Hogyan lehet pontosan mérni a szerves oldószerek pH-ját?
Először is, szigorúan véve a szerves oldószerekben vagy nem vizes oldószerekben lévő pH-érték pontatlan állítás.
A pH a vizes oldatban lévő hidrogénionok koncentrációjának negatív logaritmusa, de a vizes oldatban nincsenek szabad hidrogénionok (protonok), csak hidrogénionok H3O plusz (még összetettebb hidrogénionok), és a protonos savak ionizációs jellege a vizes oldatban. a víz protontranszfer, a savat jelölje HA: HA plusz H2O ⇌ A- plus H3O plus Vagyis a HA sav átadja a protont víznek, a savból A- konjugált bázis lesz, a vízből pedig H3O plusz , a H3O plus an savnak is tekinthető, akkor a víz ebben az ionizációban tulajdonképpen egy bázisnak felel meg.
A pH mérés tulajdonképpen a H3O plus koncentrációja vizes oldatban, pontosabban a szolvatált hidrogénionok (H3O plus ) aktivitása vizes oldatban. Nem vizes oldószerekben a protonok átvitelére szolgáló sav célpontja nem a víz, és a keletkező H3O plusz nem az. Ezért a savasság összehasonlításához figyelembe kell venni a sav protonadó képességét. A legjobb, ha nem használjuk a pH-érték mérésének fogalmát. Ha közelítő értéket kell használnia A fogalom a (szolvatált) hidrogénionok aktivitásának mérésére használható nem vizes oldószeres oldatokban. Természetesen, ha a szolvatált hidrogénionok aktivitásának negatív logaritmusát nem vizes oldószeres oldatban "a pH-értéknek nemvizes oldatban" is nevezik, az rendben van.
Például jégecet oldószerben a HA sav ionizációja a következőképpen fejezhető ki: HA plusz CH3COOH ⇌ A- plusz CH3C(OH)2 plusz CH3C(OH)2 plus a szolvatált hidrogénion jégecet oldószerben, annak aktivitása ( Megközelíthető a híg oldatban mért koncentráció negatív logaritmusaként, és jégecet oldószerben "pH-értéknek" is nevezhető. A "pH-érték" ebben a nemvizes oldószerben általában nem feltétlenül A 0-14, és a "semleges" nem feltétlenül felel meg a pH-nak=7, mivel a víz ionterméke (298,15 K) 1*10^ (-14). Nagyjából két mérési módszer létezik. módszerek, és az alapötlet hasonló a vizes oldatéhoz:
1. Indikátor módszer, válasszon olyan indikátort, amely színváltozáson megy keresztül, amikor protonokat nem vizes oldószerben fogad. Valójában sok sav-bázis indikátor használható nem vizes oldószerekben. A pH-tesztpapír gyakran képes bizonyos "pH-értéket" mérni nemvizes oldószerekben. Egy kis mennyiségű fenolftalein alkoholos oldatot tömény kénsavba vagy tömény foszforsavba csepegtethetünk. Nyilvánvaló vörös szín látható. A narancssárga színt a fenolftalein erős sav általi protonálódása és vízveszteség okozza, amely tritil-pozitív ionszerkezetű vegyületté alakul. Szupersavak savasságának, azaz protonálódási képességének mérése, azaz megfelelő indikátorok alkalmazása, plusz kolorimetriás vagy spektrofotometriás meghatározás. Ha kiválaszt egy megfelelő indikátort és hozzáadja a spektrofotometriát, akkor összehasonlíthatja a hidrogénionok aktivitását nem vizes oldószeres oldatokban. Hátránya, hogy az abszolút érték mérése gyakran bonyolult kalibrálást igényel, és a pontosság nem nagy.
2. Potenciometrikus módszer, válassza ki a hidrogénion-szelektív elektródát (hidrogénion-jelző elektródát) a nemvizes oldószerben, és működjön együtt a referenciaelektróddal a meghatározáshoz. A legelterjedtebb hidrogénion szelektív elektród - az üvegelektród általában nem vizes oldószerekben használható, de nem vizes oldószerekben újra kell kalibrálni; de a referenciaelektródnak nem vizes oldat referenciaelektródának kell lennie, általában Gan. A higanyelektród egy vizes KCl elektrolit, amely általában nem használható közvetlenül nemvizes oldatokhoz. Ha nem szívesen használják, könnyen instabil méréshez vezet, és megnövekszik a hibák a folyékony csatlakozási potenciál hatása miatt. A legjobb, ha nem vizes oldatokhoz megfelelő Ag-AgCl elektródát választunk. stb. Számos gyártó szállítja ezeket, és az interneten is megtalálhatja az Ön által használt oldószerhez megfelelőt. Csatlakoztassa a megfelelő hidrogénion szelektív elektródát és referenciaelektródát a pH-mérőhöz, és mérhető, mint a vizes oldat pH-értéke, de a pontos méréshez kalibrálni kell. Ha nincs kalibrálva, a mért "pH-érték" Csak referenciaként. Ha sav-bázis titrálásról van szó nemvizes oldószerben, akkor csak a potenciál vagy a "pH-érték" ugrási pontot használja ekvivalenciapontként. A pH-mérő tartományát is jól meg kell választani, és a "pH-érték" nem vizes oldószerekben gyakran meghaladja a 0-14 tartományt.
