유기 용매의 pH를 정확하게 측정하는 방법은 무엇입니까?
우선 엄밀히 말하면 유기 용매 또는 비수성 용매의 pH는 부정확한 표현입니다.
pH는 수용액 내 수소 이온 농도의 음의 대수이지만 수용액에는 자유 수소 이온(양성자)이 없고, 수소 이온 H3O 플러스(더 복잡한 수소 이온)만 있으며, 물은 양성자 전이이며, 산을 HA로 나타내자: HA 더하기 H2O ⇌ A- 더하기 H3O 더하기 즉, 산 HA가 양성자를 물로 옮기고, 산은 짝염기 A-가 되고, 물은 H3O가 됩니다. 플러스, H3O 플러스는 또한 산으로 간주될 수 있으며, 그러면 물은 실제로 이 이온화에서 염기와 동일합니다.
pH 측정은 실제로 수용액에서 H3O 플러스의 농도, 보다 정확하게는 수용액에서 용매화된 수소 이온(H3O 플러스 )의 활동입니다. 비수성 용매에서 양성자를 이동시키는 산의 표적은 물이 아니며, 생성된 H3O 플러스는 물이 아니다. 따라서 산도를 비교하기 위해서는 산이 양성자를 내놓는 능력을 고려해야 한다. pH 값을 측정한다는 개념을 사용하지 않는 것이 가장 좋습니다. 근사값을 사용해야 하는 경우 이 개념은 비수성 용매 용액에서 (용매화된) 수소 이온의 활성을 측정하는 데 사용할 수 있습니다. 물론, "비수용액의 pH 값"이라고도 하는 비수용매 용액에서 용매화된 수소이온의 활동도를 음의 로그라고 부르고 싶다면 괜찮습니다.
예를 들어, 빙초산 용매에서 산 HA의 이온화는 다음과 같이 표현될 수 있습니다. 활성(희석용액 중의 농도의 음의 대수로 근사할 수 있고, 빙초산 용매의 "pH값"이라고도 할 수 있다. 이 비수성 용매의 "pH값"은 통상 사이에 반드시 있는 것은 아니다. 0-14, 물의 이온 곱(298.15K)이 1*10^(-14)이므로 "중성"은 반드시 pH=7에 해당하지 않습니다. 대략 두 가지 측정이 있습니다. 방법이며 기본 아이디어는 수용액에서와 유사합니다.
1. 지시약법은 비수성용매에서 양성자를 받았을 때 색변화가 일어날 수 있는 지시약을 선정한다. 실제로 많은 산-염기 지시약은 비수용성 용매에서 사용할 수 있습니다. pH 시험지는 종종 비수성 용매에서 특정 "pH 값"을 측정할 수 있습니다. 소량의 페놀프탈레인 알코올 용액을 농축 황산 또는 농축 인산에 떨어뜨릴 수 있습니다. 선명한 붉은색을 볼 수 있습니다. 주황색-노란색은 강산에 의한 페놀프탈레인의 양성자화와 트리틸 양이온 구조를 가진 화합물을 형성하기 위한 물의 손실로 인해 발생합니다. 초강산의 산도, 즉 양성자화 능력, 즉 적절한 지표를 사용하고 비색 또는 분광 광도 측정을 측정합니다. 적절한 지시약을 선택하고 분광광도법을 추가할 수 있다면 비수성 용매 용액에서 수소 이온의 활성도를 비교할 수 있습니다. 단점은 절대값의 측정은 종종 복잡한 교정이 필요하고 정확도가 높지 않다는 것입니다.
2. 전위차법, 비수성 용매에서 수소이온 선택전극(수소이온 지시전극)을 선택하고 기준전극과 협력하여 결정한다. 가장 일반적인 수소 이온 선택 전극 - 유리 전극은 일반적으로 비수성 용매에서 사용할 수 있지만 비수성 용매에서 재보정해야 합니다. 그러나 기준 전극은 비수성 용액 기준 전극, 일반적으로 Gan이어야 합니다. 수은 전극은 일반적으로 비수성 용액에 직접 사용할 수 없는 KCl 수성 전해질입니다. 마지못해 사용하면 측정이 불안정해지기 쉽고 액체 접합 전위의 영향으로 오차가 증가합니다. 비수성 용액에 적합한 Ag-AgCl 전극을 선택하는 것이 가장 좋습니다. 등등. 많은 제조업체에서 공급하고 있으며 인터넷에서 사용하는 용제에 적합한 것을 찾을 수 있습니다. 적절한 수소이온 선택전극과 기준전극을 pH 미터에 연결하면 수용액의 pH 값처럼 측정이 가능하지만 정확한 측정을 위해서는 보정이 필요하다. 보정되지 않은 경우 측정된 "pH 값"은 참고용입니다. 비수성 용매에서 산-염기 적정인 경우 전위 또는 "pH 값" 점프점을 당량점으로 사용하십시오. pH 측정기의 범위도 잘 선택해야 하며 비수성 용매의 "pH 값"은 0-14 범위를 초과하는 경우가 많습니다.
