3.3　基准物质和标准溶液

3.3.1　基准物质

滴定分析中离不开标准溶液，能用于直接配制或标定标准溶液的物质称为基准物质。基准物质应符合下列要求。

①纯度要足够高（质量分数在99.9%以上）。

②组成恒定。试剂的实际组成与它的化学式完全相符（包括结晶水）。

③性质稳定。不易与空气中的O₂及CO₂反应，亦不吸收空气中的水分。

④有较大的摩尔质量，以降低称量时的相对误差。

一些常用的基准物质的干燥条件和应用见附录2。

3.3.2　标准溶液的配制

标准溶液的配制方法有直接法和标定法两种。

（1）直接法　凡符合基准物质条件的试剂，可用直接法进行配制。其步骤为：准确称取一定量基准物质，溶解后定量转入一定体积的容量瓶中定容，然后根据基准物质的质量和溶液的体积，计算出该标准溶液的准确浓度。例如，准确称取4.9039g基准物质K₂Cr₂O₇，用水溶解后，置于1L容量瓶中定容，即得0.01667mol·L^-1 K₂Cr₂O₇标准溶液。

（2）标定法（又称间接法）　有很多试剂不符合基准物质的条件，就不能用直接法配制标准溶液。这时，可采用标定法配制。其步骤为：先配制成近似于所需浓度的溶液，然后用基准物质（或已经用基准物质标定过的标准溶液）通过滴定来确定它的准确浓度，这一过程称为标定。例如，欲配制0.1mol·L^-1 NaOH标准溶液，可先配成近似浓度的0.1mol·L^-1 的NaOH溶液，然后称取一定量的基准物质如H₂C₂O₄·2H₂O进行标定，或者用已知准确浓度的HCl标准溶液进行标定，便可求得NaOH标准溶液的准确浓度。

在实际工作中，有时选用与被分析试样组成相似的“标准试样”来标定标准溶液，以消除共存元素的影响。注意，标准溶液配好后，应视标准溶液的性质而在细口玻璃瓶或聚乙烯塑料瓶中保存，防止水分蒸发和灰尘落入。

3.3.3　标准溶液浓度的表示方法

3.3.3.1　物质的量浓度

标准溶液的浓度常用物质的量浓度（简称浓度）来表示。物质B的物质的量浓度c（B），是指溶液中所含溶质B的物质的量n，除以溶液的体积V。表示式如下：

　　（3-1）

式中，n的单位为mol或mmol；V的单位可以为m³，dm³等，分析化学中最常用的体积单位为L或mL。浓度c（B）的常用单位为mol·L^-1。c（B）也可用c_B表示。

例如，每升溶液中含0.1mol NaOH，其浓度表示为c（NaOH）=0.1mol·L^-1；也可表示为c_NaOH=0.1mol·L^-1。表示物质的量浓度时，必须指明基本单元。如某硫酸溶液的浓度，由于选择不同的基本单元，其摩尔质量就不同，浓度亦不相同：c（H₂SO₄）=0.1mol·L^-1，，由此可见：

其通式为：

　　（3-2）

基本单元的选择，一般以化学反应的计量关系为依据。

3.3.3.2　滴定度

在生产单位的例行分析中，为了简化计算，常用滴定度（T）表示标准溶液的浓度。滴定度是指每毫升滴定剂溶液相当于被测物质的质量（g或mg）或质量分数。例如，采用K₂Cr₂O₇标准溶液滴定Fe²⁺溶液，滴定度为T（Fe/K₂Cr₂O₇）=0.005000g·mL^-1。即表示每毫升K₂Cr₂O₇溶液恰好能与0.005000g Fe²⁺反应。如果在滴定中消耗该K₂Cr₂O₇标准溶液23.50mL，则被滴定溶液中铁的质量为：

一般来说，滴定剂写在括号内的右边，被测物写在括号内的左边，中间的斜线只表示“相当于”的意思，并不表示分数关系。

滴定度与物质的量浓度可以换算。上例中K₂Cr₂O₇的物质的量浓度为：

如果固定试样用量，滴定度也可直接表示1mL滴定剂溶液相当于被测物质的质量分数，例如T［ω（Fe）/K₂Cr₂O₇］=5.00%/mL，表示固定试样用量为某一质量时，1mL K₂Cr₂O₇标准溶液相当于试样中铁的含量为5.00%，这对批量样品及例行分析的计算很方便。

3.3.3.3　质量浓度

在微量或痕量组分分析中，常用质量浓度表示标准溶液的浓度。质量浓度是指溶质B的质量除以溶液的体积，用符号ρ（B）表示：

　　（3-3）

式中，m（B）为溶液中溶质B的质量，单位可以为kg、g、mg或μg等；V为溶液的体积，其单位为L、mL等；ρ（B）的单位为kg·L^-1、g·L^-1、mg·mL^-1或μg·mL^-1等，ρ（B）也可用ρ_B表示。

例如：浓度为0.1000g·L^-1的铜标准溶液，可表示为ρ（Cu²⁺）=0.1000g·L^-1。