Как да измерим точно pH на органичните разтворители?
На първо място, строго погледнато, pH в органични разтворители или неводни разтворители е неточно твърдение.
рН е отрицателният логаритъм от концентрацията на водородни йони във воден разтвор, но няма свободни водородни йони (протони) във воден разтвор, само хидрониеви йони H3O плюс (дори по-сложни хидрониеви йони) и йонизационният характер на протонните киселини в водата е пренос на протон, нека киселината бъде представена от HA: HA плюс H2O ⇌ A- плюс H3O плюс Това означава, че киселината HA пренася протона към вода, киселината става спрегната база A- и водата става H3O плюс , H3O плюс може също да се разглежда като киселина An, тогава водата всъщност е еквивалентна на основа в тази йонизация.
Измерването на рН всъщност е концентрацията на H3O плюс във воден разтвор, по-точно активността на солватирани водородни йони (H3O плюс) във воден разтвор. В неводните разтворители целта на киселината за пренос на протони не е вода, а генерираният H3O плюс не е такъв. Следователно, за да се сравни киселинността, трябва да се вземе предвид способността на киселината да отдава протони. Най-добре е да не използвате концепцията за измерване на pH стойността. Ако трябва да използвате приблизителна Концепцията може да се използва за измерване на активността на (солватирани) водородни йони в неводни разтвори на разтворители. Разбира се, ако искате да наречете отрицателния логаритъм на активността на солватираните водородни йони в неводен разтвор на разтворител, наричан още "стойността на pH в неводен разтвор", това е добре.
Например, в разтворител на ледена оцетна киселина, йонизацията на киселина HA може да се изрази като: HA плюс CH3COOH ⇌ A- плюс CH3C(OH)2 плюс CH3C(OH)2 плюс е солватираният водороден йон в разтворител на ледена оцетна киселина, неговият активност (Може да се изчисли приблизително като отрицателен логаритъм от концентрацията в разреден разтвор и може също да се нарече „рН стойност“ в разтворител на ледена оцетна киселина. „РН стойността“ в този неводен разтворител не е непременно обикновено между 0-14, а „неутрално“ не съответства непременно на pH=7, тъй като йонният продукт (298,15K) на водата е 1*10^ (-14). Има приблизително две измервания методи, а основната идея е подобна на тази във воден разтвор:
1. Индикаторен метод, изберете индикатор, който може да претърпи промяна на цвета при получаване на протони в неводен разтворител. Всъщност много киселинно-алкални индикатори могат да се използват в неводни разтворители. Хартията за тестване на рН често може да измерва определена "стойност на рН" в неводни разтворители. Малко количество разтвор на фенолфталеинов алкохол може да се накапе в концентрирана сярна киселина или концентрирана фосфорна киселина. Вижда се очевиден червен цвят. Оранжево-жълтият цвят се причинява от протонирането на фенолфталеин от силна киселина и загубата на вода за образуване на съединение с тритил положителна йонна структура. Да се измери киселинността на суперкиселините, тоест способността за протониране, тоест да се използват подходящи индикатори, плюс колориметрично или спектрофотометрично определяне. Ако можете да изберете подходящ индикатор и да добавите спектрофотометрия, можете да сравните активността на водородните йони в неводни разтвори на разтворители. Недостатъкът е, че измерването на абсолютната стойност често изисква сложно калибриране и точността не е висока.
2. Потенциометричен метод, изберете селективния електрод за водородни йони (електрод за показване на водородни йони) в неводния разтворител и си сътрудничете с референтния електрод за определяне. Най-разпространеният селективен електрод за водородни йони - стъклен електрод, най-общо казано, може да се използва в неводни разтворители, но трябва да бъде повторно калибриран в неводни разтворители; но референтният електрод трябва да е референтен електрод от неводен разтвор, обикновено Gan. Живачният електрод е воден електролит KCl, който обикновено не може да се използва директно за неводни разтвори. Ако се използва неохотно, това лесно ще доведе до нестабилно измерване и ще увеличи грешките поради влиянието на потенциала на прехода на течността. Най-добре е да изберете електрод Ag-AgCl, подходящ за неводни разтвори. и т.н. Има много производители, които ги доставят и можете да намерите тези, подходящи за разтворителя, който използвате в Интернет. Свържете подходящия селективен електрод за водородни йони и референтния електрод към pH метъра и той може да бъде измерен като pH стойността във воден разтвор, но трябва да бъде калибриран, за да се постигне точно измерване. Ако не е калибриран, измерената "pH стойност" Само за справка. Ако това е киселинно-алкално титруване в неводен разтворител, тогава просто използвайте потенциала или точката на скок на "pH стойност" като точка на еквивалентност. Диапазонът на рН метъра също трябва да бъде избран добре, а "стойността на рН" в неводни разтворители често надхвърля диапазона от 0-14.
