2.6 标准溶液与物质的量浓度
2.6.1 标准溶液和基准物质
在滴定分析中，已知准确浓度的试剂溶液称为标准溶液，能用于直接配制和标定标准溶液的物质称为基准物质。
基准物质必须满足以下要求：
（1）纯度高。其中杂质含量小于0.01%～0.02%，杂质含量不影响分析的准确度。
（2） 稳定。不吸水、不分解、不挥发、不吸收二氧化碳、不易被空气氧化。
（3）易溶解。
（4）有较大的摩尔质量。称量时用量大，可减少称量误差。
（5）定量参与反应，无副反应。
（6）试剂的组成与它的化学式完全相符。
表2.11列出了常用基准物质及其干燥条件。
表2.11 滴定分析常用的基准物质
2.6.2 标准溶液的配置
滴定分析中必须使用标准溶液，最后要通过标准溶液的浓度和用量，来计算被测物质的含量。因此正确地配制标准溶液，准确地标定标准溶液的浓度以及对标准溶液的妥善保管，对提高滴定分析结果的准确度有着十分重要的意义。标准溶液一般可采用两种方法配制。
1.直接配制法
准确称取一定量的物质（基准物质），溶解后定量转移到容量瓶中，稀释至一定体积，根据称取物质的质量和容量瓶的体积即可计算出该标准溶液的浓度。这样配成的标准溶液称为基准溶液，可用它来标定其他标准溶液的浓度。例如，欲配置0.01000mol/L的K2Cr2O7标准溶液1L，首先在分析天平上精确称取2.9420g优级纯的K2Cr2O7，置于烧杯中，加适量水溶解后定量转移到1000mL容量瓶中，再用水稀释至刻度即得。
直接配制法的优点是简便，一经配好即可使用，但必须用基准物质配置。
2.间接配制法（标定法）
间接配制法又称标定法。
许多物质由于纯度达不到基准物质的要求，或者它们在空气中不稳定，例如，KMnO4、Na2S2O3、NaOH、HCl等，其标准溶液不能采用直接法配制。对这类物质只能采用间接配制，即粗略地称取一定量物质或量取一定量体积溶液，配制成接近所需浓度的溶液，再用基准物质或另一种标准溶液来测定。这种利用基准物质或已知准确浓度的溶液来测定待标液浓度的操作过程称为标定。
例如，欲配制0.1mol/L HCl溶液。先用浓HCl稀释配制成浓度约为0.1mol/L稀溶液，然后再用一定量的硼砂或已知准确浓度的NaOH标准溶液进行标定。
2.6.3 标准溶液浓度的表示方法
1.物质的量浓度
物质的量是指溶液中所含溶质的量，用n表示，单位为mol。物质的量浓度指单位体积溶液中所含溶质的量，用c表示，单位mol/L，即
而
则
式中 m——物质的质量，g；
M——物质的摩尔质量，g/mol。
由于物质的量的数值取决于基本单元的选择，因此表示物质的量浓度时，必须指明“基本单元”。例如，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，浓度也不同。如硫酸质量
=9.8g，溶液体积为1L，则
基本单元选取的规则为“等物质的量反应”，即在滴定反应完全时，消耗的待测物和滴定剂的物质的量相等。
例如，在酸性溶液中用草酸作基准物质标定高锰酸钾溶液浓度时，其滴定反应为
由化学计量数得
因此确定KMnO4基本单元为1/5KMnO4，而H2C2O4基本单元为1/2H2C2O4。
【例2.12】 准确取10mL重铬酸钾标准溶液c（1/6K2Cr2O7）=0.25mol/L，用（NH4）Fe（SO4）2滴定消耗了25mL，计算的物质的量浓度是多少？
2.滴定度
滴定度指1mL标准溶液相当于被测组分的质量，用TX/S表示（X表示待测溶液；S表示标准溶液），单位g/mL。
只要把滴定时所用标准溶液的毫升数乘以滴定度，就可得到被测物质的含量。
【例2.13】 已知
=0.003545g/mL，用该标准溶液滴定100mL水样中Cl-时，消耗15.6mL，求水样中Cl-的含量 （mg/L表示）。
3.物质的量浓度与滴定度的互换
以滴定剂A滴定被测组分B时，所依据的滴定反应为
aA+bB=cC+dD
当滴定达计量点时，已知试剂物质的量nA与待测物的物质的量nB之比，应等于化学反应方程式所表示的化学计量系数比，即
式中 VA——A的体积，L，分析化学中液体体积的单位一般用毫升表示，则VA转化为VA×10-3；
mB——B的质量，g；
MB——B的摩尔质量，g/mol。
根据滴定度的定义可得
【例2.14】 计算c=0.12mol/L的HCl滴定剂对CaCO3的滴定度。
解：2HCl+CaCO3→CaCl2+H2CO3
2.6.4 水质分析结果的表示方法
1.待测组分的化学表示形式
分析结果通常以待测组分实际存在形式的含量表示。例如，测得试样中氮的含量以后，根据实际情况以NH3、
、N2O5或N2O3等形式的含量表示分析结果。如果待测组分的实际存在形式不清楚，则分析结果最好以氧化物或元素形式的含量表示。
2.待测组分含量的表示方法
根据试样重量测量、所得数据和分析过程中有关反应的计量关系，计算试样中有关组分含量。常用的表示方法有：
（1）用mg/L表示。mg/L表示每升水中所含被测物质的毫克数。当浓度小于0.1mg/L时，则用微克/升（μg/L）表示或更小的单位纳克/升（ng/L）表示。
1g=103mg=106μg=109ng
当浓度大于1000mg/L时，用百分数表示。当相对密度等于1.00时，1%等于10000mg/L。当测量相对密度高的水样时，如以质量百分比表示时，应作如下修正：
（2）用mmol/L表示。mmol/L表示每升水中所含被测物质的量。物质的量的数值取决于基本单元的选择。表示物质的量浓度时，必须指明基本单元。
此外，有些水质分析结果还有它自己特定的表示方法，如水的硬度用“度”表示、水的浊度用NTU表示等。