9.2. ЭЛЕКТРОМЕТРИЧЕСКОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ КИСЛОТНОСТИ В НЕВОДНЫХ РАСТВОРАХ
Тем не менее электрометрическое определение кислотности в пределах одного неводного растворителя находит денное применение. На пригодном для этой цели электроде происходит процесс
где Н — газообразный водород в случае водородного электрода и некоторая растворимая в стекле форма водородного иона в случае стеклянного электрода. Изображенному процессу соответствует вклад в величину э. д. с., равный
Это относится к любой присутствующей кислоте, включая
сопряженную кислоту растворителя
при условии что различные кислотно-основные пары находятся в подвижном равновесии. Следовательно,
можно заменить на
При идентичных электродах величины
в исследуемом и в стандартном растворах одинаковы, а если растворы разбавленные, то почти одинаковыми будут и величины
Если можно пренебречь различиями во влиянии двух диффузионных потенциалов, pH исследуемого раствора относительно стандартного раствора в том же растворителе будет равно
Для придания смысла величинам
необходимо задаться некоторыми условиями. За отсутствием лучшего в качестве полезного приближения принимают, что во всех растворах
В качестве солевого мостика для водных растворов используют хлористый калий, основываясь на том, что
растворимость велика, а подвижности катиона и аниона одинаковы. Хотя совсем не очевидно, что равная подвижность является важным фактором, кажется вероятным, что по обе стороны мостика не должны находиться различные растворители и что в мостике желательна высокая концентрация электролита. Солевой мостик не обязателен, если цель исследования позволяет иметь
одинаковую, относительно высокую концентрацию одного и того же электролита в исследуемом и в стандартном растворах. В этом случае значение
в обоих растворах будет почти одинаковым, и нет необходимости дважды проводить измерения с электродом сравнения. Вероятно, это относится и к тому случаю, когда электролит в одном растворе подобен, хотя и не идентичен, электролиту в другом растворе, например, когда каждый раствор представляет собой буферную смесь объемистой органической кислоты с ее солью при одинаковых катионах.
Даже в столь отличных от воды растворителях, как ацетонитрил [3, 4] и диметилсульфоксид [5, 6], определение pH с помощью стеклянного электрода, по-видимому, приводит к полезной характеристике кислотности. В обоих случаях в качестве солевого мостика рекомендуется 0,1 М раствор перхлората тетраэтиламмония в исследуемом растворителе, а в качестве электрода сравнения — серебро в растворе серебряной соли в том же растворителе.
Если в исследуемом и в стандартном растворах растворитель не одинаков, то измерениям трудно придать какой-либо смысл.