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Kategorie: > Wissenschaft > Wasserqualität
ph wert wie genau ?
helmut neubert
neubert48aol.com
(Mailadresse bestätigt)

  23.04.2006

hallo,
ich habe verschiedene ph-messer, - digital - streifen - tropfen. bei einer gegenüberstellung war ich der meinung digital ist das genaueste,....aber habe ich da auch das richtigste ergebnis ? obwohl ich den digitalen messer kalibriert habe, sind die werte zum streifen (2 verschiedene modelle) und tropfen doch ziemlich unterschiedlich.
bsp. digital 7,6 die anderen 6,8 bis 7,0
oder besser gesagt, - streifen und tropfen sind gleich, digital weicht ziemlich weit ab. an was sollte ich mich halten ?
kann die kalibrierungflüssigkeit veraltern ?
danke für hilfe.
helmut



Anzahl der unterhalb stehenden Antworten: 16
Gast (H2O)
(Gast - Daten unbestätigt)

  08.05.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Martin Gründl vom 07.05.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Herr Gründl,

ich habe Ihr Experiment an einem Laborgerät nachvollzogen. Ein deutlich aufgeladener Glasstab (lenkt einen dünnen Wasserstrahl ab) verursacht bei Annäherung an die Glasmembran der Elektrode keinerlei Änderung des angezeigten Werts.

Vermutlich haben Sie recht, dass "billige" pH-Messgeräte unter größerer Störanfälligkeit leiden.

Die Frage am Schluss Ihres Posts habe ich nicht richtig verstanden, möchte aber trotzdem versuchen einige Zusammenhänge darzustellen auch auf die Gefahr hin, dass ich an Ihrer Fragestellung vorbei antworte:

Vereinfacht: der ph-Wert reinen Wassers sollte pH 7 betragen. Das heißt es sind je 10 hoch-7 Mol/l H+ und 10 hoch -7 Mol/l OH- Ionen beeinhaltet. Enthält das Wasser Kalk, Salze oder Gase in gelöster Form, wird dadurch der pH-Wert beeinflußt. Eine Beeinflussung des pH-Werts durch Kontakt mit der Umgebungsluft findet im wesentlichen durch Lösen von Kohlendioxid statt. Wasser das puffernde Substanzen enthält (z.B. Karbonathärte) wird dabei weniger beeinflusst als reines Wasser (siehe pH-Änderung in Osmose-Wasser). Als Experiment könnten Sie die pH-Wert-Änderung beobachten wenn Sie mit einem Strohhalm CO2-haltige Aus-Atemluft in verschiedene Wässer einblasen.

Gruß
H2O
Gast (Martin Gründl)
(Gast - Daten unbestätigt)

  07.05.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 02.05.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Heiner Grimm und H2O!
Dieses Thema hat mich auf die Idee zu einem kleinen Test gebracht, passen Sie auf:

Zunächst reibe ich einen Plexiglas-Stab mit einem Tuch und halte ihn dicht an die Glaskugel. Das elektrostatische Feld veranlaßt das Display schon zu (etwas konfusen) Ausschlägen.
Offensichtlich erst wird es, wenn ich den pH-Tester in Richtung auf die Nadelelektrode eines Luftionisators zubewege: Im Bereich von 50 bis 15 cm läßt sich mit unerwarteter Genauigkeit jeder beliebige Wert von >7 bis 14ff auf der Anzeige ablesen, je nach gewählter Entfernung.
An der Nadel des Ionisators liegt eine negative Hochspannung von 10 kV an und über stille Entladung wird die nähere Umgebungsluft mit Elektronen angereichert. Jetzt zeigt er mir quasi die Luftionen-Konzentration an :-) Auf elektromagnetische Felder reagiert er nicht (!).

Also das echte potentia Hydrogenii mißt mein Testgerät bestimmt nicht, eher schon die Summe bzw. Differenz aller im Wasser enthaltenen Potentiale.
Es sieht danach aus, daß die einfachen pH-Sticks des unteren Preissegments viel simpler aufgebaut sind als empfindliche Laborinstrumente und lediglich kapazitiv arbeiten. Das Bezugs-/Vergleichs-System z.B. könnte ein durch einen Chip stabilisierter Spannungskreis sein,.....was weiß ich?
  Unter diesem Gesichtspunkt stimmen dann auch alle Meßergebnisse wieder, einigermaßen. Ich erinnere an den Threat "pH-Wert steigt nach U-Osmose".

Mir bleibt noch die Frage, ob nicht gebundene H3O+ bzw. OH-Ionen, wie sie im Elektrolyse-Wasser und auch im Kochwasser vorkommen, wie ich annehme, vom Indikatorpapier erfaßt werden. Mitwas sollen sie reagieren?

Grüße, M. Gründl

Gast (H2O)
(Gast - Daten unbestätigt)

  03.05.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Martin Gründl vom 02.05.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Herr Gründl,

sowohl bei der Redoxpotentialmessung als auch der pH-Messung werden sogenannte Bezugsysteme benötigt da ja nur eine Potentialdifferenz gemessen werden kann.

Das Redoxpotential wird wenn korrekt angegeben, auf die Standard-Wassertoffelektrode (mit dem Wert 0)bezogen bzw. das verwendete Bezugssystem angegeben, das dann eine entsprechende Umrechnung ermöglicht. Die Handhabung der Standard-Wasserstoffelektrod ist jedoch in der Praxis kaum möglich deshalb verwendet man z.b Silber/Silberchlorid/KCl oder auch Quecksilber/Quecksilberchlorid/KCl-Bezugsysteme (und andere)die apparativ wesentlich weniger aufwändig und leichter handhabbar sind. Sie messen bei der Redoxpotentalbestimmung also den Potentialunterschied zwischen der Bezugselektrode und dem Metallstift (meist Pt oder Au), wobei die chemischen Vorgänge an der Metalloberfläche ausschlaggebend für die Potentialbildung sind. Der von Ihnen beobachtete "delikate" Effekt ist bekannt, Sie können dem entgegenwirken indem Sie die Metalloberfläche zwischen wechselnden Messungen in reduzierenden oder oxidierenden Medien z.B. mit Wiener Kalk abreiben, oder eben eine sehr lange Messzeit in Kauf nehmen.

Bei der Glaselektrode wird der Unterschied zwischen zwei Quellschichten der Glasmembran gemessen. Da die Glasmembran nicht mit einem Draht einfach kontaktiert werden kann, erfolgt ein sogenannter nasser Abgriff mit einer Ableitelekrtrode (verwendet werden Bezugselelektrodesysteme wie oben beschrieben). Die äußer Glasmembran ist dazu über ein Diaphragma mit einer Ableitelektrode verbunden. Innen in der Glaselektrode (sofern es sich um eine Einstabmesskette handelt) ist eine Pufferlösung eingefüllt und die zugehöhrige innere Glasmembran ist ebenfall mit einem Diaphragma mit einer zweiten inneren Ableitelektrode verbunden. Je nach Zustandsänderung der äußeren Glasmembran (Wasserstoffionenspezifische Ionenaustauschvorgänge) ergibt sich nun ein messbarer Potentialunterschied zwischen der äußeren und inneren Glasquellschicht. Rein theoretisch (Nernst) beträgt der Spannungunterschie 59 mV / pro pH Einheit. Da Alterungsvorgänge und Veränderungen der Quellschicht aber zu Abweichunge führen kann, ist das pH-Meter mit einer Korrektureinrichtung ausgestattet ddas beim Kalibrieren diese Veränderungen berücksichtigt. Ansonsten ist ein pH-Meter eigentlich nur ein simples Spannungsmessgerät, die Unterscheidung erfolgt wie erwähnt und beschrieben an den Elektrodensystemen.

Gruß
H2O


 
Gast (Martin Gründl)
(Gast - Daten unbestätigt)

  02.05.2006

Hallo,
wenn jemand einen Link hätte, wo man den Geräteaufbau bzw. die Funktionsweise nachlesen kann, würde ich mich freuen.
Ein ORP-Tester mißt nur ORP, denn die blanke Metallelektrode erlaubt einen Elektronenfluß, das leuchtet mir ein. Aber das Dielektrikum aus Glas....hmm?
   Genauere ORP-Messungen sind übrigens ein bißchen delikat, man muß die Elektrode mehrmals mit einem sauberen Tuch abwischen.

mfg, MG
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  02.05.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von H2O vom 30.04.2006!  Zum Bezugstext

Hallo H2O, hallo Herr Gründl,

es stimmt zwar, dass das pH-Meter lediglich die an der Glaselektrode gebildete Spannungsdifferenz misst. Die Glaselektrode ist aber so aufgebaut, dass diese Spannung praktisch ausschließlich vom pH-Wert abhängt. Das pH-Messgerät setzt diese Spannung nur noch in die pH-Anzeige um.

Für die Redoxpotentialmessung verwendet man entsprechende andere Elektrodensysteme, die eine R.P.abhängige Spannung erzeugen.

Bei Redoxreaktionen werden häufig so nebenbei H(+)-Ionen erzeugt oder verbraucht, so dass eine pH-Änderung mit einer Redoxpotentialänderung einhergehen kann, insbesondere bei schwach gepufferten Lösungen.

Grüße Heiner
H2O
(gute Seele des Forums)

  30.04.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Martin Gründl vom 29.04.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Herr Gründl,

diesmal haben Sie zumindest teilweise recht :-). Das pH-Meter misst nur Spannungsdifferenzen. Die Unterscheidung erfolgt durch unterschiedliche Reaktionen an verschieden sensitiven Elektroden.

Gruß
H2O
Gast (Martin Gründl)
(Gast - Daten unbestätigt)

  29.04.2006

(H)Aloha!

Die Ungereimtheiten bei solchen Messungen beschäftigen mich auch schon seit längerem. Ich habe den Eindruck, ein elektrischer pH-Meter unterscheidet nicht zwischen pH- und Redox-Wert (ORP). Ich verdeutliche mal, was ich meine, anhand von Elektrolyse-Wasser; + und - sind durch eine Membran voneinander getrennt.

Kathodenwasser:  pH 10, ORP ca. -200 mV

Messung am offenen Glas einen Tag später:
                pH 9, ORP +50 mV
Das negative ORP verflüchtigt sich nach ca. einem Tag.
Im weiteren Verlauf sind die Veränderungen unaufällig.

Anodenwasser:  pH 5,7 mit pH-Meter
              pH 6,7 mit Indikatorpapier
              ORP ca. +400 mV
1 Tag später (Messung am offenen Glas):
              pH 7 mit pH-Meter
              pH 7 mit Indikatorpapier
              ORP +80 mV
3 Tage später: pH 8,2 mit pH-Meter
              pH 7 mit Indikatorpapier
              ORP ca. +80 mV

Der Anstieg des Anodenwassers auf pH 8,2 (elektr. Meßgerät) deutet auf einen Diffusionsaustausch/eintrag mit Ladungen aus der Luft, die nicht von der Art einer klassischen Säure oder Base sind (?).
Auch bei Leitungswasser (pH 7,8  ORP +50 bis +100 mV) steigt der Wert meist auf Werte zwischen 8,3 - 8,8, wenn es 1-2 Tage offen steht. Das Redox-Potential verändert sich kaum.
Eine sinnvolle Vergleichsmessung mit Papierstreifen kann ich da nicht mehr vornehmen, da Meine nur bis pH 8 anzeigen, und solche, die bis 10 gehen, wahrscheinlich zu ungenau sind.

Wie sollte, m.E., so ein batterie-betriebener PH-Tester auch verschiedene Ladungsarten unterscheiden können, wo an der Glaselektrode doch nichts anderes als eine kondensatorische Spannung abgegriffen wird, vergleichbar einem Voltmeter?

      mfg, Martin Gründl


       
helmut neubert
neubert48aol.com
(Mailadresse bestätigt)

  28.04.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Rainer Kluth vom 24.04.2006!  Zum Bezugstext

.....ist auch irgendwo nachzulesen ?
mfg.

Wenn Sie Ihre Methoden überprüfen möchten, hilft Ihnen nur eine klassische pH-Titration um einen Referenzwert zu erhalten.
helmut neubert
neubert48aol.com
(Mailadresse bestätigt)

  28.04.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von H2O vom 24.04.2006!  Zum Bezugstext

.....danke, ihren vorschlag teste ich als nächstes.
gebe bscheid.
mfg.
helmut neubert
neubert48aol.com
(Mailadresse bestätigt)

  28.04.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 24.04.2006!  Zum Bezugstext

danke.
Wilfried
wilfried.rosendahlrsdsolar.de
(gute Seele des Forums)

  24.04.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Lothar Gutjahr vom 24.04.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Lothar,

bei mir, als Chemi-Banause, wäre der Römp nun wirklich fehl am Platze :-)
Ich hoffte Heiner weiß da was Angepasstes, z.B.  101 cm³ trockener Weißwein auf 899 cm³ H2O ergibt pH 4,44 - oder so ;-)))

Trotz dem, Dank für den Tip und beste Grüße
Wilfried
Lothar Gutjahr
erfinderleint-online.de
(gute Seele des Forums)

  24.04.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Wilfried vom 24.04.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Wilfried,

bis Heiner dir antwortet, kannst du mal im Römp nachschlagen. Bei meinem Seite 3399 hat es eine Tabelle für verschiedene Puffergemische von pH 1 bis 13.

LG aus GR

Lothar
Wilfried
wilfried.rosendahlrsdsolar.de
(gute Seele des Forums)

  24.04.2006
Dieser Text bezieht sich auf den Beitrag von Heiner Grimm vom 24.04.2006!  Zum Bezugstext

Hallo Heiner,
könnte man sich zuverlässige Kalibrierlösungen auch selbst herstellen? Damit würde ja das Problem mit dem Verfalldatum gar nicht erst auftreten.

Beste Grüße
Wilfried
Heiner Grimm
(gute Seele des Forums)

  24.04.2006

Hallo,

die pH-Bestimmung mit Hilfe von Farbindikatoren (Streifen, Tropfen) beeinflusst selbst den pH-Wert, weil die Farbstoffe selbst Säuren oder deren Salze sind und somit selbst H3O(+) abgeben oder aufnehmen können. In einigermaßen stark gepufferten Lösungen oder bei pH<4 oder pH>10 kann man den Indikatoreinfluss vernachlässigen, in Trinkwasser wird er sich mehr oder weniger bemerkbar machen (je nach dessen Pufferkapazität). Angesichts dessen sind die in diesem Fall gemessenen Abweichungen eher gering. Einer Messung mit einem ordentlich kalibrierten pH-Meter ist grundsätzlich eher zu trauen, s. dazu die anderen Beiträge.

Grüße Heiner
Gast (H2O)
(Gast - Daten unbestätigt)

  24.04.2006

Hallo Herr Neubert,

mir fällt auf, dass Sie von "der" Kalibrierungsflüssigkeit sprechen. Deshalb hier nochmal ein Auszug einer schon in einem anderen treat geposteten Antwort.
> Ein pH-Meter braucht zur Kalibrierung mindesten eine 2-Punktkalibrierung. Reinhalten in "eine" Pufferlösung und rumschrauben bis das Gerät den richtigen Wert anzeigt genügt nicht. Damit ist dann nur der Nullpunkt eingestellt die Steilheit ist nicht berücksichtigt. Also kalibrieren mit Pufferlösungen z.B pH7 und pH9 oder pH10. Dabei Gebrauchsanleitung beachten: die Nullpunkteinstellung und die Einstellung der Steilheit erfolgt an zwei unterschiedlichen Regelknöpfen.<

Welche Werte erhalten Sie für die Kalibrierungslösung, wenn Sie diese mit Streifen, Stäbchen oder Tropfen prüfen?

Gruß
H2O
Rainer Kluth
rainer.kluthgmx.net
(gute Seele des Forums)

  24.04.2006

Hallo Herr Neubert,

die Genauigkeit hängt natürlich von vielen Faktoren ab.
Bei den Sensorgeräten,hierbei ist es gleich ob eine Anzeige digital oder analog ist (Digitalanzeigen geben immer ein trügerisches Geführ von Genauigkeit) es kommt es auf die Güte des Geräts, das Alter der Elektrode und vor allem auf die Kalibrierung an. Wenn Sie z.B. die Elktroden ohne mit VE-Wasser abzuspülen von einer pufferlösung in die andere stecken, kommt es schon zu Problemen die den Wert negativ beeinflussen.

Tropfen und Meßstreifen unterliegen auch beschränkenden Faktoren. So sind auf der Packungsbeilage in der Regel die entsprechenden Störfaktorene wie Leitfähigkeit (VE-Wasser) oder zu hoher Eisengehalt aufgeführt. Die hiermit gemessenen Werte sind immer nur Richtwerte da die Ablesung nie genau ist und viel Interpretationsspielraum hat.

Wenn Sie Ihre Methoden überprüfen möchten, hilft Ihnen nur eine klassische pH-Titration um einen Referenzwert zu erhalten.

Gruß aus Bonn

Rainer Kluth



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