文章詳情
水質(zhì)分析中溶液濃度的表示方法
日期:2025-02-05 22:28
瀏覽次數(shù):4576
摘要:
水質(zhì)分析中溶液濃度的表示方法
(一)標準溶液濃度的表示方法
(1)滴定分析用標準溶液的濃度 滴定分析用的標準溶液可用基準物質(zhì)直接配制,也可先配成大約濃度后再用基準物質(zhì)標定其濃度。
歷史上,標準溶液的濃度習慣使用“當量濃度(N)”或“摩爾濃度(M)表示。國際計量大會(CGPM)建立的SI單位制廢除了當量、當量定律等量和單位后,我國國務(wù)院頒發(fā)了《中華人民共和國法定計量單位》,規(guī)定“物質(zhì)的量”和“物質(zhì)的量濃度”是法定計量單位,非法定計量單位不再允許使用。
物質(zhì)的量是量的名稱,它的符號是nB。它是以阿伏加德羅常數(shù)為計數(shù)單位,用來表示物質(zhì)B指定的基本單元是多少的一個物理量。它的單位是摩爾(mol)。1mol的物質(zhì)的量所含的該物質(zhì)的基本單元數(shù)與0.012kg碳-12的原子數(shù)目(6.022×1023)相等。1molH2SO4的物質(zhì)的量含有6.022×1023個H2SO4,1mol1/2H2SO4的物質(zhì)的量含有6.022×1023個1/2H2SO4,等等。所以在使用“物質(zhì)的量”時必須指明基本單元。
物質(zhì)B的物質(zhì)的量濃度,也叫物質(zhì)B的濃度,其符號為cB。定義為物質(zhì)的量nB除以溶液的體積V,即:
它的單位是mol/L。在使用物質(zhì)的量濃度時也必須指明基本單元。例如c(H2SO4)=0.1000mol/L;c(1/2H2SO4)=0.2000mol/L,等等。
根據(jù)國家標準規(guī)定,質(zhì)量m除以物質(zhì)的量nB,稱為摩爾質(zhì)量MB,即
其單位為“g/mol”。使用摩爾質(zhì)量時也必須指明基本單元。以物質(zhì)的原子為基本單元時,其摩爾質(zhì)量等于相對原子量;以物質(zhì)的分子為基本單元時,其摩爾質(zhì)量等于相對分子量,依此類推。例如: M(H)=1.008g/mol
M(HCl)=36.46g/mol
M(1/2H2SO4)=49.04g/mol
因此相同質(zhì)量的物質(zhì),取不同基本單元時,其物質(zhì)的量是不等的。例如:98.08g硫酸的物質(zhì)的量:
n(H2SO4)=98.08/98.08=1.000mol
n(1/2H2SO4)=98.08/49.04=2.000mol
為了便于使用舊版書籍和原有的數(shù)據(jù)資料,先將常用標準溶液的基本單元對照于表1中。
表1 常用標準溶液和基準物質(zhì)的當量與基本單元的對照
基準物質(zhì)或標準 | 當量 | 基本單元 | 說明 |
鹽酸 | HCl式量/1 | HCl | |
氫氧化鈉 | NaOH式量/1 | NaOH | |
碳酸鈉 | Na2CO3式量/2 | 1/2Na2CO3 | 在CO32-+2H+=CO2+H2O反應(yīng)中 |
硼砂 | NaB4O7式量/1 | NaB4O7 | 用于標定HCl溶液的濃度時 |
鄰苯二甲酸氫鉀 | KHC8H4O4式量/1 | KHC8H4O4 | 用于標定NaOH溶液的濃度 |
EDTA | EDTA式量/2 | 1/2EDTA | 只在水的硬度中測定用 |
EDTA | EDTA式量/1 | EDTA | |
硫酸 | H2SO4式量/2 | 1/2H2SO4 | 在H2SO4+2OH=2H2O+SO42-反應(yīng)中 |
高錳酸鉀 | KMnO4式量/5 | 1/5KMnO4 | 在MnO4-+8H++5e→Mn2++4H2O反應(yīng)中 |
重鉻酸鉀 | K2Cr2O7式量/6 | 1/6K2Cr2O7 | 在Cr2O72-+14H++6e→2Cr3++7H2O反應(yīng)中 |
硝酸銀 | AgNO3式量/1 | AgNO3 | |
硝酸汞 | Hg(NO3)2式量/2 | 1/2Hg(NO3)2 | 在Hg2++2Cl-→HgCl2反應(yīng)中 |
草酸鈉或草酸 | Na2C2O4式量/2 | 1/2Na2C2O4 | 在2CO2+2e→C2O42-反應(yīng)中 |
硫代硫酸鈉 | NaS2O3式量/1 | NaS2O3 | 在S4O62-+2e→2S2O32-反應(yīng)中 |
例如,0.1000N高錳酸鉀溶液同物質(zhì)的量濃度表示時即為c(1/5KMnO4)=0.1000mol/L。
(2)儀器分析用標準溶液的濃度 比色及其他儀器分析使用的標準溶液通常以“mg/mL”、“μg/mL”或mg/L表示,不提倡使用“ppm”、“PPb”等表示方法。
(二)普通試劑溶液的濃度
(1)質(zhì)量體積百分濃度(m/v%) 例如10%氫氧化鉀溶液是指10g固體氫氧化鉀溶于蒸餾水中,再用蒸餾水稀釋至100mL。在無特殊說明時,水質(zhì)分析同的普通試劑均按此法配制。
(2)體積比濃度 液體試劑溶液的濃度常以體積比表示。例如1+2鹽酸溶液,就是1體積市售濃鹽酸溶于2體積蒸餾水中。