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水质分析中溶液浓度的表示方法

水质分析中溶液浓度的表示方法
(一)标准溶液浓度的表示方法
(1)滴定分析用标准溶液的浓度 滴定分析用的标准溶液可用基准物质直接配制,也可先配成大约浓度后再用基准物质标定其浓度。
历史上,标准溶液的浓度习惯使用“当量浓度(N)”或“摩尔浓度(M)表示。国际计量大会(CGPM)建立的SI单位制废除了当量、当量定律等量和单位后,我国国务院颁发了《中华人民共和国法定计量单位》,规定“物质的量”和“物质的量浓度”是法定计量单位,非法定计量单位不再允许使用。
物质的量是量的名称,它的符号是nB。它是以阿伏加德罗常数为计数单位,用来表示物质B指定的基本单元是多少的一个物理量。它的单位是摩尔(mol)。1mol的物质的量所含的该物质的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目(6.022×1023)相等。1molH2SO4的物质的量含有6.022×1023个H2SO4,1mol1/2H2SO4的物质的量含有6.022×1023个1/2H2SO4,等等。所以在使用“物质的量”时必须指明基本单元。
物质B的物质的量浓度,也叫物质B的浓度,其符号为cB。定义为物质的量nB除以溶液的体积V,即:
 
它的单位是mol/L。在使用物质的量浓度时也必须指明基本单元。例如c(H2SO4)=0.1000mol/L;c(1/2H2SO4)=0.2000mol/L,等等。
根据国家标准规定,质量m除以物质的量nB,称为摩尔质量MB,即
其单位为“g/mol”。使用摩尔质量时也必须指明基本单元。以物质的原子为基本单元时,其摩尔质量等于相对原子量;以物质的分子为基本单元时,其摩尔质量等于相对分子量,依此类推。例如:                          M(H)=1.008g/mol
M(HCl)=36.46g/mol
M(1/2H2SO4)=49.04g/mol
因此相同质量的物质,取不同基本单元时,其物质的量是不等的。例如:98.08g硫酸的物质的量:
n(H2SO4)=98.08/98.08=1.000mol
n(1/2H2SO4)=98.08/49.04=2.000mol
为了便于使用旧版书籍和原有的数据资料,先将常用标准溶液的基本单元对照于表1中。
 
 
表1   常用标准溶液和基准物质的当量与基本单元的对照
基准物质或标准
当量
基本单元
说明
盐酸
HCl式量/1
HCl
 
氢氧化钠
NaOH式量/1
NaOH
 
碳酸钠
Na2CO3式量/2
1/2Na2CO3
在CO32-+2H+=CO2+H2O反应中
硼砂
NaB4O7式量/1
NaB4O7
用于标定HCl溶液的浓度时
邻苯二甲酸氢钾
KHC8H4O4式量/1
KHC8H4O4
用于标定NaOH溶液的浓度
EDTA
EDTA式量/2
1/2EDTA
只在水的硬度中测定用
EDTA
EDTA式量/1
EDTA
 
硫酸
H2SO4式量/2
1/2H2SO4
在H2SO4+2OH=2H2O+SO42-反应中
高锰酸钾
KMnO4式量/5
1/5KMnO4
在MnO4-+8H++5e→Mn2++4H2O反应中
重铬酸钾
K2Cr2O7式量/6
1/6K2Cr2O7
在Cr2O72-+14H++6e→2Cr3++7H2O反应中
硝酸银
AgNO3式量/1
AgNO3
 
硝酸汞
Hg(NO3)2式量/2
1/2Hg(NO3)2
在Hg2++2Cl-→HgCl2反应中
草酸钠或草酸
Na2C2O4式量/2
1/2Na2C2O4
在2CO2+2e→C2O42-反应中
硫代硫酸钠
NaS2O3式量/1
NaS2O3
在S4O62-+2e→2S2O32-反应中
例如,0.1000N高锰酸钾溶液同物质的量浓度表示时即为c(1/5KMnO4)=0.1000mol/L。
(2)仪器分析用标准溶液的浓度   比色及其他仪器分析使用的标准溶液通常以“mg/mL”、“μg/mL”或mg/L表示,不提倡使用“ppm”、“PPb”等表示方法。
(二)普通试剂溶液的浓度
(1)质量体积百分浓度(m/v%)  例如10%氢氧化钾溶液是指10g固体氢氧化钾溶于蒸馏水中,再用蒸馏水稀释至100mL。在无特殊说明时,水质分析同的普通试剂均按此法配制。
(2)体积比浓度  液体试剂溶液的浓度常以体积比表示。例如1+2盐酸溶液,就是1体积市售浓盐酸溶于2体积蒸馏水中。
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