Hoe nauwkeurig de pH van organische oplosmiddelen meten?
Allereerst is strikt genomen de pH in organische oplosmiddelen, of niet-waterige oplosmiddelen, een onnauwkeurige uitspraak.
pH is de negatieve logaritme van de concentratie van waterstofionen in waterige oplossing, maar er zijn geen vrije waterstofionen (protonen) in waterige oplossing, alleen hydroniumionen H3O plus (nog complexere hydroniumionen), en de ionisatie-aard van protonzuren in water is protonoverdracht, laat het zuur worden weergegeven door HA: HA plus H2O ⇌ A- plus H3O plus Dat wil zeggen, het zuur HA brengt het proton over in water, het zuur wordt de geconjugeerde base A- en het water wordt H3O plus , H3O plus kan ook worden beschouwd als een zuur, dan is water eigenlijk gelijk aan een base in deze ionisatie.
De pH-meting is eigenlijk de concentratie van H3O plus in een waterige oplossing, meer precies, de activiteit van gesolvateerde waterstofionen (H3O plus) in een waterige oplossing. In niet-waterige oplosmiddelen is het doel van het zuur om protonen over te dragen niet water, en het gegenereerde H3O plus niet. Om de zuurgraad te vergelijken, moet daarom rekening worden gehouden met het vermogen van het zuur om protonen af te staan. Het concept van het meten van de pH-waarde kun je het beste niet gebruiken. Als u een benadering moet gebruiken Het concept kan worden gebruikt om de activiteit van (opgeloste) waterstofionen in niet-waterige oplosmiddeloplossingen te meten. Als je de negatieve logaritme van de activiteit van gesolvateerde waterstofionen in een niet-waterige oplossing ook wel "de pH-waarde in een niet-waterige oplossing" wilt noemen, is dat natuurlijk oké.
In ijsazijnzuuroplosmiddel kan de ionisatie van zuur HA bijvoorbeeld worden uitgedrukt als: HA plus CH3COOH ⇌ A- plus CH3C(OH)2 plus CH3C(OH)2 plus is het gesolvateerde waterstofion in ijsazijnzuuroplosmiddel, zijn activiteit ( Het kan worden benaderd als de negatieve logaritme van de concentratie in verdunde oplossing, en het kan ook de "pH-waarde" in ijsazijnzuuroplosmiddel worden genoemd. De "pH-waarde" in dit niet-waterige oplosmiddel ligt meestal niet noodzakelijkerwijs tussen 0-14, en "neutraal" komt niet noodzakelijkerwijs overeen met pH=7, omdat het ionenproduct (298,15K) van water 1*10^ (-14) is. Er zijn grofweg twee meetmethoden methoden, en het basisidee is vergelijkbaar met dat in waterige oplossing:
1. Indicatormethode, kies een indicator die kleurverandering kan ondergaan bij ontvangst van protonen in een niet-waterig oplosmiddel. In feite kunnen veel zuur-base-indicatoren worden gebruikt in niet-waterige oplosmiddelen. pH-testpapier kan vaak een bepaalde "pH-waarde" meten in niet-waterige oplosmiddelen. Een kleine hoeveelheid fenolftaleïne-alcoholoplossing kan in geconcentreerd zwavelzuur of geconcentreerd fosforzuur worden gedruppeld. Duidelijke rode kleur kan worden gezien. De oranjegele kleur wordt veroorzaakt door de protonering van fenolftaleïne door een sterk zuur en het verlies van water om een verbinding te vormen met een trityl-positieve ionenstructuur. Om de zuurgraad van superzuren te meten, dat wil zeggen het protoneringsvermogen, dat wil zeggen om geschikte indicatoren te gebruiken, plus colorimetrische of spectrofotometrische bepaling. Als u een geschikte indicator kunt kiezen en spectrofotometrie kunt toevoegen, kunt u de activiteit van waterstofionen in niet-waterige oplosmiddeloplossingen vergelijken. Het nadeel is dat het meten van de absolute waarde vaak ingewikkelde kalibratie vereist en de nauwkeurigheid niet hoog is.
2. Potentiometrische methode, selecteer de waterstofion-selectieve elektrode (waterstofion-indicatie-elektrode) in het niet-waterige oplosmiddel en werk samen met de referentie-elektrode voor bepaling. De meest gebruikelijke waterstofionselectieve elektrode - glaselektrode kan over het algemeen worden gebruikt in niet-waterige oplosmiddelen, maar moet opnieuw worden gekalibreerd in niet-waterige oplosmiddelen; maar de referentie-elektrode moet een niet-waterige oplossing referentie-elektrode zijn, meestal Gan. De kwikelektrode is een KCl-waterige elektrolyt, die over het algemeen niet direct kan worden gebruikt voor niet-waterige oplossingen. Als het met tegenzin wordt gebruikt, zal het gemakkelijk leiden tot onstabiele metingen en fouten vergroten als gevolg van de invloed van de vloeistofovergangspotentiaal. Het is het beste om een Ag-AgCl-elektrode te kiezen die geschikt is voor niet-waterige oplossingen. enz. Er zijn veel fabrikanten die ze leveren, en u kunt op het internet degene vinden die geschikt zijn voor het oplosmiddel dat u gebruikt. Sluit de juiste waterstofion-selectieve elektrode en referentie-elektrode aan op de pH-meter en deze kan worden gemeten zoals de pH-waarde in een waterige oplossing, maar deze moet worden gekalibreerd om een nauwkeurige meting te bereiken. Als het niet is gekalibreerd, is de gemeten "pH-waarde" alleen ter referentie. Als het een zuur-base-titratie in een niet-waterig oplosmiddel is, gebruik dan gewoon het potentiële of "pH-waarde"-springpunt als het equivalentiepunt. Het bereik van de pH-meter moet ook goed worden gekozen, en de "pH-waarde" in niet-waterige oplosmiddelen overschrijdt vaak het bereik van 0-14.
