Kennen Sie sich mit pH-Metern aus?

1. Produktprinzip

Das pH-Meter misst den pH-Wert einer Lösung potentiometrisch. Die Hauptkomponenten sind die Glaselektrode und die Referenzelektrode. Die Glaselektrode reagiert empfindlich auf pH-Wert-Änderungen, während die Referenzelektrode ein stabiles Potenzial aufweist. Werden beide Elektroden in dieselbe Lösung getaucht, bildet sich eine Messzelle. Das Potenzial dieser Messzelle entspricht der Summe der Potenziale von Glaselektrode und Referenzelektrode. Bei konstantem Potenzial der Referenzelektrode hängt die Potenzialänderung der Messzelle (bestehend aus Lösung und Elektrode) bei gleichbleibender Temperatur ausschließlich vom Potenzial der Glaselektrode ab. Dieses wiederum ist vom pH-Wert der zu messenden Lösung abhängig. Durch Messung der Potenzialänderung lässt sich somit der pH-Wert der Lösung bestimmen.

2. Anwendung

Der Einsatz von pH-Metern ermöglicht eine bessere Kontrolle chemischer Reaktionen und trägt somit zur Steigerung der Produktivität, der Produktqualität und der Produktionssicherheit bei. pH-Messsysteme mit automatischer Aufzeichnung können zudem als Beweismittel in Rechtsstreitigkeiten um Umweltverschmutzungen dienen. Einige intermittierende Produktionsprozesse (wie beispielsweise in der Düngemittel- und Lebensmittelverarbeitung) lassen sich durch den Einsatz von pH-Metern in kontinuierliche Produktionsmethoden umwandeln. In der modernen Industrie werden pH-Meter häufiger eingesetzt als alle anderen Arten von kontinuierlichen Analysegeräten zusammen. Nahezu alle Produktionsbereiche, die Wasser benötigen, sind auf pH-Meter angewiesen. Ihr Anwendungsgebiet reicht von der industriellen Wasser- und Abwasseraufbereitung über Flotationsprozesse im Bergbau bis hin zu Zellstoff- und Papierindustrie, Metallverarbeitung, Chemie, Erdöl, Synthesekautschukproduktion, Kraftwerken, Pharmazeutika, Lebensmittelverarbeitung und vielen weiteren Branchen.

3. Produktkategorien

⑴ Nach Anwendungsbereich lassen sich pH-Meter in Stift-, tragbare, Labor- und Industrie-pH-Meter unterteilen. Stift-pH-Meter ersetzen pH-Teststreifen und zeichnen sich durch geringe Genauigkeit und einfache Handhabung aus. Tragbare pH-Meter werden vorwiegend für Vor-Ort- und Feldmessungen eingesetzt und erfordern hohe Präzision und umfassende Funktionen. Labor-pH-Meter sind hochpräzise Analysegeräte für den Schreibtisch und bieten neben hoher Genauigkeit auch einen vollen Funktionsumfang, darunter Ausdrucke und Datenverarbeitung. Industrie-pH-Meter dienen der kontinuierlichen Messung industrieller Prozesse und verfügen neben Mess- und Anzeigefunktionen auch über Alarm- und Steuerungsfunktionen. Zudem müssen Aspekte wie Installation, Reinigung und Störungsunterdrückung berücksichtigt werden.

⑵ Nach der Klassifizierung der Instrumentengenauigkeit: kann sie in 0,2, 0,1, 0,02, 0,01 und 0,001 unterteilt werden, wobei die Zahl kleiner ist und die Genauigkeit höher ist.

⑶ Nach der Art der Messwertanzeige lassen sich pH-Meter in Zeiger- und Digitalanzeigegeräte unterteilen. Zeiger-pH-Meter werden heutzutage selten verwendet, da sie jedoch den kontinuierlichen Messwertverlauf anzeigen können, finden sie weiterhin Anwendung in der Titrationsanalyse.

⑷ Klassifizierung nach Komponententyp: Man unterscheidet zwischen Transistor-, integrierten Schaltungs- und Mikrocomputer-Bauteilen. Mikrocomputer-Chips sind heutzutage weit verbreitet, was die Gerätegröße und die Kosten pro Einheit erheblich reduziert, die Chipentwicklung jedoch sehr kostspielig ist.

4. Wartung

(1) Wenn die Kompositelektrode nicht verwendet wird, kann sie vollständig in eine 3 mol/L Kaliumchloridlösung eingetaucht werden. Verwenden Sie zum Einweichen keine Reinigungsmittel oder andere absorbierende Reagenzien.

(2) Vor Gebrauch ist der Kolben am vorderen Ende der Glaselektrode zu prüfen. Unter normalen Umständen sollte die Elektrode transparent und rissfrei sein; der Kolben sollte mit Lösung gefüllt sein und keine Blasen enthalten.

(3) Bei der Messung von Lösungen mit hohen Konzentrationen ist die Messzeit möglichst kurz zu halten. Reinigen Sie die Elektrode nach Gebrauch sorgfältig, um zu verhindern, dass die Messflüssigkeit an der Elektrode haften bleibt und diese verunreinigt.

(4) Nach der Reinigung der Elektrode darf die Glasmembran nicht mit Filterpapier abgewischt werden. Verwenden Sie Filterpapier zum Trocknen, um eine Beschädigung des Glasfilms und eine Kreuzkontamination zu vermeiden, da diese die Messgenauigkeit beeinträchtigen würde.

(5) Achten Sie während der Messung darauf, dass die Silber-Silberchlorid-Referenzelektrode in die Chloridpufferlösung im Messkolben eingetaucht ist, um sprunghafte digitale Anzeigen auf dem Display zu vermeiden. Schütteln Sie die Elektrode vor Gebrauch einige Male leicht.

(6) Die Elektrode darf nicht in starken Säuren, starken Laugen oder anderen korrosiven Lösungen verwendet werden.

(7) Die Verwendung in Dehydratisierungsmedien wie wasserfreiem Ethanol, Kaliumdichromat usw. ist strengstens verboten.