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pH-Messung

pH-Messung:

Die Ermittlung des pH-Wertes ist in der täglichen Laborarbeit eine häufig stattfindende Prozedur. Als Bestimmungsmaß im Labor gibt er an, wie hoch oder niedrig der saure bzw. basische Charakter einer Lösung ist sowie die Anzahl der Wasserstoffionen, die in der Testsubstanz enthalten sind. Die Spanne des pH-Werts reicht von 0 (äußerst sauer) bis 14 (sehr alkalisch). Zu unterteilen sind diese Werte folgendermaßen:

  • pH-Wert unter 7 steht für eine sehr saure Lösung
  • pH-Wert gleich 7 bedeutet, dass es sich um eine neutrale Flüssigkeit handelt, z.B. Wasser
  • pH-Wert größer 7 indiziert eine alkalische bzw. basische Substanz

 

Bevor im Folgenden die pH-Messgeräte und benötigten Standards erklärt werden, sollte man sich mit der Frage befassen, warum die pH-Messung überhaupt notwendig ist.
Der pH-Wert wird aus den verschiedensten Gründen gemessen, sei es um Produkte mit definierten Eigenschaften herzustellen oder Produktionsabläufe zu optimieren. Außerdem ist die Feststellung des pH-Werts unabdingbar, um gesetzliche Bestimmungen zu erfüllen oder die (Umwelt-)Qualität, wie z.B. in Flüssen und Seen, zu garantieren.

pH-Messgeräte:

Zur Messung des pH-Werts werden unterschiedlich Werkzeuge verwendet – darunter fallen pH-Messgeräte, Teststäbchen und andere Indikatoren. Erstere kommen vor allem in der Chemie, Pharmazie, Umwelttechnik und Lebensmittelindustrie zum Einsatz, etwa bei Anwendungen, die sehr genaue Messergebnisse verlangen, die besonders im Bereich Hygiene (Lebensmittel-und Getränkeindustrie) eine wichtige Rolle spielen oder auch bei anspruchsvollen Abwasseranwendungen und Rein-und Reinstwasseranwendungen.

Die Messprozedur von solchen elektrochemischen Messsystemen erfolgt über eine Elektrode mit Glasmembran, die Hydronium-Ionen erkennt und in ein entsprechendes Potential umwandelt. Um andere Spannungen ausschließen zu können, befindet sich im Messgerät eine Referenzelektrode, welche parallel das Referenzpotential aufnimmt und somit störende Spannungen eliminiert. Dieses Gesamtgebilde wird als pH-Messkette bezeichnet.

Pufferlösungen:

Additiv zu den Messgeräten bzw. Indikatoren oder Teststäbchen benötigen Anwender sogenannte Pufferlösungen. Um bei Labortests, die einen gleichbleibenden pH-Wert in der Testlösung erfordern, bestmögliche Resultate zu erzielen, ist der Einsatz von qualitativ hochwertigen Pufferlösungen unabdingbar. Die sogenannten „Puffersysteme“ (= Pufferlösungen) haben die Aufgabe, einer drastischen Änderung des pH-Wertes der Lösung bei Zugabe einer Säure oder Base zu verhindern. Das wäre jedoch bei einem ungepufferten System durchaus der Fall. Pufferlösungen nehmen in einigen Anwendungsfeldern der Laborbranche einen hohen Stellenwert ein. Jedoch werden sie auch häufig in der technischen Chemie, vor allem der Galvanisierung, der Herstellung von Farbstoffen sowie in der Analytik eingesetzt.