Penyelesaian standard

Kepentingan penyelesaian piawai dalam kimia

Larutan piawai ialah larutan yang kepekatannya diketahui dengan tepat. Mereka sangat penting dalam analisis volumetrik (titrasi), yang merupakan salah satu bahagian analisis kuantitatif . Berbanding dengan penentuan gravimetrik, di mana jumlah reagen yang tepat mesti digunakan untuk mendakan, dalam penentuan titrasi jumlah yang setara dengan larutan reagen titrasi ditambah. Ini melibatkan penggunaan penyelesaian piawai untuk mengira kandungan analit dalam sampel, berdasarkan persamaan tindak balas. Kaedah pentitratan masih digunakan dalam amalan makmal harian, contohnya dalam menentukan kandungan ion klorida menggunakan kaedah Winkler (dalam kes ini, reagen larutan piawai, iaitu reagen titrasi, ialah larutan perak (I) nitrat (V), AgNO ₃ ). Kepekatan larutan piawai mesti diketahui dengan tepat. Selalunya, ketepatannya diberikan kepada digit sepuluh ribu (tempat perpuluhan keempat). Kepekatan biasanya dinyatakan dalam mol bahan tertentu yang dilarutkan dalam satu liter larutan (atau bilangan mili-mol dalam satu mililiter). Dalam analisis isipadu, pendekatan praktikal ialah melaporkan titer larutan, iaitu bilangan gram zat terlarut setiap mililiter. Ia amat berguna dalam analisis bersiri rutin, di mana keputusan biasanya disediakan dalam gram. Dalam kes sedemikian, adalah cukup untuk mendarabkan bilangan mililiter bahan tersebut yang digunakan semasa pentitratan mengikut titer.

Penyediaan penyelesaian standard

Penyelesaian standard boleh disediakan dalam beberapa cara yang berbeza. Kita boleh menggunakan bahan siap sedia, boleh didapati secara komersil yang dipanggil fiksal (anda boleh membaca lebih lanjut mengenai kaedah ini kemudian dalam artikel), menyediakan penyelesaian daripada berat sampel yang tepat, melakukan pentitratan terhadap larutan lain yang diketahui kepekatannya, atau mentitrasi terhadap berat sampel yang tepat bagi bahan rujukan. Penyediaan yang tepat bagi larutan piawai dan pelarasan tepat bagi titernya (iaitu penentuan kepekatan tepat) adalah penting, terutamanya dalam analisis isipadu.

Penyediaan larutan piawai daripada sampel yang tepat

Cara asas dan paling mudah untuk menyediakan penyelesaian standard adalah dengan menjadikannya daripada berat tepat bahan rujukan. Dalam kebanyakan kes, larutan garam akueus disediakan. Tidak setiap kompaun akan sesuai. Bahan rujukan mesti memenuhi beberapa syarat:

• ketulenannya hendaklah sekurang-kurangnya 99.99%;
• ia mestilah bahan yang stabil, yang bermaksud bahawa ia tidak boleh terurai dalam larutan akueus dalam tempoh masa tertentu;
• apabila disimpan dalam keadaan atmosfera, ia tidak boleh menyerap air (tiada higroskopi) atau karbon dioksida;
• bahan rujukan mesti bertindak balas dengan ketat mengikut satu tindak balas.

Contoh bahan piawai ialah: natrium karbonat (Na ₂ CO ₃ ) , kalium bromat (KBrO ₃ ), natrium klorida (NaCl). Sampel bahan piawai yang disediakan dengan teliti (jisim diketahui dengan ketepatan sepuluh ribu) dilarutkan dalam isipadu air suling tertentu.Untuk tujuan ini, kelalang pengukur dengan garis bertanda pada leher digunakan, yang di atasnya sehingga mengambil kira meniskus.Kita harus ingat untuk membilas bekas dengan teliti, di mana bahan rujukan telah ditimbang, beberapa kali dengan air suling (pemindahan kuantitatif berat sampel ke kelalang volumetrik).

Penyediaan larutan dengan kepekatan anggaran dan pelarasan titer kepada sampel bahan piawai

Dalam kes ini, penyelesaian anggaran kepekatan disediakan, contohnya dengan melarutkan berat yang kurang tepat dalam air suling. Kemudian, beberapa titrasi dibuat dengannya (biasanya, untuk mendapatkan keputusan yang boleh dipercayai tiga ulangan dibuat, dan mereka tidak sepatutnya berbeza dengan ketara) daripada saiz bahan standard yang sesuai. Mengetahui isipadu larutan terlaras, yang digunakan untuk pentitratan sampel, kepekatan tepat larutan piawai dikira.

Pentitratan kepada larutan piawai yang lain

Kepekatan tepat suatu larutan juga boleh ditentukan terhadap larutan piawai yang lain. Isipadu tepat larutan yang hendak dititrasi disukat dan dititrasi terhadap penunjuk. Kemudian, kepekatan molar ditentukan daripada formula.

Fixanals

Kaedah mudah untuk menyediakan penyelesaian standard ialah menyediakannya menggunakan apa yang dipanggil fiksanal. Fiksanal ialah berat analitik yang tepat (pepejal atau dalam bentuk larutan), yang disertakan dalam ampul yang diperbuat daripada kaca atau plastik. Bentuk ampul memudahkan pemindahan kandungan yang tepat ke dalam kelalang volumetrik. Mereka boleh dibeli secara komersial dengan mudah. Penyelesaian yang disediakan menggunakan fiksanal tidak perlu dititrasi tambahan dan boleh digunakan dengan jayanya dalam banyak analisis volumetrik. Untuk memastikan kepekatan tepat larutan yang terhasil daripada kandungan ampul, perhatian khusus harus diberikan kepada pemindahan kandungan yang betul ke dalam kelalang. Ia bukan sekadar mencurah kandungannya dengan tepat. Ia adalah perlu untuk memastikan kaca bersih, bilas ampul beberapa kali dan pindahkan basuhan secara kuantitatif, serta menambah kelalang volumetrik ke tanda, dengan mengambil kira meniskus. Kandungan fixanal ditentukan oleh pengilang dan ditunjukkan pada label. Biasanya ini adalah kuantiti yang dimaksudkan untuk 1 liter. Oleh itu, dengan menggunakan produk siap sedemikian, 1 dm ³ penyelesaian standard diperolehi.