Bagaimana cara mengukur pH pelarut organik secara akurat?
Pertama-tama, tegasnya, pH dalam pelarut organik, atau pelarut tidak berair, adalah pernyataan yang tidak tepat.
pH adalah logaritma negatif dari konsentrasi ion hidrogen dalam larutan berair, tetapi tidak ada ion hidrogen bebas (proton) dalam larutan berair, hanya ion hidronium H3O plus (ion hidronium yang lebih kompleks), dan sifat ionisasi asam protonat dalam air adalah transfer Proton, biarkan asam diwakili oleh HA: HA ditambah H2O ⇌ A- ditambah H3O ditambah Artinya, asam HA mentransfer proton ke air, asam menjadi basa konjugasi A-, dan air menjadi H3O plus , H3O plus juga dapat dianggap sebagai asam An, maka air sebenarnya setara dengan basa dalam ionisasi ini.
Pengukuran pH sebenarnya adalah konsentrasi H3O plus dalam larutan berair, lebih tepatnya, aktivitas ion hidrogen terlarut (H3O plus ) dalam larutan berair. Dalam pelarut non-air, target asam untuk mentransfer proton bukanlah air, dan H3O plus yang dihasilkan bukan. Oleh karena itu, untuk membandingkan keasaman, kemampuan asam untuk menyumbangkan proton harus dipertimbangkan. Sebaiknya tidak menggunakan konsep pengukuran nilai pH. Jika Anda harus menggunakan pendekatan Konsep ini dapat digunakan untuk mengukur aktivitas ion hidrogen (terlarut) dalam larutan pelarut tidak berair. Tentu saja, jika Anda ingin menyebut logaritma negatif dari aktivitas ion hidrogen terlarut dalam larutan pelarut tidak berair juga disebut "nilai pH dalam larutan tidak berair", tidak apa-apa.
Misalnya, dalam pelarut asam asetat glasial, ionisasi asam HA dapat dinyatakan sebagai: HA plus CH3COOH ⇌ A- plus CH3C(OH)2 plus CH3C(OH)2 plus adalah ion hidrogen yang terlarut dalam pelarut asam asetat glasial, sifatnya aktivitas (Ini dapat didekati sebagai logaritma negatif dari konsentrasi dalam larutan encer, dan juga dapat disebut "nilai pH" dalam pelarut asam asetat glasial. "Nilai pH" dalam pelarut tidak berair ini biasanya tidak harus antara 0-14, dan "netral" tidak harus sesuai dengan pH=7, karena produk ion (298,15K) air adalah 1*10^ (-14). Ada kira-kira dua pengukuran metode, dan ide dasarnya mirip dengan yang ada di larutan air:
1. Metode indikator, pilihlah indikator yang dapat mengalami perubahan warna saat menerima proton dalam pelarut tidak berair. Faktanya, banyak indikator asam-basa dapat digunakan dalam pelarut tidak berair. Kertas uji pH sering dapat mengukur "nilai pH" tertentu dalam pelarut non-air. Sejumlah kecil larutan alkohol fenolftalein dapat diteteskan ke dalam asam sulfat pekat atau asam fosfat pekat. Warna merah jelas terlihat. Warna jingga-kuning disebabkan oleh protonasi fenolftalein oleh asam kuat dan hilangnya air untuk membentuk senyawa dengan struktur ion positif tritil. Untuk mengukur keasaman superasam, yaitu kemampuan protonasi, yaitu menggunakan indikator yang sesuai, ditambah penentuan kolorimetri atau spektrofotometri. Jika Anda dapat memilih indikator yang sesuai dan menambahkan spektrofotometri, Anda dapat membandingkan aktivitas ion hidrogen dalam larutan pelarut tidak berair. Kerugiannya adalah pengukuran nilai absolut seringkali membutuhkan kalibrasi yang rumit dan akurasinya tidak tinggi.
2. Metode potensiometrik, pilih elektroda selektif ion hidrogen (elektroda penunjuk ion hidrogen) dalam pelarut tidak berair, dan bekerja sama dengan elektroda referensi untuk penentuan. Elektroda selektif ion hidrogen yang paling umum - elektroda kaca, secara umum, dapat digunakan dalam pelarut non-air, tetapi harus dikalibrasi ulang dalam pelarut non-air; tetapi elektroda referensi harus berupa elektroda referensi larutan non-air, biasanya Gan Elektroda merkuri adalah elektrolit berair KCl, yang umumnya tidak dapat digunakan langsung untuk larutan non-air. Jika digunakan dengan enggan, akan mudah menyebabkan pengukuran yang tidak stabil dan meningkatkan kesalahan karena pengaruh potensial persimpangan cairan. Yang terbaik adalah memilih elektroda Ag-AgCl yang cocok untuk larutan non-air. dll. Ada banyak produsen yang memasoknya, dan Anda dapat menemukan yang cocok untuk pelarut yang Anda gunakan di Internet. Hubungkan elektroda selektif ion hidrogen yang sesuai dan elektroda referensi ke pengukur pH, dan itu dapat diukur seperti nilai pH dalam larutan air, tetapi harus dikalibrasi untuk mencapai pengukuran yang akurat. Jika tidak dikalibrasi, "nilai pH" yang diukur Hanya untuk referensi. Jika ini adalah titrasi asam-basa dalam pelarut tidak berair, maka gunakan saja titik lompatan potensial atau "nilai pH" sebagai titik ekivalen. Kisaran pengukur pH juga harus dipilih dengan baik, dan "nilai pH" dalam pelarut tidak berair sering kali melebihi kisaran 0-14.
