Die pH-Wert-Messung

Die pH-Wert-Messung
Definition:
Der pH-Wert ist der negative Logarithmus der H + -Ionenkonzentration pH=(c()* l/mol)
pH-Wert-Messmöglichkeiten:
Mit der pH-Messung möchte man die genaue Anzahl von Ionen in wässriger Lösung messen, um Aussage über die Konzentration zu bekommen. Die Wasserstoffionen sind sozusagen der Maßstab dafür, ob eine Lösung sauer oder alkalisch ist. Die pH-Messung ist so im Prinzip nichts anderes als eine elektrische Spannungsmessung.
pH-Messkreis
Die Spannungsquelle ist in 2 Elektroden aufgeteilt, ein Teil, die Messelektrode heißt Glasmembran. Der Plus-Anschluss der Spannungsquelle befindet sich in der Innenseite der Membran und ist über den Innenpuffer(dunkel gefärbt) mit einer Ader zum Voltmeter verbunden. Der Minus-Anschluss ist der äußere Teil. Da es Glas ist, kommt die 2.Elektrode, die Vergleichselektrode, ins Spiel. Sie ist ebenfalls mit dem Voltmeter verbunden. Taucht man Beide in eine Flüssigkeit, ist der Stromkreis geschlossen. Die Anzeige(Voltmeter) berechnet so exakt den genauen pH-Wert.
Einstabmesskette:
Die Einstabmesskette ist ein konstruktiver Zusammenschluss des oberen Aufbaus, Messelektrode und Vergleichselektrode werden zusammengebaut. Die innere Glaselektrode wird ringförmig von der Vergleichselektrode umgeben. Am Messprinzip ändert sich nichts. Das Kabel verbindet die Elektroden mit dem pH-Meter(Voltmeter/Anzeige). Ja nach Aufbau des Versuches eignet sich eine der Beiden Lösungen.
Indikatorpapier/-stäbchen
Elektronische Messung
+ schnell durchzuführen
+ keine Beschädigung der Probe
+ genaue pH-Messung möglich
– ungefähre Wertebestimmung
– aufwändige Durchführung
Temperatureinfluss:
Der pH-Wert ist abhängig von der Temperatur des Messgutes. Deshalb gehört zu jeder pH-Messung auch eine Temperaturmessung. Wenn die Messung bei annähernd gleicher Temperatur(Raumtemperatur) durchgeführt wird ist dies nicht nötig.
Das Kernelement eines solchen Messgerätes ist der Voltmeter, mit dem die Spannungsdifferenz zwischen Mess- und Bezugselektrode gemessen wird. Es ist so eingebaut, dass bei einer Spannung von 0 der pH-Wert 7(neutral) angezeigt wird. Ein Prozessor berechnet aus dieser Spannungsdifferenz gemäß der Nernst’ schen Gleichung den pH-Wert. Die Nernst- Gleichung beschreibt den Zusammenhang zwischen der Elektrolytkonzentration (,) und dem Elektrodenpotential (U) in einer Halbzelle. Setzt man die Temperatur konstant, erhält man Folgende Formel:
U= + *ln -> U= + *ln Beachte: ln(c)= 2,3*lg(c) = Nullpunktspannung bei pH=7
z = Ionenwertigkeit(Ladungszahl)
c = Wasserstoff-Ionen-Konzentration in der : Messelektrode : Bezugselektrode
T = Temperatur in K
R = allgemeine Gaskonstante ( 8,314 J/(mol*K)
F = Faraday- Konstante (9,648*C/mol)
Quellen:
www.chemie.uni-greifswald.de/~plasma/…/pH_Messung_Biomath.pdf
martens-elektronik.com/…/de/Referat%20pH-Wert-Messung.pdf

Ähnliche Referate

Hinterlasse eine Antwort