Das pH-Messgerät zum Ermitteln chemischer Größen von basisch bis sauer

Der ph-Wert ist eine chemische Größe, die angibt, wie viele Wasserstoffionen sich in einer Lösung befinden. Die ph-Wert Skala reicht von der 0 bis 14. Der neutrale Punkt liegt bei 7. Lösungen, die einen geringeren pH-Wert als 7 aufweisen, werden als sauer bezeichnet, bei einem Wert über 7 spricht man von einer basischen Lösung.

In welchen Bereichen misst man den pH-Wert?

Der pH-Wert hat nicht nur in der Chemie eine hohe Bedeutung, da er bei den verschiedensten chemischen Reaktionen unter anderem die Geschwindigkeit bestimmt, sondern auch in der Landwirtschaft, in der Aquaristik, der Forschung, der Lebensmittel- und der Kosmetikindustrie sowie der Medizin. Da das Spektrum so umfassend ist, ist die genaue Messung des Wertes für viele Branchen von hoher Bedeutung. Geringe Abweichungen vom optimalen Zustand können eine große Tragweite haben.

Boden

Im Agrarbereich ist es besonders wichtig zu wissen, welchen pH-Wert der Boden aufweist. Verschieden Pflanzen benötigen unterschiedliche Voraussetzungen, um einen guten Ertrag zu liefern. Nur wenn der pH-Wert bestimmt wurde, kann die richtige Düngung und der angepasste Anbau der gewählten Pflanzenarten von statten gehen. Es gilt, Wasser- und Bodenproben auszuwerten.

Wasser

Der pH-Wert von Wasser wie es ursprünglich vorkommt, ist 7, also neutral. Durch die Behandlung in Klärwerken, chemische Zusätze und Umwelteinflüsse wird der pH-Wert des Wassers verändert. Der Wert für Trinkwasser darf beispielsweise nicht unter 6,5 und nicht über 9,5 liegen.

Jedes Zoofachgeschäft und jeder Züchter kennt die Gefahren, die in Aquarien durch Futterreste entstehen. Auch in Schwimmbändern leidet die Wasserqualität durch unterschiedliche Faktoren. Wasser so lange wie möglich zu nutzen, heißt, Kosten sparen. Durch pH-Wert-Senker und pH-Wert-Heber können Sie den pH-Wert immer wieder auspegeln.

Organismus

Medizinisch gesehen unterliegt unser Körper einem empfindlichen Säure-Basen-Wechselspiel. Übersäuerungen können jedoch jederzeit eintreten und zu Konzentrationsschwäche, Stoffwechsel-Beeinträchtigungen und Müdigkeit führen. Die Überwachung des pH-Wertes des Urins oder des Blutes bei Patienten wird immer wichtiger. Der Lebensstil entscheidet hierbei. Der Einfluss von Lebensmitteln und Umweltfaktoren spielt eine große Rolle. Um das Gleichgewicht unseres Organismus aufrecht zu erhalten, ist eine Messung des pH-Wertes von großer Bedeutung und somit ein wichtiger Laborwert. Der optimale pH-Wert unseres Körpers liegt zwischen 7,34 und 7,44.

Kosmetik

Die Haut hat einen eigenen Säureschutzmantel. Um in der Kosmetikindustrie die richtige Zusammensetzung für Cremes, Duschbäder oder Shampoos zu erreichen, muss in der Forschung und später in der Produktion der pH-Wert genau erzielt werden. Liegt er bei 5,5, spricht man von hautneutral. Man kann sich also bei Produkten, die den Titel pH-hautneutral tragen, darauf verlassen, dass die Haut optimal geschützt wird.

Labortechnik und Chemische Industrie

Flüssigkeiten gezielt zusammensetzen und erkennen, welchen pH-Wert sie haben, ist in jedem Labor von großer Bedeutung. Chemische Reaktionen beschleunigen und steuern die Wirkung von Reinigungsmitteln, bei der Herstellung der verschiedensten Flüssigkeiten hängt dies oft eng mit dem pH-Wert zusammen. Dabei bestimmt  man die spätere Wirkungsintensität und auch, ob eine Gefährdung von dem Produkt ausgeht. Bestimmungen über Zusatzstoffe und Sicherheitskennzeichnung können durch pH-Wertmessungen eingehalten werden.

Lebensmittelindustrie und -kontrolle

Nicht nur die Temperaturmessung von Lebensmitteln gibt Aufschluss über die Frische. Der pH-Wert von Lebensmitteln ist unterschiedlich und verändert sich. Beispielsweise tritt bei Butter und Milch eine Säuerung ein. Jedes Produkt hat einen ursprünglichen pH-Wert und mit einer späteren Messung kann die Qualitätskontrolle sicherstellen, dass nur gute Waren in den Verkauf kommen.

Das pH-Messgerät - moderne Messmethodik

Indikatorpapier oder Teststreifen stellen eine Möglichkeit dar, den pH-Wert zu messen. Hierbei kann es allerdings zu Abweichungen in der Deutung kommen, da der Wert anhand einer Farbskala zugeordnet werden muss. Geringe Schwankungen und punktgenaue Bestimmungen sind bei dieser Messvariante nicht zu erkennen und zu erzielen. Digitale pH-Meter bringen den Wert auf den Punkt.

Optimale Messergebnisse

Das pH-Messgerät besteht aus Elektrode und Zentraleinheit. Durch die Erzeugung einer Spannung in Abhängigkeit vom pH-Wert durch die Elektrode kann die Recheneinheit einen pH-Wert errechnen. Der Wert wird auf einem Display für den Benutzer ausgewiesen. Die Elektroden sind sehr empfindlich und müssen sehr schonend behandelt werden.

Die Messgenauigkeit des pH-Messgeräts

Beim Kauf ist es wichtig, auf die Abweichungen, die bei der Messung entstehen können, zu beachten. Je nach Anwendungsbereich benötigen Sie das entsprechende Gerät. Im Labor und in der Medizin sollten die Abweichungen so gering wie möglich gewählt werden. Gärtnereinen und Lebensmittelprüfer, die eine geringere Genauigkeit in Kauf nehmen können, haben die Möglichkeit, das Spektrum größer zu wählen.

Der Temperaturbereiche und Temperaturausgleich

Der pH-Wert schwankt mit der Temperatur. So steigt mit der Temperatur auch der Wert geringfügig an. Das hängt damit zusammen, dass das Volumen von Flüssigkeiten mit einer höheren Temperatur erhöht wird und sich die molekulare Zusammensetzung ändert. Bei fallender Temperatur sinkt demzufolge auch das Volumen und somit der pH-Wert.

Wählen Sie, je nach den vorherrschenden Umgebungsbedingungen, ein pH-Messgerät aus, das in dem von Ihnen angestrebten Temperaturbereich arbeiten kann. In Kühlhäusern werden andere pH-Meter benötigt als in Forschungszentren, in denen Wasserproben untersucht werden.

Nur Geräte, die über die Möglichkeit der Temperaturkompensation verfügen, erzielen genaue Messergebnisse. Da die Geräte regelmäßig kalibriert werden müssen und die Kalibrierung bei einer bestimmten Temperatur erfolgt, sollte bei den Lösungen eine ähnliche bis hin zur gleichen Temperatur gemessen werden. Da dies nicht immer möglich ist, kann es ohne den Kompensator zu Schwankungen im Messergebnis und nicht unwesentlichen Abweichungen kommen. Einige Geräte zeigen Ihnen gleich die Temperatur, die in der Lösung vorlag, mit an. So können Sie feststellen, ob es zu Abweichungen in der Analyse bei Temperaturschwankungen kommt, indem Sie die Messung bei verschiedenen Temperaturen wiederholen.

Kalibrierung und Reinigung

Die Geräte müssen regelmäßig, mindestens einmal am Tag, noch besser nach zehn Messungen kalibriert werden. Dazu werden so genannte Pufferlösungen benutzt. Die erste Messung zur Kalibrierung erfolgt in einer Pufferlösung mit einem pH-Wert von 4. Danach wird die Elektrode mit destillierten, entmineralisierten Wasser abgespült. Die zweite Messung erfolgt in einer Pufferlösung mit einem pH-Wert von 7, nun wird mittels Taste der pH-Wert der Anzeige auf den pH-Wert der Pufferlösung, also 7, eingestellt. Beachten Sie auch bei der Kalibrierung die Temperaturen der Lösungen. Der Wert der ersten Pufferlösung liegt bei 10 bis 20 °C. Die Pufferlösung mit dem Wert 7 benötigt exakt 25 °C. Jede Temperaturabweichung ändert den pH-Wert der Lösung und macht bei Abweichungen eine genaue Kalibrierung unmöglich.

Nach der Benutzung des ph-Meters muss es gereinigt werden. Verunreinigungen verfälschen die Messergebnisse. Nach jeder Messung muss daher ein Abspülen der Elektrode mit Leitungswasser und anschließend mit destilliertem Wasser erfolgen. Nur so kann sich der Ausgangspunkt wieder stabilisieren und Sie erhalten auch bei folgenden Messungen genaue Ergebnisse.

Einfluss des zu messenden Mediums

Ein pH-Messgerät, dessen Elektrode ausgetauscht werden kann, bieten entscheidende Vorteile. Zum einen ist die Elektrode sehr empfindlich und kann leicht beschädigt oder durch unsachgemäße Verwendung unbrauchbar werden. Zum anderen sind die Elektroden für feste und weichplastische Medien anders aufgebaut als Elektroden zur Flüssigkeitsmessung. Sie sollten also immer die entsprechenden Elektroden wählen, um Beschädigungen zu vermeiden.