标准溶液的配制与浓度标定方法

标准滴定溶液是指确定了准确浓度的、用于滴定分析的溶液。

（一）标准溶液

标准溶液是指已知准确浓度的试剂溶液。市售试剂往往具有脱水性、氧化性、挥发性，因此不能用直接法配制成标准溶液。一般先将试剂配成所需的近似浓度，再用基准试剂标定其准确浓度。

（二）基准试剂的概念及要求

用来直接配制标准溶液或标定溶液的物质称为基准物质。

1.基准物质的要求

作为基准物质应符合下列要求。

（1）物质的组成应与化学式完全相符。若含结晶水，其结晶水的含量也应与化学式相符，如草酸H2C2O4·2H2O、硼砂Na2B4O7·10H2O等。

（2）试剂的纯度要足够高。一般要求其纯度在99.9%以上，而杂质含量应少到不至于影响分析的准确度。

（3）试剂在一般情况下应该很稳定。例如，不易吸收空气中的水分和CO2，也不易被空气氧化等。

（4）试剂最好有比较大的摩尔质量。这样一来，对相同物质的量而言，称量时取量较多，而使称量相对误差减小。

（5）试剂参加反应时，应按反应方程式定量进行，以避免产生副反应。

2.常用的基准物质

（1）用于酸碱反应。如无水碳酸钠Na2CO3、硼砂Na2B4O7·10H2O、邻苯二甲酸氢钾KHC8H4O4、恒沸点盐酸、苯甲酸H（C7H5O2）、草酸H2C2O4·2H2O等。

（2）用于配位反应。如硝酸铅Pb（NO3）2、氧化锌ZnO、碳酸钙CaCO3、硫酸镁MgSO4·7H2O及各种纯金属如Cu、Zn、Cd、A1、Co、Ni等。

（3）用于氧化还原反应。如重铬酸钾K2Cr2O7、溴酸钾KBrO3、碘酸钾KIO3、碘酸氢钾KH（IO3）2、草酸钠Na2C2O4、氧化砷（Ⅲ）As2O3、硫酸铜C1aSO4·5H2O和纯铁等。

（4）用于沉淀反应。如银Ag、硝酸银AgNO3、氯化钠NaCl、氯化钾KCl、溴化钾（用溴酸钾制备的）等。

（三）标准溶液的配制

标准溶液的配制参照GB/T 5009.1—2003及GB/T 601—2002进行。其配制方法有直接法和标定法两种。

1.直接法(www.xing528.com)

准确称取一定量基准物质，溶解后定量转入容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度。根据称取物质的质量和容量瓶的体积，计算出该溶液的准确浓度。例如，称取1.471g基准K2Cr2O7，用水溶解后，置于250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，即得K2Cr2O7（c=0.02000mol/L）溶液。

2.标定法

有些物质不具备作为基准物质的条件，便不能直接用来配制标准溶液，这时可采用标定法。将该物质先配成一种近似于所需浓度的溶液，然后用基准物质（或已知准确浓度的另一份溶液）来标定它的准确浓度。例如，HCl试剂易挥发，欲配制浓度c（HCl）为0.1mol/L的HCl标准溶液时，就不能直接配制，而是先将HCl配制成浓度大约为0.1mol/L的稀溶液，然后称取一定量的基准物质如硼砂对其进行标定，或者用已知准确浓度的NaOH标准溶液来进行标定，从而求出HCl溶液的准确浓度。

在实际分析工作中，有时选用与被测试样组成相似的“标准试样”来标定标准溶液，以消除共存元素的影响，提高标定的准确度。

（四）标准溶液的标定方式

用基准物质或标准试样来校正所配制标准溶液浓度的过程叫作标定。用基准物质来进行标定时，可采用下列两种方式。

1.称量法

准确称取一份基准物质（当用待标定溶液滴定时，每份约需该溶液25mL），分别溶于适量水中，用待标定溶液滴定。例如，常用于标定NaOH标准溶液的基准物质是邻苯二甲酸氢钾（KHC8H4O4）。由于邻苯二甲酸氢钾的摩尔质量较大（即204.2g/mol），欲标定浓度为0.1mol/L的NaOH溶液，可准确称取0.4～0.6g邻苯二甲酸氢钾三份，分别放入250mL锥形瓶中，加20～30mL热水溶解后，加入5滴0.5%酚酞指示剂，用NaOH溶液滴定至溶液呈现微红色即为终点。根据所消耗的NaOH溶液体积便可算出NaOH溶液的准确浓度。

2.移液管法

准确称取较大一份基准物质，在容量瓶中配成一定体积的溶液，标定前，先用移液管移取1/n整分（例如，用25mL移液管从250mL容量瓶中每份移取1/10），分别用待标定的溶液滴定。例如：用基准物质无水碳酸钠标定盐酸浓度时便常采用此法。首先准确称取无水碳酸钠1.2～1.5g置于250mL烧杯中，加水溶解后，定量转入250mL容量瓶中，用水稀释至刻度，摇匀备用。然后用移液管移取25.00mL（即每份移取其1/10）上述碳酸钠标准溶液于250mL锥形瓶中，加入1滴甲基橙指示剂，用HCl溶液滴定至溶液刚好由黄色变为橙色即为终点。记下所消耗的HCl溶液的体积，由此计算出HCl溶液的准确浓度。

这种方法的优点在于一次称取较多的基准物质，可做几次平行测定，既可节省称量时间，又可降低称量的相对误差。值得注意的是，为了保证移液管移取部分的准确度，必须进行容量瓶与移液管的相对校准。

这两种方式不仅适用于标准溶液的标定，而且对于试样中组分的测定同样适用。

在配制和标定标准溶液时，必须注意尽可能地降低操作中的误差，其中最重要的有以下几点。

（1）试样重量不能太小，以保证分析结果的准确度。一般分析天平的称量误差为±0.0002g，因此试样称量必须大于0.2000g。而滴定管读数常有±0.02mL的误差，所以消耗滴定剂的体积必须在20mL以上。实际上经常使其消耗量在30mL左右。

（2）应用校准过的仪器。通常应将所使用的设备、量器，如砝码、滴定管、容量瓶、移液管等做相对校准。

（3）标定标准溶液与测定试样组分时的实验条件应力求一致，以便抵消实验过程中的系统误差。例如，使用同一指示剂和用标准试样来标定标准溶液等。

（五）几种常用标准溶液的配制和标定

几种常用标准溶液的配制与标定方法按GB/T 5009.1—2003中进行操作。