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9. Grundlagen zur Messung
9.1
pH-Messung
Der pH-Wert beschreibt das saure oder alkalische Verhalten einer wässrigen
Lösung.
pH-Werte unter 7 sind sauer (je kleiner desto saurer), Werte über 7 gelten als
alkalisch, pH 7 = neutral. Er errechnet sich aus dem negativen dekadischen
Logarithmus der Wasserstoffionen-Aktivität (diese ist oft näherungsweise gleich
der Wasserstoffionen-Konzentration):
Die Abkürzung „pH" steht für pondus Hydrogenii (lateinisch pondus: „Gewicht";
Hydrogenium: „Wasserstoff").
Um den pH-Wert einer Lösung zu registrieren, sollte dieser immer mit der
Messtemperatur zusammen erfasst werden, Bsp.:
pH 5.87; 22.8 °C.
Grund: Die meisten Flüssigkeiten verändern ihren pH-Wert mit der Temperatur.
Die pH-Messung ist eine sehr präzise aber auch empfindliche Messung. Die
gemessenen Signale sind sehr schwach (hochohmig), besonders wenn in
schwachen/ionenarmen Medien gemessen wird. Es ist deshalb darauf zu achten,
dass
- Störungen (elektrostatische Aufladungen etc.) vermieden werden
- durch langsames Rühren ein stabiler Messwert erreicht wird
- Steckkontakte trocken und sauber gehalten werden
- Elektroden (außer spezielle wasserdichte Ausführungen) möglichst nicht länger
über den Schaft hinaus untergetaucht werden
- die Elektrode ausreichend oft kalibriert wird (s.u.). Die Kalibrierhäufigkeit ist
abhängig von der Elektrode und der Anwendung und kann zwischen jeder
Stunde und mehreren Wochen liegen.
- Eine geeignete Elektrode verwendet wird. Siehe Kapitel 9.4
9.2
Redox-Messung
Das Redox-Potential (oder: ORP) gibt an, inwieweit die gemessene Probe eine
oxidierende
Wasserstoffnormalelektrode hat.
Dieses Potential wird häufig in Schwimmbädern als Messgröße für die
Desinfektionswirkung einer Chlorung herangezogen. Für Aquarianer ist der
Redox-Wert ebenfalls ein wichtiger Parameter, da Fische nur innerhalb eines
bestimmten Redox-Bereichs leben können. Auch in Trinkwasseraufbereitung,
Gewässerüberwachung und in der Industrie spielt der Messwert eine wichtige
Rolle.
Die Messung erfolgt mit dem verbreiteten Silber/Silberchlorid Elektroden
(Bezugssystem mit 3 molarer Kaliumchloridlösung). Sie kann direkt abgelesen
HND-R106 K09/0422
mit c(H
): Wasserstoffionenkonzentration in mol/l
+
f (H
): Aktivitätskoeffizient der Wasserstoffionen (meist kleiner 1)
+
beziehungsweise
reduzierende
Wirkung
HND-R106
im
Bezug
zur
Seite 11
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