Vad är en primär standard i kemi?

Inom kemi är en primär standard ett reagens som är mycket rent, representerande för antalet mol som ämnet innehåller och lätt vägs. Ett reagens är en kemikalie som används för att orsaka en kemisk reaktion med ett annat ämne. Ofta används reagens för att testa på närvaro eller mängd av specifika kemikalier i en lösning.

Egenskaper för primära standarder

Primära standarder används vanligen vid titrering för att bestämma en okänd koncentration och i andra analytiska kemitekniker. Titrering är en process där små mängder av ett reagens sättes till en lösning tills en kemisk reaktion inträffar. Reaktionen ger bekräftelse på att lösningen är i en specifik koncentration. Primära standarder används ofta för att göra standardlösningar (en lösning med en exakt känd koncentration).

En bra primärstandard uppfyller följande kriterier:

• hög renhetsnivå
• låg reaktivitet (hög stabilitet)
• hög ekvivalentvikt (för att minska fel från massmätningar)
• inte troligt att absorbera fukt från luften (hygroskopiskt) för att minska massförändringar i fuktiga mot torra miljöer
• giftfri
• billigt och lättillgängligt

I praktiken uppfyller få kemikalier som används som primära standarder alla dessa kriterier, även om det är kritiskt att en standard är av hög renhet. En förening som kan vara en bra primärstandard för ett ändamål är kanske inte det bästa valet för en annan analys.

Exempel på primära standarder och deras användning

Det kan verka konstigt att ett reagens behövs för att fastställa koncentrationen av en kemikalie i lösning. I teorin bör det vara möjligt att helt enkelt dela upp kemikaliens massa med lösningens volym. Men i praktiken är detta inte alltid möjligt.

Till exempel tenderar natriumhydroxid (NaOH) att absorbera fukt och koldioxid från atmosfären och därmed förändra dess koncentration. Ett 1-gram prov av NaOH kanske faktiskt inte innehåller 1 gram NaOH eftersom ytterligare vatten och koldioxid kan ha utspädd lösningen. För att kontrollera koncentrationen av NaOH, måste en kemist titrera en primärstandard (i detta fall en lösning av kaliumväteftalat (KHP). KHP absorberar inte vatten eller koldioxid, och det kan ge visuell bekräftelse på att en 1 gram lösning av NaOH innehåller verkligen 1 gram.

Det finns många exempel på primära standarder; några av de vanligaste inkluderar:

• Natriumklorid (NaCl) används som en primärstandard för silvernitrat (AgNO)₃) reaktioner.
• Zinkpulver kan användas för att standardisera EDTA-lösningar efter det har lösts i saltsyra eller svavelsyra.
• Kaliumväteftalat eller KHP kan användas för att standardisera perklorsyra och en vattenhaltig bas i en ättiksyra-lösning.

Sekundär standarddefinition

En relaterad term är "sekundär standard". En sekundär standard är en kemikalie som har standardiserats mot en primär standard för användning i en specifik analys. Sekundära standarder används ofta för att kalibrera analysmetoder. När NaOH har koncentrerats genom att använda en primär standard används ofta som en sekundär standard.