickej analýze. Sekundárne štandardy sa bežne používajú na kalibráciu analytických metód. NaOH, akonáhle bola jeho koncentrácia overená použitím primárneho štandardu, sa často používa ako sekundárny štandard.