Urtitersubstanz

Eine Urtitersubstanz, kurz auch Urtiter genannt, ist eine gut wägbare Reinstsubstanz, die als Referenzmaterial (Primärstandard/primärer Standard) eingesetzt wird und sich zur Herstellung von Lösungen mit genau bekanntem Gehalt (Standardlösungen) eignet. Diese Lösungen dienen dann dazu, den Gehalt der bei der Maßanalyse verwendeten Normallösung (= Maßlösungen) direkt oder über einen mit ihnen eingestellten sekundären Standard zu bestimmen.

Eigenschaften idealer Urtitersubstanzen

Im Idealfall besitzt eine Urtitersubstanz folgende Eigenschaften:

• Ihre Zusammensetzung entspricht exakt ihrer Formel.
• Sie reagiert stöchiometrisch, d. h. vollständig gemäß der Reaktionsgleichung.
• Sie ist unbegrenzt haltbar, d. h. auch inert gegen Zersetzung und Umwandlung an der Luft.
  • Sie ist also unempfindlich gegenüber dem Luftsauerstoff.
  • Sie reagiert nicht mit der Luftfeuchtigkeit und ist nicht hygroskopisch.
  • Sie gibt aber auch kein Kristallwasser ab, möglichst auch nicht bei Lagerung oberhalb Raumtemperatur.
  • Sie reagiert nicht mit dem Kohlendioxid der Luft.
• Sie hat eine große Molmasse und auch eine hohe Äquivalentmasse, so dass der relative Wägefehler gering bleibt.
• Sie ist im gewünschten Lösungsmittel, zumeist Wasser, manchmal aber auch in Säure oder organischem Lösungsmittel, leicht löslich.
• Nicht zwingend erforderlich, aber wünschenswert ist eine lange Haltbarkeit der hergestellten Lösungen.

Beispiele für Urtitersubstanzen

Folgende neun Substanzen sind die Urtitersubstanzen nach dem Europäischen Arzneibuch:

• Arsen(III)-oxid As₂O₃ zur Herstellung von Natriumarsenit-Maßlösung (Zugabe von Natronlauge), mit der Natriumperiodat-Maßlösung eingestellt wird (bis Ph. Eur. 3, Nachtrag 2001 auch zum Einstellen von Iod- und Cer(IV)-Maßlösungen, die seit Ph. Eur. 4 (2002) mit Natriumthiosulfat, einem sekundären Standard, eingestellt werden)
• Benzoesäure C₆H₅COOH zum Einstellen von wasserfreien Basen: ethanolische Natronlauge, Alkalimethanolat und TBAH-Maßlösung in Isopropanol oder Methanol.
• Eisen(II)-ethylendiammoniumsulfat
• Kaliumbromat KBrO₃ zum Einstellen von Natriumthiosulfat-Maßlösung
• Kaliumhydrogenphthalat C₆H₄(COOH)(COO⁻K⁺) zum Einstellen von wasserfreien Perchlorsäure-Maßlösungen in Eisessig
• Natriumchlorid NaCl (Kochsalz) zum Einstellen von Silbernitrat-Maßlösung
• Sulfanilsäure H₂N–C₆H₄–SO₃H zum Einstellen von Natriumnitrit-Maßlösung
• Trometamol
• Zink Zn⁰ für die Einstellung von EDTA-Maßlösungen nach quantitativer Umsetzung zu Zn²⁺ mit Salzsäure oder Schwefelsäure

Je nach Anwendungszweck, insbesondere je nach gewünschter Genauigkeit, können auch folgende Substanzen als Urtiter dienen:

• Amidosulfonsäure zur Einstellung von Laugen
• Ammoniumcer(IV)-nitrat für Redoxtitrationen
• Kaliumdichromat K₂Cr₂O₇ in der Oxidimetrie
• Kaliumhydrogencarbonat KHCO₃ zum Einstellen von Säuren
• Kaliumhydrogenphthalat C₈H₅KO₄ in der Acidimetrie
• Kaliumiodat KIO₃ zum Einstellen von Natriumthiosulfat-Maßlösung
• Natriumhydrogencarbonat NaHCO₃ zum Einstellen von Salzsäure, Salpetersäure und Schwefelsäure
• Natriumoxalat Na₂C₂O₄ zur Einstellung von Kaliumpermanganat
• Oxalsäure C₂H₂O₄ für die Einstellung von Laugen oder in der Permanganometrie. Sie wird als nicht hygroskopisches Dihydrat eingesetzt, allerdings ist der Kristallwassergehalt u.U nicht exakt gegeben.
• Quecksilber(II)-oxid HgO, umgesetzt mit Iodid (HgO + 4 I⁻ + H₂O → [HgI₄]²⁻ + 2 OH⁻) für die Einstellung von Säuren.

Beispiele nicht als Urtiter geeigneter Substanzen

Hydroxide wie Natriumhydroxid und Kaliumhydroxid sind als Urtiter nicht geeignet, weil sie hygroskopisch sind und CO₂ aus der Luft aufnehmen und dabei Hydrogencarbonate bilden. Kaliumpermanganat ist nicht geeignet, weil es sich autokatalytisch zu Braunstein umsetzt.

Literatur

• G. Jander, K. F. Jahr, G. Schulze: Maßanalyse. 16. Auflage, de Gruyter, Berlin 2003, ISBN 3-11-017098-1.