Kako točno izmjeriti pH organskih otapala?
Prije svega, strogo govoreći, pH u organskim otapalima ili nevodenim otapalima je neprecizna izjava.
pH je negativni logaritam koncentracije vodikovih iona u vodenoj otopini, ali u vodenoj otopini nema slobodnih vodikovih iona (protona), samo hidronijevih iona H3O plus (čak i složenijih hidronijevih iona), a ionizacijska priroda protonskih kiselina u voda je prijenos protona, neka kiselina bude predstavljena s HA: HA plus H2O ⇌ A- plus H3O plus To jest, kiselina HA prenosi proton u vodu, kiselina postaje konjugirana baza A-, a voda postaje H3O plus , H3O plus se također može smatrati An kiselinom, tada je voda zapravo ekvivalentna bazi u ovoj ionizaciji.
Mjerenje pH zapravo je koncentracija H3O plus u vodenoj otopini, točnije aktivnost solvatiranih vodikovih iona (H3O plus ) u vodenoj otopini. U nevodenim otapalima cilj kiseline za prijenos protona nije voda, a stvoreni H3O plus nije. Stoga, za usporedbu kiselosti treba uzeti u obzir sposobnost kiseline da donira protone. Najbolje je ne koristiti koncept mjerenja pH vrijednosti. Ako morate koristiti približan Koncept se može koristiti za mjerenje aktivnosti (otopljenih) vodikovih iona u nevodenim otopinama otapala. Naravno, ako negativni logaritam aktivnosti solvatiranih iona vodika u nevodenoj otopini otapala također želite nazvati "pH vrijednošću u nevodenoj otopini", to je u redu.
Na primjer, u otapalu ledene octene kiseline, ionizacija kiseline HA može se izraziti kao: HA plus CH3COOH ⇌ A- plus CH3C(OH)2 plus CH3C(OH)2 plus je solvatirani ion vodika u otapalu ledene octene kiseline, njegov aktivnost ( Može se aproksimirati kao negativni logaritam koncentracije u razrijeđenoj otopini, a također se može nazvati "pH vrijednost" u otapalu ledene octene kiseline. "PH vrijednost" u ovom nevodenom otapalu nije nužno obično između 0-14, a "neutralno" ne mora nužno odgovarati pH=7, jer je ionski produkt (298,15K) vode 1*10^ (-14). Postoje otprilike dva mjerenja metode, a osnovna ideja je slična onoj u vodenoj otopini:
1. Metoda indikatora, odaberite indikator koji može doživjeti promjenu boje kada primi protone u nevodenom otapalu. U stvari, mnogi acidobazni indikatori mogu se koristiti u nevodenim otapalima. pH test papir često može izmjeriti određenu "pH vrijednost" u nevodenim otapalima. Mala količina alkoholne otopine fenolftaleina može se nakapati u koncentriranu sumpornu kiselinu ili koncentriranu fosfornu kiselinu. Vidi se očigledna crvena boja. Narančasto-žuta boja uzrokovana je protoniranjem fenolftaleina jakom kiselinom i gubitkom vode da nastane spoj sa tritil pozitivnom ionskom strukturom. Izmjeriti kiselost superkiselina, odnosno sposobnost protoniranja, odnosno koristiti odgovarajuće indikatore, plus kolorimetrijsko ili spektrofotometrijsko određivanje. Ako možete odabrati odgovarajući indikator i dodati spektrofotometriju, možete usporediti aktivnost vodikovih iona u nevodenim otopinama otapala. Nedostatak je što mjerenje apsolutne vrijednosti često zahtijeva kompliciranu kalibraciju i točnost nije velika.
2. Potenciometrijska metoda, odaberite elektrodu za odabir vodikovih iona (elektroda za indikaciju vodikovih iona) u nevodenom otapalu i surađujte s referentnom elektrodom za određivanje. Najčešća selektivna elektroda za vodikove ione - staklena elektroda, općenito govoreći, može se koristiti u nevodenim otapalima, ali se mora ponovno kalibrirati u nevodenim otapalima; ali referentna elektroda mora biti referentna elektroda bez vodene otopine, obično Gan. Živina elektroda je vodeni elektrolit KCl, koji se općenito ne može koristiti izravno za nevodene otopine. Ako se koristi nerado, lako će dovesti do nestabilnog mjerenja i povećati pogreške zbog utjecaja potencijala spoja tekućine. Najbolje je odabrati elektrodu Ag-AgCl prikladnu za nevodene otopine. itd. Postoji mnogo proizvođača koji ih isporučuju, a na internetu možete pronaći one prikladne za otapalo koje koristite. Spojite odgovarajuću selektivnu elektrodu za vodikove ione i referentnu elektrodu na pH metar i može se mjeriti kao pH vrijednost u vodenoj otopini, ali mora biti kalibrirana kako bi se postiglo točno mjerenje. Ako nije kalibriran, izmjerena "pH vrijednost" Samo za referencu. Ako se radi o kiselinsko-baznoj titraciji u nevodenom otapalu, tada samo upotrijebite točku skoka potencijala ili "pH vrijednosti" kao točku ekvivalencije. Raspon pH metra također treba dobro odabrati, a "pH vrijednost" u nevodenim otapalima često prelazi raspon od 0-14.
