Способы приготовления растворов с точно известной концентрацией

Точность результата химического анализа зависит от используемого для анализа раствора. Такой раствор должен иметь строго определённую концентрацию, что и делает возможным точно определить концентрацию исследуемого вещества при химическом анализе. В химии растворы с точно известной концентрацией называют стандартными (или рабочими растворами). Результат анализа зависит от тщательности приготовления стандартного раствор.

Приготовленые растворы. Если раствор готовят путём взвешивания вещества, то надо знать следующее. Готовить раствор по точной навеске вещества можно только в том случае, если вещество химически чистое, устойчиво при хранении как в сухом виде, так и в растворе, если состав вещества точно отвечает формуле этого вещества (т.е. вещество не содержит примесей).

Соединения, удовлетворяющие этим требованиям, называют исходными веществами. В этих случаях рабочий раствор готовят по точной навеске такого вещества. По взятой навеске уточняют истинную концентрацию раствора, затем такой раствор используют для проведения анализа. Такие растворы в аналитической химии называют первичными стандартами или стандартными приготовленными.

Установленные растворы. Это растворы, которые готовят из веществ, содержащих примеси, неустойчивых при хранении, состав таких веществ не отвечает их химической формуле. При приготовлении из таких веществ растворов берут навеску вещества, несколько больше рассчитанной теоретически, т.е. приблизительную навеску. Навеску такого вещества растворяют в необходимом количестве воды. Затем определяют точную концентрацию раствора, титруя приготовленный раствор по первичному стандарту (приготовленному раствору) и проводят вычисления по определению точной концентрации раствора. Растворы, приготовленные так, называют стандартными установленными растворами или вторичным стандартом. Примером такого раствора служит приготовление раствора гидроксида натрия. Это вещество хорошо поглощает из воздуха влагу и углекислый газ. Поэтому всегда содержит примесь – Na₂CO₃. После приготовления раствора по приблизительной навески раствор титруют стандартным раствором щавелевой кислоты (H₂C₂O₄∙2H₂O), раствор щавелевой кислоты является стандартным приготовленным раствором, так как это вещество устойчиво при хранении, состав отвечает химической формуле, хранится щавелевая кислота в виде кристаллогидрата долгое время без изменения состава. Для определения концентрации растворов щелочей используют ещё янтарную кислоту Н₂С₄Н₄О₄. Для определения точной концентрации растворов кислот используют соли Na₂B₄O₇∙10H₂O (бура) и соду – Na₂CO₃. Эти соли в водном растворе гидролизуются и кислоты реагируют со щелочами, образующимися при гидролизе солей.

Возможно приготовление раствора точной известной концентрации из фиксаналов, или стандарт-титров. Фиксанал – это запаянная стеклянная ампула, содержащая определённое количество вещества, необходимое для приготовления раствора определённого объёма. Промышленность выпускает фиксаналы с различными рабочими веществами как в виде растворов (серная кислота, соляная кислота, едкий натр, едкое кали), так и с сухими веществами (перманганат калия, карбонат или оксалат натрия и др.). Фиксаналы поступают в продажу в коробках, в этих коробках имеются стеклянные бойки и стеклянные палочки.

Кроме указанных способов, растворы точной концентрации можно готовить разбавляя растворы этих же веществ, имеющих более высокою концентрацию.

При правильном хранении рабочие растворы служат несколько месяцев, не изменяя своей концентрации.