Стандартные растворы

Стандартный образец состава вещества, в котором с наивысшей точностью известно содержание искомого в анализируемых пробах компонента.

Вещество сравнения

В качестве веществ сравнения могут быть использованы:

1. Химический реактив соответствующей степени чистоты, содержащий определяемый в анализируемых пробах компонент;

Химический реактив, используемый в качестве вещества сравнения, должен соответствовать следующим требованиям: химический состав основного компонента реактива точно соответствует химической формуле, содержание основного компонента в химическом реактиве известно с заданной точностью (реактивы квалификации ос.ч.; х.ч.; ч.д.а.; ч.). Сам реактиви приготовленные из него твердые смеси, растворы или газовые смеси, должны быть устойчивы при хранении. Точно измеренные масса (имеется единый эталон массы в Системе единиц SI) или объём (имеется единый эталон объёма в Системе единиц SI) части такого химического реактива будут содержать известное с наивысшей точностью количество частиц основного компонента, следовательно, служить эталоном числа частиц конкретного наименования (единого эталона числа частиц 1 моль не существует!).

Химические реактивы, выпускаемые химической промышленностью в России, в зависимости от количества примесей делят на реактивы особой чистоты (ос.ч.), высшей очистки (в.оч.), химически чистые (х.ч.) – они содержат не более 0,05 % примесей, чистые для анализа (ч.д.а.) – не более 0,1 % примесей, чистые (ч.) – 1,0…0,1 %, очищенные (оч.)и «технические» (техн). Содержание основного компонента указывают на упаковке реактива. Зарубежные реактивы имеют несколько другую маркировку: для аналитических целей используют чистые для анализа (р. а. – pure for analyse), и химически чистые (с. р. – chemically pure).

Стандартный образец состава вещества – это изготовленное в заводских условиях вещество в виде определенной массы или объёма. Стандартные образцы состава вещества готовят из химических реактивов или из вещества природных объектов.

В стандартном образце состава вещества в результате метрологической аттестации с наивысшей точностью установлено содержание определённых компонентов (химических элементов, их изотопов, соединений химических элементов, структурных составляющих и т.п.) в % или в г/дм³. Точно измеренные масса или объём части этого стандартного образца состава вещества будут содержать известное с наивысшей точностью количество частиц аттестованного компонента, то есть служить эталоном числа частиц конкретного наименования. Стандартный образец состава вещества предназначен для воспроизведения и хранения размеров величин, характеризующих химический состав этого вещества [ГОСТ 8.315-97 ГСИ. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения].

В учебниках по аналитической химии вместо термина вещество сравнения (метрологический термин) используют термины установочное вещество, исходное вещество, первичный стандарт, что устарело, так как не отражает метрологической сути использования этих веществ.

Во многих методах химического анализа проба анализируемого вещества должна быть переведена в растворенное состояние. Анализу далее подвергается весь приготовленный раствор пробы вещества или его часть. В таких случаях вещество сравнения также переводят в растворённое состояние таким способом, чтобы признак эталона не был потерян (воспроизведение размера величины с наименьшей возможной погрешностью). Если из вещества сравнения приготовлен раствор с наименьшей из возможных значений погрешности концентрации компонента в нём, то такой раствор называют стандартным раствором. Наименьшая возможная погрешность расчетного значения концентрации компонента обеспечена минимумом измерительных операций – взвешиванием на аналитических весах навески вещества и измерением точного объёма мерной посудой. В некоторых учебниках по аналитической химии вместо термина стандартный раствор используют термин первичный стандарт.

Стандартный раствор компонента А можно приготовить следующими способами:

· путем растворения в мерной колбе объемом V_м.к. точной навески химического реактива соответствующей степени чистоты (квалификации ос.ч; х.ч.; ч.д.а.; ч.), m_вещ, с точно известным содержанием компонента А, m(А):

m_вещ, → m(А) → V_м.к → С_m(А)_станд= m(А)/V_м.к → С_М(А)_станд = m(А)/[М(А) V_м.к.]

· путем растворения в мерной колбе объемом V_м.к точной навески стандартного образца состава вещества m_вещ с точно известным содержанием компонента А, m(А):

m_вещ → m(А) → V_м.к → С_m(А)_станд → С_М(А)_станд

Так как масса вещества сравнения (г), – это эталон количества частиц компонента, (моль), следовательно, массовая и молярная концентрация стандартного раствора будет также известна с наивысшей возможной точностью.

Стандартный раствор компонента А используют в качестве раствора титранта в химических методах количественного химического анализа – в титриметрии, в которых сравнение проводят с количеством частиц титранта, затраченного на химическую реакцию с определяемым компонентом. Для этого проводят химическую реакцию, подчиняющуюся принципу эквивалентности между определяемым и реагирующим компонентом, измеряют объёмы растворов определяемого компонента и титранта, пошедшие на реакцию, и рассчитывают содержание определяемого компонента в растворе, исходя из равенства числа реагирующих частиц – эквивалентов.

Стандартный раствор компонента А используется в физических методах количественного химического анализа для приготовления серии градуировочных растворов – растворов с точно известной, но различной концентрацией компонента А. В физических методах количественного химического анализа измеряют определённое физическое свойство компонента А, например, поглощение света. Величина этого свойства (интенсивность) зависит от числа частиц в пробе вещества. Компонент А может быть найден в пробе вещества объекта анализа данным физическим методом из градуировочного графика, полученного путём градуировки средства измерений конкретного физического свойства и построенного в координатах «Интенсивность измеренного физического свойства – содержание определяемого компонента в градуировочных растворах».

Дата добавления: 2015-05-26