如何測(cè)試有機(jī)溶劑的pH測(cè)試
首先,如果嚴(yán)格地說(shuō),有機(jī)溶劑,或者說(shuō)非水溶劑中的pH本來(lái)就是一個(gè)不嚴(yán)謹(jǐn)?shù)恼f(shuō)法。pH是水溶液中氫離子濃度的負(fù)對(duì)數(shù),但水溶液中是不存在自由氫離子(質(zhì)子)的,只存在水合氫離子H3O+(甚至更復(fù)雜的水合氫離子),質(zhì)子酸在水中的電離本質(zhì)是質(zhì)子轉(zhuǎn)移,設(shè)酸用HA表示:HA + H2O ? A- + H3O+也就是說(shuō),酸HA將質(zhì)子轉(zhuǎn)移給水,酸變成了共軛堿A-,而水變成H3O+,H3O+也可以看作一種酸,那么水在這個(gè)電離中實(shí)際相當(dāng)于堿。pH值測(cè)量的實(shí)際是水溶液中H3O+的濃度,更準(zhǔn)確地說(shuō),是水溶液中溶劑化氫離子(H3O+)的活度。
pH做為基本的污水指標(biāo),勢(shì)必成為供求的熱點(diǎn),這對(duì)廣大的E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極制造商,比如美國(guó)BroadleyJames來(lái)說(shuō)是個(gè)重大利好。美國(guó)BroadleyJames做為老牌的E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極制造商,必將為中國(guó)的環(huán)保事業(yè)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。我們美國(guó)BroadleyJames生產(chǎn)的E-1312 pH電極,S400-RT33 pH電極經(jīng)久耐用,質(zhì)量可靠,測(cè)試準(zhǔn)確,廣泛應(yīng)用于各級(jí)環(huán)保污水監(jiān)測(cè)以及污水處理過(guò)程。
而非水溶劑中,酸轉(zhuǎn)移質(zhì)子的目標(biāo)就不是水了,生成的也不是H3O+,因此要比較酸性應(yīng)該看酸給出質(zhì)子的能力,最好不要用測(cè)量pH值這個(gè)概念,如果一定要用近似的概念,可以用測(cè)量非水溶劑溶液中(溶劑化)氫離子活度這個(gè)概念。當(dāng)然,如果想把非水溶劑溶液中溶劑化氫離子活度的負(fù)對(duì)數(shù)也稱為“非水溶液中的pH值",那也未嘗不可。例如,在冰醋酸溶劑中,酸HA的電離可表示為:HA + CH3COOH ? A- + CH3C(OH)2+CH3C(OH)2+即冰醋酸溶劑中的溶劑化氫離子,其活度(稀溶液中可近似為濃度)的負(fù)對(duì)數(shù),也可稱為冰醋酸溶劑中的“pH值"。這種非水溶劑中的“pH值"就不一定通常位于0—14之間了,“中性"也不一定對(duì)應(yīng)pH=7,因?yàn)樗碾x子積(298.15K)才是1*10^(-14)。
測(cè)量方法大概有兩種,基本思路和水溶液中也是相似的:
1、指示劑法,選用非水溶劑中接受質(zhì)子能發(fā)生顏色變化的指示劑。其實(shí)很多酸堿指示劑都可用于非水溶劑,pH試紙?jiān)诜撬軇┲型材軠y(cè)出一定的“pH值",少量酒精溶液滴入濃硫酸或者濃磷酸中能看到明顯的紅色到橙黃色,系強(qiáng)酸將質(zhì)子化后失水,形成有三苯甲基正離子結(jié)構(gòu)的化合物所致。測(cè)量強(qiáng)酸的酸性,即質(zhì)子化能力,即使用適當(dāng)?shù)闹甘緞?,加上比色法或者分光光度法測(cè)定。如果能選擇到合適的指示劑,加上分光光度法,即可相對(duì)比較非水溶劑溶液中氫離子活度,缺點(diǎn)是測(cè)量絕對(duì)值往往需要復(fù)雜的標(biāo)定,精度也不高。
2、電位法,選擇非水溶劑中的氫離子選擇性電極(氫離子指示電極),配合參比電極測(cè)定。最常見(jiàn)的氫離子選擇性電極——玻璃電極,一般來(lái)說(shuō)是可以用于非水溶劑的,但必須在非水溶劑中重新標(biāo)定;但參比電極必須選用非水溶液參比電極,通常的甘汞電極是KCl水溶液電解液,一般不能直接用于非水溶液,如果勉強(qiáng)使用,因?yàn)橐航与娢坏挠绊懀苋菀讓?dǎo)致測(cè)量不穩(wěn)定,增大誤差,最好選擇適用于非水溶液的Ag-AgCl電極等,有很多廠商供應(yīng),可以在網(wǎng)上查找適合所用溶劑的。將合適的氫離子選擇性電極和參比電極接入pH計(jì),即可像測(cè)量水溶液中pH值一樣進(jìn)行測(cè)量,但必須進(jìn)行標(biāo)定才能做到精確測(cè)量,如果不標(biāo)定,測(cè)量得到的“pH值"只有參考意義。如果是進(jìn)行非水溶劑中的酸堿滴定,那么只要將電位或者“pH值"突躍點(diǎn)作為等當(dāng)點(diǎn)就行了。pH計(jì)的量程也要選擇好,非水溶劑中的“pH值"經(jīng)常會(huì)超出0—14的范圍。
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