Qu'est-ce qu'un étalon primaire en chimie?

En chimie, un étalon primaire est un réactif très pur, représentatif du nombre de moles que contient la substance et facilement pesable. Un réactif est un produit chimique utilisé pour provoquer une réaction chimique avec une autre substance. Souvent, les réactifs sont utilisés pour tester la présence ou la quantité de produits chimiques spécifiques dans une solution.

Propriétés des étalons primaires

Les étalons primaires sont généralement utilisés dans le titrage pour déterminer une concentration inconnue et dans d'autres techniques de chimie analytique. Le titrage est un processus dans lequel de petites quantités d'un réactif sont ajoutées à une solution jusqu'à ce qu'une réaction chimique se produise. La réaction confirme que la solution est à une concentration spécifique. Les étalons primaires sont souvent utilisés pour fabriquer des solutions étalons (une solution avec une concentration connue avec précision).

Un bon standard primaire répond aux critères suivants:

• haut niveau de pureté
• faible réactivité (haute stabilité)
• poids équivalent élevé (pour réduire les erreurs de mesure de masse)
• peu susceptible d'absorber l'humidité de l'air (hygroscopique) pour réduire les changements de masse dans les environnements humides par rapport aux environnements secs
• non toxique
• peu coûteux et facilement disponible

Dans la pratique, peu de produits chimiques utilisés comme étalons primaires répondent à tous ces critères, bien qu'il soit essentiel qu'une norme soit de haute pureté. De plus, un composé qui peut être un bon étalon primaire dans un but peut ne pas être le meilleur choix pour une autre analyse.

Exemples d'étalons primaires et de leurs utilisations

Il peut sembler étrange qu'un réactif soit nécessaire pour établir la concentration d'un produit chimique en solution. En théorie, il devrait être possible de diviser simplement la masse du produit chimique par le volume de la solution. Mais en pratique, ce n'est pas toujours possible.

Par exemple, l'hydroxyde de sodium (NaOH) a tendance à absorber l'humidité et le dioxyde de carbone de l'atmosphère, modifiant ainsi sa concentration. Un échantillon de 1 gramme de NaOH peut ne pas contenir réellement 1 gramme de NaOH car de l'eau et du dioxyde de carbone supplémentaires peuvent avoir dilué la solution. Pour vérifier la concentration de NaOH, un chimiste doit titrer un étalon primaire (dans ce cas, une solution d'hydrogénophtalate de potassium (KHP). KHP n'absorbe pas l'eau ou le dioxyde de carbone, et il peut fournir une confirmation visuelle qu'une solution de 1 gramme de NaOH contient vraiment 1 gramme.

Il existe de nombreux exemples de normes primaires; quelques-uns des plus courants comprennent:

• Le chlorure de sodium (NaCl) est utilisé comme étalon primaire pour le nitrate d'argent (AgNO₃) réactions.
• La poudre de zinc peut être utilisée pour standardiser les solutions d'EDTA après leur dissolution dans l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique.
• L'hydrogénophtalate de potassium ou KHP peut être utilisé pour normaliser l'acide perchlorique et une base aqueuse dans une solution d'acide acétique.

Définition de l'étalon secondaire

Un terme connexe est «norme secondaire». Un étalon secondaire est un produit chimique qui a été normalisé par rapport à un étalon primaire pour une utilisation dans une analyse spécifique. Les étalons secondaires sont couramment utilisés pour calibrer les méthodes analytiques. Le NaOH, une fois sa concentration validée par l'utilisation d'un étalon primaire, est souvent utilisé comme étalon secondaire.