Bagaimana untuk mengukur pH pelarut organik dengan tepat?
Pertama sekali, secara tegasnya, pH dalam pelarut organik, atau pelarut bukan akueus, adalah pernyataan yang tidak tepat.
pH ialah logaritma negatif kepekatan ion hidrogen dalam larutan akueus, tetapi tiada ion hidrogen bebas (proton) dalam larutan akueus, hanya ion hidronium H3O tambah (ion hidronium yang lebih kompleks), dan sifat pengionan asid protonik dalam air ialah pemindahan Proton, biarkan asid diwakili oleh HA: HA tambah H2O ⇌ A- tambah H3O tambah Maksudnya, asid HA memindahkan proton kepada air, asid menjadi bes konjugat A-, dan air menjadi H3O tambah , H3O tambah juga boleh dianggap sebagai asid An, maka air sebenarnya bersamaan dengan bes dalam pengionan ini.
Pengukuran pH sebenarnya ialah kepekatan H3O tambah dalam larutan akueus, lebih tepat lagi, aktiviti ion hidrogen terlarut (H3O tambah ) dalam larutan akueus. Dalam pelarut bukan akueus, sasaran asid untuk memindahkan proton bukanlah air, dan tambah H3O yang dihasilkan bukan. Oleh itu, untuk membandingkan keasidan, keupayaan asid untuk menderma proton harus dipertimbangkan. Adalah lebih baik untuk tidak menggunakan konsep mengukur nilai pH. Jika anda mesti menggunakan anggaran Konsep ini boleh digunakan untuk mengukur aktiviti ion hidrogen (terlarut) dalam larutan pelarut bukan akueus. Sudah tentu, jika anda ingin memanggil logaritma negatif aktiviti ion hidrogen terlarut dalam larutan pelarut bukan akueus juga dipanggil "nilai pH dalam larutan bukan akueus", itu tidak mengapa.
Sebagai contoh, dalam pelarut asid asetik glasier, pengionan asid HA boleh dinyatakan sebagai: HA tambah CH3COOH ⇌ A- tambah CH3C(OH)2 tambah CH3C(OH)2 tambah ialah ion hidrogen terlarut dalam pelarut asid asetik glasier, ia aktiviti ( Ia boleh dianggarkan sebagai logaritma negatif kepekatan dalam larutan cair, dan ia juga boleh dipanggil "nilai pH" dalam pelarut asid asetik glasier. "Nilai pH" dalam pelarut bukan akueus ini tidak semestinya antara 0-14 dan "neutral" tidak semestinya sepadan dengan pH=7, kerana hasil ion (298.15K) air ialah 1*10^ (-14). Terdapat kira-kira dua ukuran kaedah, dan idea asas adalah serupa dengan dalam larutan akueus:
1. Kaedah penunjuk, pilih penunjuk yang boleh mengalami perubahan warna apabila menerima proton dalam pelarut bukan akueus. Malah, banyak penunjuk asid-bes boleh digunakan dalam pelarut bukan akueus. Kertas ujian pH selalunya boleh mengukur "nilai pH" tertentu dalam pelarut bukan akueus. Sebilangan kecil larutan alkohol fenolftalein boleh dititiskan ke dalam asid sulfurik pekat atau asid fosforik pekat. Warna merah yang jelas dapat dilihat. Warna oren-kuning disebabkan oleh protonasi fenolftalein oleh asid kuat dan kehilangan air untuk membentuk sebatian dengan struktur ion positif tritil. Untuk mengukur keasidan superasid, iaitu, keupayaan protonasi, iaitu, menggunakan penunjuk yang sesuai, ditambah dengan penentuan kolorimetrik atau spektrofotometri. Jika anda boleh memilih penunjuk yang sesuai dan menambah spektrofotometri, anda boleh membandingkan aktiviti ion hidrogen dalam larutan pelarut bukan akueus. Kelemahannya ialah pengukuran nilai mutlak selalunya memerlukan penentukuran yang rumit dan ketepatannya tidak tinggi.
2. Kaedah potensiometri, pilih elektrod selektif ion hidrogen (elektrod penunjuk ion hidrogen) dalam pelarut bukan akueus, dan bekerjasama dengan elektrod rujukan untuk penentuan. Elektrod selektif ion hidrogen yang paling biasa - elektrod kaca, secara amnya, boleh digunakan dalam pelarut bukan akueus, tetapi mesti ditentukur semula dalam pelarut bukan akueus; tetapi elektrod rujukan mestilah elektrod rujukan larutan bukan akueus, biasanya Gan Elektrod merkuri ialah elektrolit akueus KCl, yang secara amnya tidak boleh digunakan secara langsung untuk larutan bukan akueus. Jika ia digunakan dengan berat hati, ia akan dengan mudah membawa kepada pengukuran yang tidak stabil dan meningkatkan ralat akibat pengaruh potensi simpang cecair. Adalah lebih baik untuk memilih elektrod Ag-AgCl yang sesuai untuk larutan bukan akueus. dan lain-lain. Terdapat banyak pengeluar membekalkannya, dan anda boleh mencari yang sesuai untuk pelarut yang anda gunakan di Internet. Sambungkan elektrod selektif ion hidrogen yang sesuai dan elektrod rujukan kepada meter pH, dan ia boleh diukur seperti nilai pH dalam larutan akueus, tetapi ia mesti ditentukur untuk mencapai pengukuran yang tepat. Jika ia tidak ditentukur, "nilai pH" diukur Hanya untuk rujukan. Jika ia adalah pentitratan asid-bes dalam pelarut bukan akueus, maka hanya gunakan titik lompat potensi atau "nilai pH" sebagai titik kesetaraan. Julat meter pH juga harus dipilih dengan baik dan "nilai pH" dalam pelarut bukan akueus selalunya melebihi julat 0-14.
