Hva er en primær standard i kjemi?

Kronholm / Susanne / Getty Images

I kjemi er en primær standard et reagens som er veldig rent, representativt for antall føflekker stoffet inneholder, og lett veies. Et reagens er et kjemikalie som brukes til å forårsake en kjemisk reaksjon med et annet stoff. Ofte brukes reagenser til å teste for tilstedeværelse eller mengde av spesifikke kjemikalier i en løsning.

Eiendommer

Primære standarder brukes vanligvis i titrering for å bestemme en ukjent konsentrasjon og i andre analytiske kjemiteknikker. Titrering er en prosess der små mengder av et reagens tilsettes til en løsning til en kjemisk reaksjon oppstår. Reaksjonen bekrefter at løsningen har en bestemt konsentrasjon. Primærstandarder brukes ofte til å lage standardløsninger, løsninger med en nøyaktig kjent konsentrasjon.

En god primærstandard oppfyller følgende kriterier:

• Har et høyt nivå av renhet
• Har lav reaktivitet (høy stabilitet)
• Har en høy ekvivalentvekt (for å redusere feil fra massemålinger )
• Absorberer sannsynligvis ikke fuktighet fra luften ( hygroskopisk ), for å redusere endringer i masse i fuktige kontra tørre omgivelser
• Er ikke giftig
• Er billig og lett tilgjengelig

I praksis er det få kjemikalier som brukes som primære standarder som oppfyller alle disse kriteriene, selv om det er avgjørende at en standard er av høy renhet. En forbindelse som kan være en god primærstandard for ett formål er kanskje ikke det beste valget for en annen analyse.

Eksempler

Det kan virke rart at et reagens er nødvendig for å fastslå konsentrasjonen av et kjemikalie i løsning. I teorien burde det være mulig å ganske enkelt dele massen av kjemikaliet med volumet av løsningen. Men i praksis er dette ikke alltid mulig.

For eksempel har natriumhydroksid (NaOH) en tendens til å absorbere fuktighet og karbondioksid fra atmosfæren, og dermed endre konsentrasjonen. En 1 grams prøve av NaOH inneholder kanskje ikke 1 gram NaOH fordi ekstra vann og karbondioksid kan ha fortynnet løsningen. For å kontrollere konsentrasjonen av NaOH, må en kjemiker titrere en primær standard - i dette tilfellet en løsning av kaliumhydrogenftalat (KHP). KHP absorberer ikke vann eller karbondioksid, og det kan gi visuell bekreftelse på at en 1 grams løsning av NaOH virkelig inneholder 1 gram.

Det er mange eksempler på primære standarder. De vanligste inkluderer:

• Natriumklorid (NaCl), som brukes som primær standard for sølvnitrat (AgNO₃) reaksjoner
• Sinkpulver, som kan brukes til å standardisere EDTA-løsninger (etylendiamintetraeddiksyre). etter at den er oppløst i salt- eller svovelsyre
• Kaliumhydrogenftalat, eller KHP, som kan brukes til å standardisere perklorsyre og en vandig base i en eddiksyre sur løsning

Sekundær standard

Et relatert begrep er sekundær standard, et kjemikalie som er standardisert mot en primær standard for bruk i en spesifikk analyse. Sekundære standarder brukes ofte for å kalibrere analytiske metoder. NaOH, når konsentrasjonen er validert ved bruk av en primær standard, brukes ofte som en sekundær standard.