【水合氢离子深度讨论(1)】上一篇讨论了氢离子及其检测的事,有几位老师认为可以检测,方法都不是我们常规说的质谱法。本篇讨论【溶液中氢离子是孤立的、游离的吗?】
绝对纯水没有任何离子及外来物,应该也没有氢离子(水会自电离吗?)。此时的水,是标准的【通过氢键构成的水分子簇】,但我不知道这些聚合水分子的聚合度是多少,只能肯定他们【绝对不是单个的水分子】(除非是超高真空气态中)。
我们平常喝的饮用水多数是弱酸性水(苏打水是不是弱碱性?不在本篇讨论范围),但阳离子总电荷和阴离子电荷肯定是平衡状态,常规水不可能是正电水或者负电水。根据pH的定义以及pKa定义,既然是弱酸性,则氢离子数就会多于氢氧根离子数(我对此存疑,似乎应该包括弱酸根离子)。
既然水是氢键连接而成的聚合体,那么这些多余出来的氢离子也必然会与H2O中的O原子形成配位键,甚至形成螯合物,即,多个水分子与一个氢离子络合成水合氢离子(就像我们熟知的螯合铁),此时,水分子中的氢键被部分破坏,氢离子被全部水合化了。这个基本点很重要,是我后续再讨论的基础之一。
到底一个氢离子被几个水分子配位呢?需要直接证据。朱一心博士给出了质谱检测结果,他的实验条件下,我看到结果是2~5个水分子分别结合一个氢离子,没有测到(【H3O】+)离子,可能与该离子的含量或质谱真空等条件有关。但是,上周五仪器信息网举办的iCMS会议的中美华人质谱专场有个报告,讨论的是H3O离子法分析糖蛋白,测的是糖肽+H3O离子质谱(Oxinium spectrum),这是间接法,实际测的是(【M+H3O】+),不是我这里说的(【H3O】+)离子。怎么直接测出(【H3O】+)离子呢?
(未完待续)
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【wkh, 2019-12-14 07:38:37】
【责任人 wkh】
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