碱标准液有Ba(OH)2,KOH,NaOH,常用NaOH。酸标准溶液常用盐酸和硫酸来配制,其中应用较多的是盐酸。酸碱标准溶液的浓度一般近似配成0.01~1mol·L-1之间,常用的是0.1mol·L-1。
市售的盐酸和硫酸浓度都不准确,固体NaOH易吸收空气中的CO2和水,所以酸和碱不能直接配制成标准溶液,只能先将它们配制成近似浓度的溶液,通过比较滴定或用基准物质标定来确定它们的准确浓度。
一、酸标准溶液的标定
标定酸的基准物质常用无水碳酸钠和硼砂等,也可用已知准确浓度的NaOH溶液与盐酸进行比较滴定。
(1)用基准物无水碳酸钠(Na2CO3)进行标定将无水Na2CO3置电烘箱内,在180℃干燥2~3h后,置于干燥器内冷却备用。用Na2CO3标定HCI反应如下:
Na2CO3十HCl=NaHCO3+NaCl
NaHCO3+HCl=H2O+CO2↑+NaCl
计量点时pH约3.9,可用甲基橙或甲基红作指示剂,滴定时应注意CO2的影响,临近终点时应将溶液煮沸,以减小CO2的影响。
根据标定反应中反应物之间的化学计量关系,可用下式计算标准溶液盐酸的浓度:
(2)用基准物硼砂(Na2B4O7·10H2O)进行标定硼砂在水中重结晶两次,析出的晶体在室温下暴露在6000^-70%相对湿润度的空气中,干燥一天一夜,干燥的翻砂结晶须保存在密闭的瓶中,以免失水改变组成。用硼砂标定HCI的反应如下:
Na2B4O7+5H2O+2HC1=4H3BO3+2NaCl
计量点时pH约为5.1,可用于甲基红作指示剂,根据标定反应,计算盐酸标准液浓度的公式为:
二、碱标准溶液的标定
碱标准溶液常用的是NaOH,标定NaOH常用的基准物有邻苯二甲酸氢钾和草酸,也可用已知准确浓度的盐酸溶液与NaOH进行比较滴定。
(1)用基准物邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4O4)进行标定邻苯二甲酸氢钾容易制得纯品,在空气中不吸水,容易保存,它与NaOH的反应为
KHC8H4O4+NaOH=KNaC8H4O4+H2O
若浓度为0.1000mol·L-1,化学计量点呈微碱性((pH约为9.1),可用酚酞作指示剂。
NaOH浓度计算公式如下:
(2)用基准物草酸(H2C2O4·2H2O)进行标定草酸相当稳定,相对湿度在5%~95%时不会风化失水,因此,可保存在密闭容器内备用。
H2C2O4+2NaOH=Na2C2O4+2H2O
pH突跃范围为7.1~10.0,化学计量点溶液偏碱性((pH约为8.4),可用酚酞惴民剂。NaOH浓度计算公式如下: