Tabla de Contenidos
ปฏิกิริยาเคมีกำลังเกิดขึ้นทั่วโลกในขณะนี้: ในห้องปฏิบัติการเคมีและเภสัชกรรม ในโรงงานอุตสาหกรรมนับไม่ถ้วน และในร่างกายของคุณเอง
ลักษณะเฉพาะของปฏิกิริยาทั้งหมดคือการที่โมเลกุลรวมกันในอัตราส่วนโมลาร์ นั่นคือ อัตราส่วนของอนุภาคที่รู้จักและเกี่ยวข้องกับจำนวนอะตอมหรือโมเลกุลที่เกี่ยวข้อง มากกว่าอัตราส่วนของมวล ในกรณีนี้แม้ว่าจะสามารถกำหนดอัตราส่วนโดยมวลได้ในปฏิกิริยาบางอย่างจากน้ำหนักโมเลกุลแต่ละส่วนของอนุภาคที่เป็นส่วนประกอบ
การไทเทรตเป็นกระบวนการที่มักใช้เพื่อควบคุมปฏิกิริยาเคมีของสารละลาย กระบวนการนี้ขึ้นอยู่กับสารและสารประกอบที่เรียกว่าสารมาตรฐานปฐมภูมิ
การประเมินมูลค่าคืออะไร?
อาจมีบางครั้งที่จำเป็นต้องผสมปริมาตรของสารละลายรีเอเจนต์สองชนิดที่มีมวลที่ทราบ แต่ทราบเฉพาะความเข้มข้นของโมลาร์ของหนึ่งในนั้นเท่านั้น ถ้าเรารู้ว่าปฏิกิริยาเสร็จสิ้นเมื่อไหร่ เราสามารถใช้อัตราส่วนโมลาร์เพื่อคำนวณจำนวนโมลของผลิตภัณฑ์ที่เกิดขึ้น และใช้ตัวเลขนี้บวกกับปริมาตรของสารละลายที่ไม่ทราบค่าเพื่อหาความเข้มข้นของโมลาร์ของสารละลายที่ไม่ทราบค่า
เพื่อให้วิธีนี้มีประโยชน์ ความเข้มข้นของสารละลายอ้างอิง (หรือไทแทรนต์) จะต้องทราบอย่างแม่นยำ มิฉะนั้น ข้อผิดพลาดในค่านี้จะขยายเป็นข้อผิดพลาดในความเข้มข้นของค่าที่ไม่รู้จักในการคำนวณของคุณ
มาตรฐานปฐมภูมิและแนวทางแก้ไขมาตรฐานปฐมภูมิ
มาตรฐานปฐมภูมิใช้กันอย่างแพร่หลายในเคมีวิเคราะห์ ในกรณีนี้ รีเอเจนต์จะถูกเลือกที่ชั่งน้ำหนักได้ง่าย มีปฏิกิริยาน้อยกับสารอื่น มีความบริสุทธิ์ ไม่เปลี่ยนแปลงน้ำหนักเมื่อสัมผัสกับสภาพความชื้น และมีน้ำหนักเทียบเท่าสูง มีลักษณะที่ไม่เกี่ยวข้องเมื่อเลือกสาร สิ่งที่โดดเด่นที่สุดคือการมีอยู่ของสารที่จัดอยู่ในมาตรฐานคุณภาพสิ่งแวดล้อมหรือคุณภาพปฐมภูมิและมีความเป็นพิษต่ำ ดังนั้นอันตรายจากการใช้จึงลดลง ตัวอย่างของมาตรฐานขั้นต้น ได้แก่ การไทเทรตกรดและการไทเทรตรีดอกซ์
สารละลาย มาตรฐานปฐมภูมิหรือมาตรฐานปฐมภูมิคือสารละลายที่ความเข้มข้นของสารทำปฏิกิริยาบางอย่างมีความน่าเชื่อถือมากซึ่งเป็นสาเหตุที่ใช้เพื่อเปรียบเทียบกับความเข้มข้นอื่นๆ ได้จากการไตเตรทมาตรฐานปฐมภูมิของสารพิเศษที่เรียกว่า สารมาตรฐานปฐมภูมิ
คุณลักษณะของสารมาตรฐานปฐมภูมิ
ในการสร้างมาตรฐานหลักหรือสารหลักจำเป็นต้องเจือจางสารนี้ในน้ำบริสุทธิ์ เป็นเรื่องง่ายที่จะจินตนาการว่าข้อผิดพลาดที่สามารถยอมรับได้ในการทดลองในห้องปฏิบัติการเคมีโดยทั่วไป และในความเป็นจริงแล้วจะเป็นผลลัพธ์ที่ยอดเยี่ยมในบริบทนั้น จะกลายเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้เมื่อต้องการความแม่นยำสูงจริงๆ
มีสี่ประเด็นที่สำคัญมากในสารที่ได้รับการระบุว่าเป็นสารมาตรฐานขั้นต้น พวกเขาอยู่ที่นี่
- สารมาตรฐานปฐมภูมินั้นบริสุทธิ์ หากมีสิ่งเจือปนในของแข็ง สิ่งนี้จะรบกวนการคำนวณโมลาริตีของสารละลายมาตรฐานที่สมมติขึ้นและทำให้เกิดปัญหาอื่นๆ ความบริสุทธิ์ 99.9 (999 ส่วนใน 1,000) ถือว่ายอมรับได้สำหรับสารมาตรฐานปฐมภูมิ โซเดียมคาร์บอเนต (Na 2 CO 3 ) มีจำหน่ายที่ระดับความบริสุทธิ์นี้
- สารมาตรฐานปฐมภูมิมีมากมายและราคาไม่แพง สารหลายชนิดมีราคาถูกและหาได้ง่าย แต่การรักษาความบริสุทธิ์นั้นทำได้ยาก นี่คือกรณีของโซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH หรือที่เรียกว่าโซดาไฟหรือโซดาไฟ) ซึ่งเป็นเบสที่สามารถใช้ในการไทเทรตกรด โซดาไฟมีแนวโน้มที่จะดึงดูดน้ำจากสิ่งแวดล้อมในปริมาณที่น้อย นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นกับสารประกอบประเภทอื่นๆ เมื่อใช้
- สารมาตรฐานปฐมภูมิมีสูตรที่ทราบ สารบางชนิดละลายน้ำเพื่อให้ส่วนผสมที่เกี่ยวข้องกัน ตัวอย่างเช่น เมื่อกรดไนตริก (HNO 3 ) ละลายในน้ำ กรดไนตรัส (HNO 2 ) ที่ไม่ทราบปริมาณจะมีอยู่ในสารละลายเสมอ ซึ่งจะทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของปฏิกิริยาดังกล่าว ทำให้กระบวนการล้มเหลว
- สารมาตรฐานปฐมภูมิจะไม่เปลี่ยนแปลงระหว่างการชั่งน้ำหนัก ปัญหาที่นักวิทยาศาสตร์เผชิญมาตั้งแต่ไหนแต่ไรคือการพัฒนาระบบการวัดที่ไม่เปลี่ยนแปลงปริมาณที่วัดได้ เมื่อชั่งน้ำหนักสาร สารนั้นจะผ่านกระบวนการสัมผัสทางกายภาพ กระบวนการนี้อาจนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงมวลหรือความบริสุทธิ์ของสาร รวมถึงคุณสมบัติพื้นฐานอื่นๆ ในสารดังกล่าว ดังนั้นกระบวนการที่สารนี้จะเข้าร่วมอาจได้รับผลกระทบเช่นกัน
สารและสารละลายมาตรฐานทุติยภูมิ
สาร ที่ ไม่สามารถเก็บไว้ในที่โล่งได้ เนื่องจากทำปฏิกิริยาได้ง่ายกับ ส่วนประกอบในอากาศ (O 2 , CO 2ฯลฯ) หรือกับเครื่องชั่งเมื่อชั่งน้ำหนัก เรียกว่า สารมาตรฐานทุติยภูมิ ตัวอย่างของสารมาตรฐานทุติยภูมิ ได้แก่ กรดไฮโดรคลอริก (HCL) กรดซัลฟิวริก (H 2 SO 4 ) โซเดียมไฮดรอกไซด์ (NaOH) โพแทสเซียมไฮดรอกไซด์ (KOH) และโพแทสเซียมเปอร์แมงกาเนต (KMnO 4 ) เป็นต้น
แตกต่างจากมาตรฐานปฐมภูมิตรงที่มาตรฐานทุติยภูมิใช้ในวิชาเคมีเพื่อทำการวิเคราะห์เฉพาะของสารเหล่านี้ในห้องปฏิบัติการ โดยทั่วไปแล้ว ความเข้มข้นจะไม่คงที่และความเข้มข้นจะลดลงตามเวลา ดังนั้นการวัดที่มีความแม่นยำสูงระหว่างการเตรียมจะไม่คงไว้เมื่อเวลาผ่านไป สารทุติยภูมิมักจะถูกทำให้เป็นมาตรฐานตามบรรทัดฐานหลัก
โดยทั่วไป สารต่างๆ เช่น กรดไฮโดรคลอริกและกรดซัลฟิวริกไม่เหมาะสำหรับใช้เป็นมาตรฐานหลัก เนื่องจากคุณไม่สามารถทราบระดับความเข้มข้นของกรดเข้มข้นที่มีจำหน่ายในท้องตลาดได้อย่างแม่นยำ
อย่างไรก็ตาม เราสามารถเตรียมสารละลายที่อ่อนของกรดเหล่านี้ด้วยความเข้มข้นที่ประมาณไว้ได้ จากนั้นจึงแก้ปัญหาความเข้มข้นได้อย่างถูกต้องโดยการไทเทรตด้วยสารละลายมาตรฐานปฐมภูมิของเบส เช่น โซเดียมคาร์บอเนต (Na 2 CO 3 )
มาตรฐานทุติยภูมิคือสารเคมีหรือตัวทำปฏิกิริยาที่มีคุณสมบัติบางอย่าง ได้แก่:
- มีความเสถียรน้อยกว่าและมีปฏิกิริยามากกว่ามาตรฐานหลัก
- โซลูชันของคุณจะคงที่เป็นระยะเวลานาน
- มีความบริสุทธิ์น้อยกว่ามาตรฐานขั้นต้น
- มีชื่อเรื่องจากมาตรฐานปฐมภูมิ
แหล่งที่มา
- Camacho, A. (2017). โซลูชันมาตรฐาน คืออะไร ?
- Galano, A. และ Rojas, A. (sf). สารมาตรฐานสำหรับการ กำหนดมาตรฐานของกรดและเบส
- เฮลเมนไทม์ เอ. (2021). มาตรฐานปฐมภูมิในวิชาเคมีคืออะไร?
