Ibland är ett ämne mer än summan av dess delar. I kemi kan interaktioner med atmosfären förändra en förening och göra det svårt att bestämma exakta koncentrationer. Forskare är beroende av primära standardlösningar för att lösa detta dilemma.

TL; DR (för länge, läste inte)

Primär standardlösning gör det möjligt för forskare att hitta koncentrationen av en annan förening. För att fungera bra måste en primärstand vara stabil i luft, vattenlöslig och mycket ren. Forskare bör också väga ut ett relativt stort prov för att minimera fel.

Primärstandardlösningar

I kemi avser termen "primärstandard" en förening som kemisten använder för att bestämma koncentrationen av en annan förening eller lösning. Till exempel kan du inte säkerställa koncentrationen av en lösning av natriumhydroxid (NaOH) genom att helt enkelt dividera massan av NaOH med volymen av dess lösning. Natriumhydroxid tenderar att absorbera fukt och koldioxid från atmosfären; Således kan ett 1-grams prov av NaOH faktiskt inte innehålla 1 gram NaOH eftersom fukt- och koldioxidhalten kan påverka totalvärdet. Istället använder forskare NaOH-lösningen för att titrera en lösning av kaliumväteftalat (KHP) för att användas som primär standard eftersom KHP inte absorberar fukt eller koldioxid.

Stabil i luft

A Primärstandarden kan inte sönderdelas i, absorbera eller på annat sätt reagera med några luftkomponenter. Många järn (II) -baserade föreningar reagerar exempelvis med syre i luften för att bli järn (III) -föreningar. Primärstandarder kan inte absorbera vatten eller andra atmosfäriska komponenter. En kemist måste kunna väga en primär standard i luft med hög precision. Vilken som helst absorberad fukt eller andra föroreningar introducerar fel i provets massmätningar.

Löslig i vatten

Kemister utför nästan alltid reaktioner som inbegriper primärstandarder i vattenhaltiga lösningar vilket medför att den primära standarden upplöses lätt i vatten. Silverklorid (AgCl) uppfyller till exempel alla övriga krav i primära normer, men det kommer inte att lösas upp i vatten och kan därför inte tjäna som en primär standard. Löslighetskravet utesluter ett stort antal ämnen från primär standardklassificering.

Mycket ren

En eventuell förorening i en primär standard leder till fel vid varje mätning som innebär användning. Primärstandardreagens uppvisar vanligen renheter av 99,98 procent eller mer. Observera också att en förening som kemister använder som en primär standard kanske inte är primär standardkvalitet. Kemister använder exempelvis silvernitrat (AgNO3), som en primär standard, men inte alla prover av silvernitrat har den nödvändiga renheten för denna applikation.

Hög molar massa

Föreningar med hög molar massa eller molekylvikt kräver relativt stora provmassor för kemisten att utföra standardiseringsreaktionen i rimlig skala. Att väga stora prov minskar felet i massmätningen. Till exempel, om en balans uppvisar ett fel på 0,001 gram, resulterar en mätning av 10000 gram av den primära standarden i ett fel på 1 procent. Om kemisten väger ut 1000 gram av den primära standarden blir felet i massmåttet 0,1 procent.