Wat is een primaire standaard in de chemie?

In de chemie is een primaire standaard een reagens dat zeer zuiver is, representatief voor het aantal mol dat de stof bevat en gemakkelijk kan worden gewogen. Een reagens is een chemische stof die wordt gebruikt om een ​​chemische reactie met een andere stof te veroorzaken. Vaak worden reagentia gebruikt om te testen op de aanwezigheid of hoeveelheid van specifieke chemicaliën in een oplossing.

Eigenschappen van primaire normen

Primaire standaarden worden typisch gebruikt bij titratie om een ​​onbekende concentratie te bepalen en bij andere analytische chemietechnieken. Titratie is een proces waarbij kleine hoeveelheden van een reagens aan een oplossing worden toegevoegd totdat een chemische reactie optreedt. De reactie geeft bevestiging dat de oplossing een specifieke concentratie heeft. Primaire normen worden vaak gebruikt om standaardoplossingen te maken (een oplossing met een precies bekende concentratie).

Een goede primaire standaard voldoet aan de volgende criteria:

• hoge zuiverheid
• lage reactiviteit (hoge stabiliteit)
• hoog equivalent gewicht (om fouten van massametingen te verminderen)
• zal waarschijnlijk geen vocht uit de lucht absorberen (hygroscopisch) om veranderingen in massa in vochtige versus droge omgevingen te verminderen
• niet giftig
• goedkoop en direct beschikbaar

In de praktijk voldoen weinig chemicaliën die als primaire normen worden gebruikt aan al deze criteria, hoewel het van cruciaal belang is dat een norm van hoge zuiverheid is. Ook is een verbinding die voor een bepaald doel een goede primaire standaard kan zijn, niet de beste keuze voor een andere analyse.

Voorbeelden van primaire normen en hun gebruik

Het lijkt misschien vreemd dat een reagens nodig is om de concentratie van een chemische stof in oplossing te bepalen. In theorie zou het mogelijk moeten zijn om eenvoudig de massa van de chemische stof te delen door het volume van de oplossing. Maar in de praktijk is dit niet altijd mogelijk.

Natriumhydroxide (NaOH) heeft bijvoorbeeld de neiging om vocht en kooldioxide uit de atmosfeer te absorberen, waardoor de concentratie verandert. Een monster van 1 gram NaOH bevat mogelijk niet echt 1 gram NaOH omdat extra water en kooldioxide de oplossing mogelijk hebben verdund. Om de concentratie van NaOH te controleren, moet een chemicus een primaire standaard titreren (in dit geval een oplossing van kaliumwaterstoftalaat (KHP). KHP absorbeert geen water of kooldioxide en kan een visuele bevestiging geven dat een oplossing van 1 gram NaOH bevat echt 1 gram.

Er zijn veel voorbeelden van primaire normen; een paar van de meest voorkomende zijn:

• Natriumchloride (NaCl) wordt gebruikt als primaire standaard voor zilvernitraat (AgNO₃) reacties.
• Zinkpoeder kan worden gebruikt om EDTA-oplossingen te standaardiseren nadat het is opgelost in zoutzuur of zwavelzuur.
• Kaliumwaterstofftalaat of KHP kan worden gebruikt om perchloorzuur en een waterige base in een azijnzuuroplossing te standaardiseren.

Secundaire standaarddefinitie

Een verwante term is "secundaire standaard". Een secundaire standaard is een chemische stof die is gestandaardiseerd tegen een primaire standaard voor gebruik in een specifieke analyse. Secundaire standaarden worden vaak gebruikt om analytische methoden te kalibreren. NaOH, nadat de concentratie is gevalideerd door het gebruik van een primaire standaard, wordt vaak gebruikt als een secundaire standaard.