Kuidas orgaaniliste lahustite pH-d täpselt mõõta?
Esiteks, rangelt võttes on pH orgaanilistes lahustites ehk mittevesilahustes ebatäpne väide.
pH on vesinikioonide kontsentratsiooni negatiivne logaritm vesilahuses, kuid vesilahuses pole vabu vesinikioone (prootoneid), on ainult hüdroniumioone H3O pluss (veelgi keerulisemad hüdrooniumioonid) ja prootonhapete ionisatsiooni iseloom. vesi on prootonite ülekanne, hapet tähistab HA: HA pluss H2O ⇌ A- pluss H3O pluss See tähendab, et hape HA kannab prootoni üle vette, happest saab konjugaadi alus A- ja vesi muutub H3O-ks. pluss , H3O plusi võib pidada ka happeks, siis on vesi selles ionisatsioonis tegelikult samaväärne alusega.
PH mõõtmine on tegelikult H3O pluss kontsentratsioon vesilahuses, täpsemalt solvateerunud vesinikioonide (H3O plus ) aktiivsus vesilahuses. Mittevesilahustites ei ole prootoneid ülekandva happe sihtmärk vesi ja tekkinud H3O pluss mitte. Seetõttu tuleks happesuse võrdlemisel arvesse võtta happe võimet prootoneid loovutada. Parim on mitte kasutada pH väärtuse mõõtmise mõistet. Kui peate kasutama ligikaudset väärtust. Seda mõistet saab kasutada (solveeritud) vesinikuioonide aktiivsuse mõõtmiseks mittevesilahustes. Muidugi, kui soovite nimetada solvateerunud vesinikioonide aktiivsuse negatiivset logaritmi mittevesilahuses, mida nimetatakse ka "pH-väärtuseks mittevesilahuses", on see okei.
Näiteks jää-äädikhappe lahustis võib happe HA ionisatsiooni väljendada järgmiselt: HA pluss CH3COOH ⇌ A- pluss CH3C(OH)2 pluss CH3C(OH)2 plus on jää-äädikhappe lahustis solvateerunud vesinikioon, selle aktiivsus ( Seda saab ligikaudselt hinnata lahjendatud lahuse kontsentratsiooni negatiivse logaritmina ja seda võib nimetada ka jää-äädikhappe lahusti "pH väärtuseks". Selle mittevesilahuse lahusti "pH väärtus" ei pruugi tavaliselt olla vahemikus 0-14 ja "neutraalne" ei pruugi vastata pH-le=7, kuna vee ioonprodukt (298,15 K) on 1*10^ (-14). Mõõtmisi on ligikaudu kaks meetodid ja põhiidee on sarnane vesilahusega:
1. Indikaatormeetod, valige indikaator, mille värvus võib prootonite vastuvõtmisel mittevesilahuses lahustis muutuda. Tegelikult saab mittevesilahustes kasutada paljusid happe-aluse indikaatoreid. pH testpaberiga saab sageli mõõta teatud "pH väärtust" mittevesilahustes. Väikese koguse fenoolftaleiini alkoholilahust võib tilgutada kontsentreeritud väävelhappesse või kontsentreeritud fosforhappesse. Ilmselgelt on näha punast värvi. Oranžikaskollane värvus tekib fenoolftaleiini protoneerimisel tugeva happe toimel ja vee kadumisel tritüülpositiivse ioonstruktuuriga ühendi moodustumisel. Mõõta superhapete happesust, see tähendab protoneerimisvõimet, st kasutada sobivaid indikaatoreid, millele lisandub kolorimeetriline või spektrofotomeetriline määramine. Kui saate valida sobiva indikaatori ja lisada spektrofotomeetria, saate võrrelda vesinikioonide aktiivsust mittevesilahustes. Puuduseks on see, et absoluutväärtuse mõõtmine nõuab sageli keerulist kalibreerimist ja täpsus pole kõrge.
2. Potentsiomeetriline meetod, valige mittevesilahuses vesinikioonide selektiivne elektrood (vesinikiooni indikaatorelektrood) ja tehke määramiseks koostööd võrdluselektroodiga. Kõige tavalisemat vesinikioonide selektiivset elektroodi - klaaselektroodi, üldiselt saab kasutada mittevesilahustes, kuid see tuleb mittevesilahustes uuesti kalibreerida; kuid võrdluselektroodiks peab olema mittevesilahuse võrdluselektrood, tavaliselt Gan. Elavhõbeelektrood on KCl vesipõhine elektrolüüt, mida üldiselt ei saa mittevesilahuste jaoks otse kasutada. Kui seda kasutatakse vastumeelselt, põhjustab see kergesti ebastabiilse mõõtmise ja suurendab vedeliku ristmikupotentsiaali mõju tõttu vigu. Parim on valida mittevesilahuste jaoks sobiv Ag-AgCl elektrood. jne. Neid tarnib palju tootjaid ja kasutatava lahusti jaoks sobivaid leiate Internetist. Ühendage sobiv vesinikioonide selektiivne elektrood ja võrdluselektrood pH-meetriga ning seda saab mõõta nagu pH väärtust vesilahuses, kuid täpse mõõtmise saavutamiseks tuleb see kalibreerida. Kui see pole kalibreeritud, siis mõõdetud "pH väärtus" Ainult viitamiseks. Kui tegemist on happe-aluse tiitrimisega mittevesilahuses, kasutage samaväärsuse punktina lihtsalt potentsiaali või "pH väärtuse" hüppepunkti. Ka pH-meetri vahemik tuleks hästi valida ja mittevesilahustite "pH väärtus" ületab sageli vahemikku 0-14.
