有機溶媒のpH測定(日本語版)

有機溶媒中のpH測定は困難です。有機溶媒が大量に存在すると、非水溶性溶媒が水素イオンの活性とpH電極に影響を及ぼし、それが原因でpHの測定値に変動が起こります。これが最終的に測定値の変動や長い応答時間につながり、得られた結果が不正確で再現性のないものになることがあります。

さらに、従来のpH電極はそのようなアプリケーション向けに設計されていません。たとえば、KCl溶液など従来のpH電極の水溶性電解液は、測定対象のサンプルと混合しない、またはサンプルに溶解しない場合があります。このような場合、測定値に変動が生じる可能性があります。さらに、KClが結晶化し、液絡部が目詰まりを起こして電解液の流出を妨げ、測定値が不安定になることがあります。したがって、正確な結果を得るには、適切な電極の選定が重要です。

メトラー・トレドのInLab^{^®} Science Pro-ISM pH電極は、そのような非水溶性物質での使用に適した電極です。可動式スリーブ型液絡部によって十分な比較電解液がサンプル内に容易に流出し、目詰まりが発生した場合には簡単に洗浄することができます。この電極は2つの電解液を使用しているため、別のメリットもあります。2つの電解液の1つ、外部ブリッジ電解液を従来の3mol/L KCl溶液から1mol/L LiClエタノール溶液に、または必要に応じて他の電解液に変更することができます。このような要因が、安定した測定値と信頼性の高いpH測定の結果に貢献しています。

これは、有機溶媒のpH測定に特化したこの電極が持つメリットのほんの一例です。この電極を使用するメリットの詳細については、このホワイトペーパーをご覧ください。水混和性有機溶媒と非混和性有機溶媒の両方で正確な結果を得るためのガイダンスも含まれています。

有機溶媒中のpH測定が困難なのはなぜですか？
このような溶媒内ではサンプルの解離パターンが変化するため、0～14の従来のpHスケールは適用できません。また、有機溶媒では通常、イオンが不足しているため、測定が不安定になることが多く、安定するまでに長い時間が必要です。水溶性外部電解液（3M KCl）は有機溶媒での使用には適さず、安定した測定値を得るためにはLiClのエタノール溶液に置き換えなければなりません。そのようなサンプルでpH測定を行うにはさらに情報が必要であり、精度の高い結果を得るためには電極の選定が鍵となります。

有機溶媒のpHはどのような業界で測定されていますか？また、なぜ重要なのですか？
塗料/顔料、インク、油類、石油、石油化学、医薬品、バイオ燃料などのさまざまな業界では、有機溶媒で調合した、または有機溶媒に溶解したサンプルのpHを日常測定の一環として頻繁に測定しています。

有機溶媒のpHはどのように測定することができますか？
有機溶媒は、水混和性のものと非水混和性のものに分類されます。したがって、非水溶性サンプルのpH測定を次の2つのセクションに分けて説明しています。