使用HORIBA堀场pH-11/pH-22/pH-33测定非水溶液中pH值
建议使用简单的水萃取程序来测量含有与水不混溶的溶剂的非水溶液的 pH 值。加入水并与样品充分混合。达到平衡后，分离溶剂相，然后测量水相的 pH 值。
介绍
液体可作为溶剂溶解溶质（即固体、液体或气体）以形成溶液。最常见的溶剂是水。除水以外的溶剂称为非水溶剂。一些非水溶剂的例子是己烷、酒精、油等。这些溶剂通常与水或其他非水溶剂混合，形成适合化学研究或工业过程中某些应用的混合溶剂。倾向于与水混合形成均匀混合物的非水溶剂称为水溶性溶剂（例如甲醇、丙酮），而与水混合时分离或形成一层的非水溶剂称为水不溶性溶剂（例如油、己烷、甲苯）。
在非水和混合溶液中测量 pH 值会引发许多问题，例如溶剂分解、pH 值不同以及液接电位等等。使用 pH 电极测量时遇到的典型问题是响应时间慢、读数不稳定以及结果错误。根据 Frant 2的说法，电极应具有足够的液接外流，液接设计应易于清洁，以实现最佳性能。这两个关键参数可防止液接记忆效应并降低液接电位。
套管 ToupH 9481-10C 电极 (PN 3200611631) 是我们推荐用于非水和混合溶液中 pH 测量的产品。它是一种可再填充、双结、玻璃体、组合 pH 电极。电缆长度为 1m，连接器为 BNC，与任何具有 BNC 输入的 pH 计兼容。可移动的玻璃套管可以轻松清洁液体结并防止堵塞。应用包括测试非水溶剂、粘稠溶液和含有非水溶剂的样品（例如化妆品、油漆等）。如果需要内置温度传感器的组合 pH 电极，套管 ToupH 9681S-10D 电极 (PN 3200585463) 可满足此要求。此电极仅与 HORIBA pH 计兼容。
方法
根据制造商的说明，使用至少两种涵盖预期样品 pH 值的 pH 缓冲液校准仪表/电极系统。
样品制备和测量
下面描述的方法基于美国环保署方法 9045D。
1.将20毫升水加入到烧杯或容器中的20克样品中。盖上盖子搅拌5分钟。
2.让溶液静置 15 分钟或离心以使样品和水分离。
3.测量水相的pH值。记录pH值和温度。
为了获得准确的结果，标准缓冲溶液和样品应在相同的温度下测量。如果电极上沾有样品的油性物质，请用清洁剂和温水清洗。
结果和效益
由于非水溶剂的电导率很低，会使玻璃膜脱水，因此很难使用玻璃电极直接测量 pH 值。溶液中必须有一定的电导率，并且玻璃膜必须水合才能正常工作。
对于与水不混溶的非水溶剂和与水不混溶的溶剂组成的非水溶液，可通过上述方法添加水来完成此测量。应将缓冲能力极低且不含溶解盐的纯水与溶剂充分混合。一旦两相达到平衡，任何溶解物质的活性在两相中都应相同。分离溶剂相后，然后测量水相的 pH 值。
对于水溶性非水溶剂和混合水/水溶性非水溶液（例如水和甲醇，许多可能的混合物），如果溶剂背景已知且恒定，则可以实现可重复的测量过程。为此，描述 pH 电极的选择、校准标准、样品制备和电极调节非常重要。
1. pH 电极
玻璃体电极可抵抗化学侵蚀。应使用流动参比来消除或尽量减少液体连接问题。可以使用水性填充溶液，但通常会产生较大或不稳定的连接电位。可以通过更换填充溶液以使其与样品兼容来降低这种情况（例如，用 KCl 饱和的甲醇、90% 冰醋酸加上 10% 饱和水性 LiCl）。
2. 校准标准
理想情况下，校准标准应具有与样品相同的背景。在测试测量系统时可以使用恒定的溶剂背景。在水性 pH 缓冲液中校准电极/仪表系统后，可以测量用干缓冲液和相同溶剂背景制成的“检查”标准。虽然读数与水性值不同，但其重现性是一个很好的测试。在非水性和混合溶液的 pH 测量中，只能获得相对读数。
3. 样品制备
可以通过添加中性电解质（如季铵盐）来增加非水溶剂的离子强度。
4. 电极调节
测量纯溶剂或含水量低于 20% 的样品时，应尽量缩短电极与样品的接触时间，因为溶剂可能会使玻璃膜脱水。测量期间和使用后，应将电极浸泡在缓冲液或 KCl 溶液中以使玻璃膜水合。干燥的电极可能会漂移且反应迟钝。
