Приготовление стандартных растворов

Растворы с точно известной молярной концентрацией эквивалента растворенного вещества называют стандартными растворами. Приготовить стандартный раствор можно одним из следующих способов:

а) по точной навеске вещества. Навеска – точно взвешенная масса вещества. Навеску вещества берут следующим образом: на аналитических весах взвешивают пустой бюкс, помещают в него вещество и взвешивают бюкс с веществом. Затем вещество переносят в мерную колбу и еще раз взвешивают пустой бюкс с остатками вещества. Находят точную массу вещества – это и есть навеска. Вместо бюкса в некоторых случаях можно использовать часовое стекло или кальку.

Для приготовления стандартного раствора определенную навеску вещества растворяют сначала в небольшом объеме воды (или другого растворителя), затем объем раствора в колбе доводят до метки водой или другим растворителем. Рассчитывают молярную концентрацию эквивалента вещества в растворе.

Приготовить стандартный раствор по точной навеске можно лишь для тех веществ, которые удовлетворяют следующим требованиям:

1) вещество является химически чистым;

2) состав вещества строго соответствует химической формуле;

3) вещество не взаимодействует с кислородом, углекислым газом воздуха, не поглощает влагу.

б) из фиксанала. Фиксанал представляет собой запаянную стеклянную ампулу, содержащую определенное количество вещества в сухом виде или в растворе, при приготовлении из которого 1 дм³ водного раствора молярная концентрация эквивалента вещества в растворе будет точно равна указанной на ампуле.

Изготовляют фиксаналы в специальных лабораториях. Для приготовления стандартного раствора ампулу разбивают определенным образом, содержимое ампулы количественно переносят в мерную колбу и разбавляют водой до метки. С учетом указанной на ампуле концентрации вещества и вместимости мерной колбы рассчитывают концентрацию полученного раствора.

Приготовление стандартного раствора из фиксанала используют в тех случаях, когда не представляется возможным взять точную навеску вещества, например, в полевой лаборатории, в геологической экспедиции, а также при выполнении экспресс-анализов.

в) по первичному стандарту. Рабочие растворы реагентов готовят сначала приблизительно заданной концентрации, а затем их титруют стандартными растворами соответствующих реагентов и по результатам титрования определяют точную концентрацию рабочих растворов. То вещество, которое используется для прямого или косвенного определения концентрации рабочего раствора реагента (стандартизации раствора) называется первичным стандартом. В качестве первичных стандартов рассматриваются только те вещества, которые удовлетворяют ряду важнейших требований:

1. Имеют самую высокую степень чистоты, и, более того, должны существовать доступные и надежные методы, подтверждающие их чистоту.

2. Являются химически устойчивыми к воздействию компонентов атмосферы.

3. Не содержат гидратную воду. Гидроскопичное или склонное к выветриванию вещество трудно высушить и взвесить.

4. Являются легкодоступными.

5. Имеют достаточно высокую молярную массу эквивалента. Чем выше эта масса, тем больше навеска вещества, требующегося для стандартизации или приготовления раствора заданной концентрации по точной навеске; ошибка взвешивания при этом уменьшается.

Число веществ, которые могут быть использованы в качестве первичных стандартов, ограничено. Чаще всего для стандартизации используют так называемые вторичные стандарты – вещества менее чистые, но имеющие постоянный химический состав.