pH-Messung mit dem Redoxmessgerät

Da möchte man unbedingt pH-Wert und Redoxpotential seines Aquarienwassers bestimmen, doch beim Blick auf die Kosten der erforderlichen Meßelektronik bleibt einem fast das Herz stehen. Aber nicht verzagen, es geht auch mit nur einem Gerät.

Wie man mit einem Redoxmessgerät pH- und mV-Wert bestimmt – Stephan Gohmann

Betrachtet man Meßgeräte zur Bestimmung des pH-Wertes und des Redoxpotentials, so sehen sich diese recht ähnlich. Auch die Elektroden sind auf den ersten Blick kaum zu unterscheiden.

Redoxelektroden erkennt man an ihrer Metallspitze. Meist besteht die aus Platin.

pH-Elektroden haben eine Spitze aus dünnem Glas.

Mit Hilfe eines Steckers, in der Aquaristik hat sich der sogenannte BNC-Anschluss durchgesetzt, schließt man solche Meßelektroden an die zur Bestimmung erforderliche Elektronik an. Redox- und pH-Sonden werden auch Einstabmeßketten genannt, sie bestehen jeweils aus zwei Elektroden, nämlich der pH- beziehungsweise mV-Elektrode auf der einen Seite und einer Silber-/Silberchloridelektrode als Bezugselektrode auf der anderen. Gemessen wird nun der Spannungsunterschied zwischen den beiden Sonden. Aus Gründen der einfacheren Handhabung werden diese beiden Meßkomponenten zu einer pH- oder halt einer mV-Sonde vereint. Das Meßergebnis ist eine Spannung, im Falle der Redoxbestimmung bekommen wir auch einen Wert mit der Einheit Millivolt [mV] angezeigt. Solche mV-Meßgeräte werden nicht kalibriert. Sie messen eine Spannung und wir sehen die im Display. Liegt keine Spannung am BNC-Anschluss an, das ist der Fall, wenn man die Sonde abnimmt und den Anschluss brückt, muss das Gerät den Wert Null liefern.

Hier wurde der BNC-Anschluss mit Hilfe einer Büroklammer vom Innenkontakt zum Außenmantel überbrückt. Die Anzeige steht auf Null, es liegt ja keine Spannung an.

Anders sieht die Geschichte beim pH-Wert aus. Auch dort liefert die Elektrode eine Spannung, aber die wird vom Meßgerät in einen pH-Wert umgerechnet. Damit es das kann, ist eine Kalibrierung erforderlich, denn das Gerät muss ja wissen, welche Spannung welchem pH entspricht.

Mit Hilfe von zwei Kalibrierlösungen lernt das pH-Meßgerät, welchen pH-Wert es welcher gemessenen Spannung zuordnen muss.

Man erhält bei der Kalibrierung eine Gerade, die wir aber nicht einsehen können. Sie ist vielmehr im Gerät abgespeichert. Wenn wir nun eine pH-Sonde an ein Redoxmeßgerät anschließen, dann arbeiten die beiden ebenfalls problemlos zusammen, wir bekommen aber immer eine Spannung angezeigt. Wenn wir nun die Sonde in pH-Kalibrierlösungen eintauchen und uns den zugehörigen mV-Wert notieren, können wir diese Gerade auf einem Blatt Papier selbst erstellen und anschließend jeder gemessen Spannung einen pH-Wert zuordnen.

Links die Spannung und unten der zugehörige pH-Wert. In etwa vierwöchigen Abständen sollten wir die Kalibrierung wiederholen und diese Gerade neu erstellen.

Mit Hilfe solch eines Redoxmeßgerätes könnte man auch eine Kohlendioxidanlage steuern, man muss vorher lediglich den benötigten Spannungswert anhand der Kalibriergraden ermitteln. Um einen pH-Wert von sechs einzuregeln, müssten wir beispielsweise im Falle der oben gezeigten Kalibriergeraden eine Spannung von 90 mV als Sollwert einstellen. Haben wir auch eine Redoxsonde im Aquarium, brauchen wir diese nur an das zur pH-Steuerung zweckentfremdete Redoxmeßgerät anzuschließen und können, sobald der Wert stabil ist, diesen als Redoxpotential ablesen. Die mV-Sonde muss aber im Aquarium verbleiben, da die Redoxmessung bei nur kurzzeitigem Eintauchen einer Reodxelektrode in Aquarienwasser viel zu lange benötigt, um ein stabiles Ergebnis anzuzeigen. Darin unterscheidet sich diese Messung deutlich von der pH-Bestimmung, bei der das problemlos möglich ist.

Wenn also die Finanzlage es nicht zulässt, beide Meßgeräte anzuschaffen, dann sollten wir eines zur Redoxmessung nehmen, da sich dieses für die pH- und Redoxbestimmung nutzen lässt.

 

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