Kako precizno izmjeriti pH organskih rastvarača?
Prije svega, strogo govoreći, pH u organskim rastvaračima, ili nevodenim otapalima, je neprecizna izjava.
pH je negativan logaritam koncentracije vodikovih jona u vodenom rastvoru, ali u vodenom rastvoru nema slobodnih vodikovih jona (protona), samo joni hidronijuma H3O plus (još složeniji ioni hidronija) i jonizaciona priroda protonskih kiselina u voda je prijenos protona, neka kiselina bude predstavljena sa HA: HA plus H2O ⇌ A- plus H3O plus To će reći, kiselina HA prenosi proton u vodu, kiselina postaje konjugirana baza A-, a voda postaje H3O plus , H3O plus se takođe može smatrati kiselinom, tada je voda zapravo ekvivalentna bazi u ovoj jonizaciji.
Mjerenje pH zapravo je koncentracija H3O plus u vodenoj otopini, tačnije, aktivnost solvatiranih vodikovih jona (H3O plus ) u vodenoj otopini. U nevodenim rastvaračima, cilj kiseline za prijenos protona nije voda, a generirani H3O plus nije. Stoga, da bi se uporedila kiselost, treba uzeti u obzir sposobnost kiseline da donira protone. Najbolje je ne koristiti koncept mjerenja pH vrijednosti. Ako morate koristiti približnu Koncept se može koristiti za mjerenje aktivnosti (solvatiranih) vodikovih jona u nevodenim otopinama rastvarača. Naravno, ako želite da nazovete negativni logaritam aktivnosti solvatiranih vodikovih jona u nevodenom rastvoru rastvarača koji se naziva i "ph vrednost u nevodenom rastvoru", to je u redu.
Na primjer, u rastvaraču glacijalne octene kiseline, jonizacija kiseline HA može se izraziti kao: HA plus CH3COOH ⇌ A- plus CH3C(OH)2 plus CH3C(OH)2 plus je solvatirani ion vodonika u otapalu glacijalne octene kiseline, njegov aktivnost ( Može se aproksimirati kao negativni logaritam koncentracije u razrijeđenoj otopini, a može se nazvati i "pH vrijednost" u otapalu glacijalne octene kiseline. "pH vrijednost" u ovom nevodenom otapalu nije nužno između 0-14, a "neutralno" ne mora nužno odgovarati pH=7, jer je jonski proizvod (298,15K) vode 1*10^ (-14). Postoje otprilike dva mjerenja. metode, a osnovna ideja je slična onoj u vodenom rastvoru:
1. Indikatorska metoda, odaberite indikator koji može promjeniti boju pri prijemu protona u nevodenom rastvaraču. U stvari, mnogi indikatori kiselinske baze mogu se koristiti u nevodenim rastvaračima. pH test papir često može izmjeriti određenu "pH vrijednost" u nevodenim rastvaračima. Mala količina otopine fenolftalein alkohola može se nakapati u koncentriranu sumpornu kiselinu ili koncentriranu fosfornu kiselinu. Vidi se očigledna crvena boja. Narandžasto-žuta boja je uzrokovana protonacijom fenolftaleina jakom kiselinom i gubitkom vode u jedinjenje sa strukturom tritil pozitivnog jona. Za mjerenje kiselosti superkiselina, odnosno protonacijske sposobnosti, odnosno korištenje odgovarajućih indikatora, plus kolorimetrijsko ili spektrofotometrijsko određivanje. Ako možete odabrati odgovarajući indikator i dodati spektrofotometriju, možete uporediti aktivnost vodikovih jona u nevodenim otopinama otapala. Nedostatak je što mjerenje apsolutne vrijednosti često zahtijeva komplikovanu kalibraciju i tačnost nije visoka.
2. Potenciometrijska metoda, odaberite selektivnu elektrodu za vodikove jone (elektrodu za indikaciju jona vodika) u nevodenom rastvaraču i sarađujte sa referentnom elektrodom za određivanje. Najčešća elektroda selektivna za vodikove jone - staklena elektroda, općenito govoreći, može se koristiti u nevodenim rastvaračima, ali se mora ponovo kalibrirati u nevodenim rastvaračima; ali referentna elektroda mora biti referentna elektroda nevodenog rastvora, obično Gan Živina elektroda je KCl vodeni elektrolit, koji se generalno ne može direktno koristiti za nevodene rastvore. Ako se nerado koristi, lako će dovesti do nestabilnog mjerenja i povećanja grešaka zbog utjecaja potencijala tečnog spoja. Najbolje je odabrati Ag-AgCl elektrodu prikladnu za nevodene otopine. itd. Postoji mnogo proizvođača koji ih isporučuju, a na internetu možete pronaći one koji odgovaraju rastvaraču koje koristite. Povežite odgovarajuću selektivnu elektrodu za vodikove jone i referentnu elektrodu na pH metar, i ona se može mjeriti kao pH vrijednost u vodenom rastvoru, ali mora biti kalibrirana da bi se postiglo precizno mjerenje. Ako nije kalibriran, izmjerena "pH vrijednost" samo za referencu. Ako se radi o kiselinsko-baznoj titraciji u nevodenom otapalu, onda samo koristite tačku skoka potencijala ili "pH vrijednosti" kao tačku ekvivalencije. Opseg pH metra također treba dobro odabrati, a "pH vrijednost" u nevodenim rastvaračima često prelazi opseg od 0-14.
