Στη χημεία, ένα πρωταρχικό πρότυπο είναι ένα αντιδραστήριο πολύ καθαρό, αντιπροσωπευτικό του αριθμού των mole η ουσία περιέχει και ζυγίζεται εύκολα. Ένα αντιδραστήριο είναι ένα χημικό που χρησιμοποιείται για να προκαλέσει μια χημική αντίδραση με μια άλλη ουσία. Συχνά, τα αντιδραστήρια χρησιμοποιούνται για τον έλεγχο της παρουσίας ή της ποσότητας συγκεκριμένων χημικών ουσιών σε ένα διάλυμα.
Ιδιότητες
Τα πρωταρχικά πρότυπα τυπικά χρησιμοποιούνται στην τιτλοδότηση για τον προσδιορισμό μιας άγνωστης συγκέντρωσης και σε άλλες τεχνικές αναλυτικής χημείας. Ογκομετρική ανάλυση είναι μια διαδικασία στην οποία μικρές ποσότητες ενός αντιδραστηρίου προστίθενται σε ένα διάλυμα έως ότου συμβεί χημική αντίδραση. Η αντίδραση επιβεβαιώνει ότι το διάλυμα βρίσκεται σε ειδική συγκέντρωση. Τα πρωταρχικά πρότυπα χρησιμοποιούνται συχνά για την παραγωγή τυποποιημένων διαλυμάτων, λύσεων με μια ακριβώς γνωστή συγκέντρωση.
Ένα καλό πρωτεύον πρότυπο πληροί τα ακόλουθα κριτήρια:
- Έχει υψηλό επίπεδο καθαρότητας
- Έχει χαμηλή αντιδραστικότητα (υψηλή σταθερότητα)
- Έχει υψηλό ισοδύναμο βάρος (για να μειώσει το σφάλμα από μετρήσεις μάζας)
- Δεν είναι πιθανό να απορροφήσει την υγρασία από τον αέρα (υγροσκοπικός), για τη μείωση των αλλαγών στη μάζα σε υγρά και ξηρά περιβάλλοντα
- Είναι μη τοξικό
- Είναι φθηνό και άμεσα διαθέσιμο
Στην πράξη, λίγες χημικές ουσίες που χρησιμοποιούνται ως πρωτογενή πρότυπα πληρούν όλα αυτά τα κριτήρια, αν και είναι κρίσιμο ότι ένα πρότυπο είναι υψηλής καθαρότητας. Επίσης, μια ένωση που μπορεί να είναι ένα καλό πρωταρχικό πρότυπο για έναν σκοπό δεν μπορεί να είναι η καλύτερη επιλογή για άλλη ανάλυση.
Παραδείγματα
Μπορεί να φαίνεται περίεργο ότι απαιτείται ένα αντιδραστήριο για να καθοριστεί η συγκέντρωση μιας χημικής ουσίας σε διάλυμα. Θεωρητικά, θα πρέπει να είναι δυνατή η απλή κατανομή της μάζας του χημικού με τον όγκο του διαλύματος. Αλλά στην πράξη, αυτό δεν είναι πάντα δυνατό.
Για παράδειγμα, το υδροξείδιο του νατρίου (NaOH) τείνει να απορροφά την υγρασία και το διοξείδιο του άνθρακα από την ατμόσφαιρα, αλλάζοντας έτσι τη συγκέντρωσή του. Ένα δείγμα 1 γραμμαρίου NaOH μπορεί να μην περιέχει στην πραγματικότητα 1 γραμμάριο ΝαΟΗ επειδή πρόσθετο νερό και διοξείδιο του άνθρακα μπορεί να έχει αραιώσει το διάλυμα. Για να ελέγξει τη συγκέντρωση του ΝαΟΗ, ένας χημικός πρέπει να τιτλοδοτήσει ένα πρωτεύον πρότυπο - στην περίπτωση αυτή, ένα διάλυμα φθαλικού υδρογόνου καλίου (KHP). Το KHP δεν απορροφά νερό ή διοξείδιο του άνθρακα και μπορεί να παράσχει οπτική επιβεβαίωση ότι ένα διάλυμα 1 γραμμαρίου NaOH περιέχει πραγματικά 1 γραμμάριο.
Υπάρχουν πολλά παραδείγματα πρωτογενών προτύπων. Τα πιο συνηθισμένα περιλαμβάνουν:
- Χλωριούχο νάτριο (NaCl), το οποίο χρησιμοποιείται ως πρωτογενές πρότυπο για το νιτρικό άργυρο (AgNO3)
- Πούδρα ψευδαργύρου, η οποία μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τυποποίηση Διαλύματα ΕϋΤΑ (αιθυλενοδιαμινοτετραοξικό οξύ) αφού έχει διαλυθεί σε υδροχλωρικό ή θειικό οξύ
- Φθαλικό κάλιο ή ΚΗΡ, το οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την τυποποίηση του υπερχλωρικού οξέος και μιας υδατικής βάσης σε οξικό διαλύματος οξέος
Δευτερεύον πρότυπο
Ένας σχετικός όρος είναι δευτερεύον πρότυπο, ένα χημικό που έχει τυποποιηθεί έναντι ενός πρωτογενούς προτύπου για χρήση σε μια συγκεκριμένη ανάλυση. Δευτερεύοντα πρότυπα χρησιμοποιούνται συνήθως για τη βαθμονόμηση αναλυτικών μεθόδων. Το NaOH, όταν η συγκέντρωσή του έχει επικυρωθεί μέσω της χρήσης ενός πρωτογενούς προτύπου, χρησιμοποιείται συχνά ως δευτερογενές πρότυπο.