pH-Elektrode
EinepH-Elektrodewird zurpH-Wert-Messungmit einempH-Meterverwendet. In der Praxis wird meistens mit einerGlaselektrodegearbeitet, die üblicherweise alsEinstabmessketteausgeführt ist.
Grundlagen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Die zur Definition des pH-Wertes herangezogeneQuellenspannungeiner Zelle aus zweiWasserstoffelektrodenwäre in der Praxis zu schwierig zu handhaben, weshalb andere Arten von pH-Elektroden konstruiert wurden (und noch immer werden). Allerdings gibt es bei den unterschiedlichen Prinzipien und Bauweisen auch unterschiedlicheMessfehlerund Einsatzgrenzen.
Bauweisen und Messprinzipien
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Glaselektrodenmit Gel- oder Flüssig-Elektrolyt-Füllung oder fester Ableitung (Polymer,Metall)
- Reversible Wasserstoffelektrodekombiniert mit einer festen Bezugselektrode z. B.Silber-Silberchlorid-Elektrode
- Emailelektroden
- Ionophorelektroden
- Antimon- undBismutelektroden
- Metalloxidelektroden (z. B.Ruthenium(IV)-oxid)
- Ionensensitive Feldeffekttransistoren(ISFET)
- Chinhydronelektrode
Praktisches Messen
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]Vor der eigentlichen Messung ist es nötig, die pH-Elektrode zu prüfen und einzustellen. Dieser Vorgang wird in der Praxis alsKalibrierungbezeichnet, tatsächlich handelt es sich um eine Kalibrierung mit anschließenderJustierung.Zu diesem Zweck wird die pH-Elektrode in ein, zwei oder mehrere unterschiedlichePufferlösungenmit einem definierten pH-Wert getaucht und der dabei am Messgerät angezeigte Wert auf den Sollwert gestellt. Bei der 2-Punkt-Kalibrierung wird zuerst mit einem Puffer mit pH = 7,0 dieAsymmetrieder Elektrode korrigiert und anschließend mit einem anderen Puffer (vorzugsweise im zu erwartenden pH-Bereich) dieSteilheit.
Aufgrund der Temperaturabhängigkeit des pH-Wertes ist dabei auf die Temperatur des Puffers zu achten.
Anschließend erfolgt die Messung durch Eintauchen der Elektrode in die zu untersuchende Probe. Auch hierbei ist die Temperatur zu beachten bzw. beim ermittelten Messwert mit anzugeben. Besonders beihochviskosenProben als auch bei älteren pH-Elektroden ist oft eine gewisse Zeit zur Stabilisierung des Messwertes zu erwarten.
Literatur
[Bearbeiten|Quelltext bearbeiten]- Ludwig Kratz:Die Glaselektrode und ihre Anwendungen(=Wissenschaftliche Forschungsberichte. Naturwissenschaftliche Reihe.Bd. 59,ISSN0084-0920). Steinkopff, Frankfurt am Main 1950.
- Helmut Galster:pH-Messung. Grundlagen, Methoden, Anwendungen, Geräte.VCH, Weinheim 1990,ISBN 3-527-27836-2.