有机溶剂的pH测试技巧

有机溶剂的pH测试技巧
 
首先，如果严格地说，有机溶剂，或者说非水溶剂中的pH本来就是一个不严谨的说法。pH是水溶液中氢离子浓度的负对数，但水溶液中是不存在自由氢离子（质子）的，只存在水合氢离子H3O+（甚至更复杂的水合氢离子），质子酸在水中的电离本质是质子转移，设酸用HA表示：HA + H2O  A- + H3O+也就是说，酸HA将质子转移给水，酸变成了共轭碱A-，而水变成H3O+，H3O+也可以看作一种酸，那么水在这个电离中实际相当于碱。pH值测量的实际是水溶液中H3O+的浓度，更准确地说，是水溶液中溶剂化氢离子（H3O+）的活度。
pH做为基本的污水指标，势必成为供求的热点，这对广大的E-1312 pH电极，S400-RT33 pH电极制造商，比如美国BroadleyJames来说是个重大利好。美国BroadleyJames做为老牌的E-1312 pH电极，S400-RT33 pH电极制造商，必将为中国的环保事业带来可观的经济效益。我们美国BroadleyJames生产的E-1312 pH电极，S400-RT33 pH电极经久耐用，质量可靠，测试准确，广泛应用于各级环保污水监测以及污水处理过程。
 
而非水溶剂中，酸转移质子的目标就不是水了，生成的也不是H3O+，因此要比较酸性应该看酸给出质子的能力，*好不要用测量pH值这个概念，如果一定要用近似的概念，可以用测量非水溶剂溶液中（溶剂化）氢离子活度这个概念。当然，如果想把非水溶剂溶液中溶剂化氢离子活度的负对数也称为“非水溶液中的pH值”，那也未尝不可。例如，在冰醋酸溶剂中，酸HA的电离可表示为：HA + CH3COOH  A- + CH3C(OH)2+CH3C(OH)2+即冰醋酸溶剂中的溶剂化氢离子，其活度（稀溶液中可近似为浓度）的负对数，也可称为冰醋酸溶剂中的“pH值”。这种非水溶剂中的“pH值”就不一定通常位于0—14之间了，“中性”也不一定对应pH=7，因为水的离子积（298.15K）才是1*10^(-14)。
 
测量方法大概有两种，基本思路和水溶液中也是相似的：
 
1、指示剂法，选用非水溶剂中接受质子能发生颜色变化的指示剂。其实很多酸碱指示剂都可用于非水溶剂，pH试纸在非水溶剂中往往也能测出一定的“pH值”，少量酚酞酒精溶液滴入浓硫酸或者浓磷酸中能看到明显的红色到橙黄色，系强酸将酚酞质子化后失水，形成有三苯甲基正离子结构的化合物所致。测量超强酸的酸性，即质子化能力，即使用适当的指示剂，加上比色法或者分光光度法测定。如果能选择到合适的指示剂，加上分光光度法，即可相对比较非水溶剂溶液中氢离子活度，缺点是测量绝对值往往需要复杂的标定，精度也不高。
 
2、电位法，选择非水溶剂中的氢离子选择性电极（氢离子指示电极），配合参比电极测定。*常见的氢离子选择性电极——玻璃电极，一般来说是可以用于非水溶剂的，但必须在非水溶剂中重新标定；但参比电极必须选用非水溶液参比电极，通常的甘汞电极是KCl水溶液电解液，一般不能直接用于非水溶液，如果勉强使用，因为液接电位的影响，很容易导致测量不稳定，增大误差，*好选择适用于非水溶液的Ag-AgCl电极等，有很多厂商供应，可以在网上查找适合所用溶剂的。将合适的氢离子选择性电极和参比电极接入pH计，即可像测量水溶液中pH值一样进行测量，但必须进行标定才能做到精确测量，如果不标定，测量得到的“pH值”只有参考意义。如果是进行非水溶剂中的酸碱滴定，那么只要将电位或者“pH值”突跃点作为等当点就行了。pH计的量程也要选择好，非水溶剂中的“pH值”经常会超出0—14的范围。