Sensors for pH Measurement in the Laboratory and in Industrial Processes

pH-Sonden

Ein breites Portfolio an Labor- und Inline-pH-Sonden für die Analytik

Eine pH-Sonde ist ein Analyseinstrument, das die Wasserstoffionenaktivität in Lösungen misst und den Säuregrad oder die Basizität als pH-Wert angibt. Sie sind so konzipiert, dass sie in verschiedenen Branchen wie der Pharma-, Chemie-, Lebensmittel- und Getränkeindustrie sowie der Wasser- und Abwasseraufbereitung präzise Ergebnisse liefern. METTLER TOLEDO ist ein weltweiter Hersteller von pH-Sonden und bietet ein äußerst zuverlässiges und vielfältiges Sortiment für den Einsatz in Labor- und Industrieprozessen.

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FAQs

Was ist der pH-Wert?

Auf einer logarithmischen Skala stellt der pH-Wert (Wasserstoffionen-Potential) den Säuregrad oder die Basizität einer wässrigen Lösung dar. Auf dieser Skala steht 7 für Neutralität, niedrigere Werte für Säure und höhere Werte für Basizität.

Was sind pH-Sonden und wie funktionieren sie?

Mit einer pH-Sonde kann der Benutzer die Basizität oder den Säuregehalt einer Lösung bestimmen. pH-Sonden funktionieren, indem sie die Wasserstoffionen-Aktivität einer Lösung messen, die von einer empfindlichen Glasmembran am Ende der Sonde erfasst wird.

Wenn sie einer wässrigen Lösung ausgesetzt wird, bildet sich auf der Außenfläche der Glasmembran eine Gelschicht. Da die Sonde mit einer wässrigen Elektrolytlösung gefüllt ist, bildet sich eine ähnliche Quellschicht auf der Innenseite der Glasmembran. Je nach pH-Wert können die H+-Ionen in und um die Quellschicht herum in diese Schicht hinein- oder aus ihr herausdiffundieren. Dadurch wird die H+-Ionenkonzentration in der Lösung bestimmt.

Wenn die Lösung alkalisch ist, diffundieren die H+-Ionen aus der Schicht heraus und es bildet sich eine negative Ladung auf der Außenfläche der Membran. Ist die Lösung sauer, diffundieren H+-Ionen in die Schicht und es bildet sich eine positive Ladung auf der Außenfläche der Membran. Da die Sonde einen internen Puffer mit einem konstanten pH-Wert enthält, bleibt das Potenzial an der inneren Oberfläche der Membran während der gesamten Messung konstant. Folglich ist das Potential der pH-Sonde die Differenz zwischen den inneren und äußeren Ladungen der Membran.

Wenn Sie mehr über die Theorie der pH-Messung erfahren möchten, empfehlen wir Ihnen unser Webinar Was ist pH?

wie pH-Sonden funktionieren
wie pH-Sonden funktionieren

Aus welchen Komponenten besteht eine pH-Sonde?

Eine pH-Sonde besteht aus mehreren Komponenten, von denen die wichtigsten sind:

  • Glaskörper/Schaft
  • pH-empfindliche Glasmembran, gefüllt mit einer internen Pufferlösung
  • Referenzelektrode
  • Referenzelektrolyt
  • Verbindungsstelle oder Diaphragma

Komponenten der pH-Sonde
Komponenten der pH-Sonde

Warum wird bei der pH-Messung mit einer pH-Sonde eine Referenzelektrode benötigt?

Bei der Messung des pH-Werts mit einer pH-Sonde wird eine Referenzelektrode benötigt, um ein definiertes, stabiles Referenzpotenzial bereitzustellen, gegen das das Potenzial der pH-Sonde gemessen wird. Zu diesem Zweck muss die Referenzelektrode aus Glas bestehen, das nicht empfindlich auf die H+-Ionen in der Lösung reagiert. Außerdem muss sie offen für die Probenumgebung sein, in die sie getaucht wird. Um dies zu erreichen, wird im Schaft der Referenzelektrode eine Öffnung oder eine Verbindung hergestellt, durch die die innere Lösung oder der Referenzelektrolyt in die Probenumgebung fließen kann. Die Referenzelektrode und die pH-Sonde (Halbzelle) müssen sich für korrekte Messungen in der gleichen Lösung befinden.

Referenzelektroden mit pH-Sonden
Referenzelektroden mit pH-Sonden

Wie oft sollten Sie Ihre pH-Sonde reinigen?

pH-Sonden sollten vor der Kalibrierung und nach jeder Messung gereinigt werden. Um Ihre pH-Sonde zu reinigen, spülen Sie sie gründlich mit destilliertem Wasser ab und tupfen sie mit einem sauberen Tuch trocken.

Um die Lebensdauer Ihrer pH-Sonde zu verlängern und die genauesten Ergebnisse zu erzielen, ist es wichtig, sie richtig zu reinigen und zu pflegen. Sonden, die nach dem Gebrauch nicht gereinigt oder über einen längeren Zeitraum vernachlässigt werden, verlieren ihre Genauigkeit, wodurch die Messgenauigkeit des gesamten Systems sinkt. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, lesen Sie unseren Leitfaden pH Essentials.