pH Messgeräte – Welcher pH Tester ist der beste?
Ein pH-Messgerät kommt in vielen Bereichen, von der Lebensmittelverarbeitung über die Wasserqualitätskontrolle bis hin zur wissenschaftlichen Forschung, zum Einsatz. Aber was genau ist ein pH-Messgerät und wie funktioniert es? Das und vieles mehr verraten wir Dir in diesem Text.
Was ist ein pH Messgerät?
Inhaltsverzeichnis
Ein pH Messgerät ist ein Instrument, zur Messung der Aktivität der Wasserstoffionen in wässrigen Lösungen, um darüber den Säure- oder Alkalitätsgrad einer Lösung in Form des pH-Werts anzuzeigen.
Dafür wird das elektrische Potenzial zwischen den pH-Elektroden und Referenzelektroden bestimmt. Denn dieses Potenzial steht in direktem Zusammenhang mit der Konzentration der Wasserstoffionen im Wasser – und damit auch mit dem pH-Wert. Deswegen bezeichnet man ein pH-Meter (pH Messgerät) manchmal auch als potentiometrisches pH-Meter.
Die ersten pH Messgeräte wurden 1935 von Arnold Orville Beckman zur Bestimmung der Zitronensäurekonzentration von Zitrusfrüchten entwickelt. Mittlerweile werden die Geräte zur Überprüfung der Wasserqualität oder in der Lebensmittelverarbeitung eingesetzt. Auch aus der wissenschaftlichen Forschung sind sie nicht mehr wegzudenken. Die meisten Geräte funktionieren mit Glaselektroden (pH-Elektroden).
Welche pH Messgeräte gibt es?
pH Messgeräte gibt es in verschiedenen Formen und Größen, je nachdem, wo und wie sie verwendet werden sollen. Zu den gängigsten Arten gehören:
- Taschen-pH-Meter: Sie sind klein, tragbar und ideal für den mobilen Einsatz. Sie sind einfach zu bedienen und liefern schnelle und genaue Messungen.
- pH-Messgeräte mit Glaselektroden: Diese Geräte verwenden eine Glaselektrode, um das Potenzial zu messen, das in direkter Abhängigkeit zur Wasserstoffionenkonzentration steht. Sie sind sehr genau, aber auch empfindlich und erfordern eine sorgfältige Handhabung und Wartung.
- pH-Messgeräte mit Feldeffekttransistoren (ISFET): Diese pH Messgeräte verwenden einen ionensensitiven Feldeffekttransistor zur Messung des pH-Werts. Sie sind robuster als Glaselektroden und liefern stabilere Messwerte.
- pH Messgeräte mit Wasserstoffelektroden: Diese pH-Meter messen den pH-Wert durch Bestimmung des Wasserstoffpotenzials. Sie sind sehr genau und haben eine sehr niedrige Impedanz, sind aber empfindlich gegen oxidierende oder reduzierende Substanzen sowie gegen Schwermetallsalze.
Jedes dieser Geräte hat seine eigenen Vor- und Nachteile, daher ist es wichtig, das richtige Gerät für die jeweiligen Anwendungen auszuwählen.
Vergleich und Anwendungsbereiche von pH-Messgeräten
Taschen-pH-Meter:
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- Vorteile: Sie sind tragbar, einfach zu bedienen und liefern schnelle und genaue Messungen.
- Nachteile: Sie sind weniger genau als andere pH Messgeräte.
- Anwendungsbereiche: Sie eignen sich gut für die Messung des pH-Werts von Bodenproben in der Landwirtschaft oder für die Wasserqualitätsprüfung in natürlichen Gewässern.
pH Messgerät mit Glaselektroden:
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- Vorteile: Sie sind sehr genau.
- Nachteile: Sie sind sehr empfindlich und erfordern eine sorgfältige Handhabung und Wartung.
- Anwendungsbereiche: Sie werden häufig in Laboren zur wissenschaftlichen Forschung und Analyse verwendet, sowie in der Lebensmittel- und Getränkeindustrie zur Qualitätskontrolle.
pH Messgerät mit Feldeffekttransistoren (ISFET):
-
- Vorteile: Sie sind robuster als Glaselektroden und liefern stabilere Messwerte.
- Nachteile: Sie haben eine kürzere Lebensdauer.
- Anwendungsbereiche: Sie werden oft in industriellen Prozessen eingesetzt, wie z. B. in der Abwasserbehandlung oder in der chemischen Produktion.
pH-Messgeräte mit Wasserstoffelektroden:
-
- Vorteile: Sie sind sehr genau und haben eine sehr niedrige Impedanz.
- Nachteile: Sie sind empfindlich gegen oxidierende oder reduzierende Substanzen sowie gegen Schwermetallsalze.
- Anwendungsbereiche: Sie werden oft in wissenschaftlichen Laboren verwendet.
Für den privaten Gebrauch ist ein Taschen-pH-Meter ausreichend. Es ist ideal zur Überprüfung des pH-Werts von Pool- oder Aquarienwasser oder, um den pH-Wert des Gartenbodens zu messen.
Wie funktioniert ein pH Messgerät?
Trotz der unterschiedlichen Modelle arbeiten alle Geräte nach dem Prinzip des elektronischen Potenzials. Dieses wird durch verschiedene Schlüsselkomponenten erzeugt. Dazu gehören:
Membranglaswiderstand
Der Membranglaswiderstand ist der elektrische Innenwiderstand der Glaselektrode und bestimmt die Eigenschaften der Messkette. Dieser Wert ist nicht statisch, sondern ändert sich je nach Einsatz- und Lagerung. Daher ist eine regelmäßige Wartung und Kalibrierung unerlässlich, um die optimale Funktion des pH-Meters zu gewährleisten.
Kontaktstelle
Die Kontaktstelle, auch als Überführung bekannt, dient als Berührungspunkt zwischen den beiden Lösungen – in der Regel handelt es sich dabei um die Messlösung und die Referenzelektrolytlösung im Inneren des pH-Meters. Hier sollte der Widerstand zwischen den beiden Lösungen so gering wie möglich sein, um ein stabiles Signal zu gewährleisten.
Membranen
Die Membranen im Inneren des pH-Meters sind in verschiedenen Formen erhältlich und sollten jeweils auf das spezifische Anwendungsgebiet abgestimmt sein. Sie bestehen in der Regel aus Glas und bilden den pH-sensitiven Teil der Elektrode.
Diaphragmen
Die Diaphragmen sind für die elektrische Verbindung zwischen der Messlösung und der Referenzlösung verantwortlich. Je nach Anwendungsgebiet können verschiedene Ausführungen zum Einsatz kommen.
Diaphragma-Typen und ihre Anwendungsbereiche
- Spaltdiaphragma: Ideal für schwach gepufferte und elektrolytarme Lösungen.
- Offenes Diaphragma: Perfekt für Gel- oder Festelektrolyte bzw. Elektrolyte mit geringem Austritt, wie Milchprodukte.
- Keramikdiaphragma: am besten für wässrige und klare Medien, wie Schwimmbadwasser.
- Kunststoffdiaphragma: Die beste Wahl für stark verschmutzte Medien, wie Abwasser.
- Teflon-Ringdiaphragma: Ideal für öl- und fetthaltige Medien.
- Stoffdiaphragma: Perfekt für Messungen in natürlichen Gewässern.
- Lochdiaphragma: Am besten für Gel- oder Festelektrolyte
- PTFE-Diaphragma: Ideal für Lösungen mit gelösten Feststoffen, wie Most und Wein.
Referenzelektrolyten
Ein weiterer entscheidender Bestandteil in der Funktionspalette eines pH-Meters ist das Referenzelektrolyt. Dieses Element ist unerlässlich, um einen Vergleich zur Messlösung herzustellen und kann in unterschiedlichen Aggregatzuständen eingebaut sein. Obwohl flüssige Elektrolytlösungen am weitesten verbreitet sind, nutzen einige pH-Meter auch gelartige oder feste Elektrolyten:
- Flüssig: Flüssige Elektrolyten basieren normalerweise auf ACL oder KCL+Ag/AgCl und können nachgefüllt werden, was das Messgerät technisch unterstützen muss. Dies erleichtert die Reinigung und Wartung erheblich und macht sie benutzerfreundlicher.
- Gel: Gel-Elektrolyten sind dagegen widerstandsfähiger gegen Druck und neigen weniger dazu, zu verschmutzen. Sie werden hauptsächlich in industriellen Anwendungen sowie bei Outdoor-Messungen eingesetzt.
- Fest: Festelektrolyte bestehen aus einem leitfähigen Polymer. Diese können nicht ausgetauscht werden.
Damit ein pH Messgerät einwandfrei funktioniert, muss es immer wieder neu kalibriert werden.
Wie wird ein pH Messgerät kalibriert?
Entscheidend hierbei ist die Geräteart. Ein manueller pH-Meter muss anders kalibriert werden als ein digitales Modell.
- Digitale Modelle: Bei digitalen pH-Metern wird die Kalibrierung per Knopfdruck direkt ausgelöst. Außerdem muss die Sonde gereinigt werden, ehe sie in die jeweilige Referenzlösung getaucht wird. Der Rest geschieht automatisch.
- Manuelle Modelle: Manuelle Messgeräte besitzen eine Einstellschraube, die vor der Kalibrierung manuell gelöst werden muss. Der Stift am unteren Ende wird dann in die Pufferlösung getaucht und nach dem Messvorgang wieder festgezogen.
Uwelliky PH Messgerät
Das Uwelliky PH Messgerät + TDS Messgerät Set ist ein 4-in-1 Pool Thermometer Wasser Tester mit Hintergrundbeleuchtung. Das professionelle Messgerät misst neben dem pH-Wert auch die Temperatur, den Mineralgehalt, TDS und EC. Es ist einfach zu bedienen, und liefert schnelle und genaue Ergebnisse. Genau das schätzen auch die Kunden daran.
Digitales pH Messgerät
Das PH Messgerät, Digital TDS/EC Temperature Meter, ist ein tragbares 4-in-1 Wasserqualitätstestgerät mit LCD-Hintergrundbeleuchtung. Es ist ideal zum Testen des pH Werts beim Trinkwasser, in Pools oder Aquarien. Das Gerät ist sofort einsatzbereit (vom Werk kalibriert) und besitzt eine automatische Abschaltfunktion zur Verlängerung der Batterielebensdauer. Es bietet genaue Messungen mit einer hohen Genauigkeit von ± 0.01pH für das pH-Meter und ± 2 % für den TDS-Tester. Kunden schätzen seine Genauigkeit und einfache Handhabung.
Tragbares Taschen pH Messgerät
Das Bluelab Combo Meter ist ein vielseitiges, tragbares Gerät zur Messung von pH-Wert, Leitfähigkeit und Temperatur in einer schnellen und einfachen Weise. Es ist ideal für den Einsatz in Hydrokultur, Gartenbau und Landwirtschaft. Das Gerät hat eine große, gut lesbare Anzeige und eine einfache Kalibrierungsfunktion. Kunden schätzen seine Genauigkeit, Benutzerfreundlichkeit und die Tatsache, dass es ihnen hilft, optimale Wachstumsbedingungen für ihre Pflanzen zu finden.
pH Messgerät für die Bodenwerte
Das Boden pH Messgerät verrät Dir schnell den pH Wert des Pflanzensubstrats für Deine Zimmerpflanzen. Außerdem kannst Du damit auch den pH-Wert verschiedener Lebensmittel (Fleisch, Obst) messen. Doch auch in der Aquaristik ist der pH Messer hilfreich. Eine HOLD/TEMP-Taste speichert den gemessenen Wert. Die automatische Dreipunkt-Kalibrierung erleichtert und vereinfacht Dir die Kalibrierungsarbeit.
pH Messgerät für Aquarien oder Schwimmbäder
Das VOLTCRAFT PH-100 ATC pH-Messgerät ist ein zuverlässiges und genaues Gerät – ideal für Schulen, Labore, Aquarien, Schwimmbädern oder zur Qualitätskontrolle. Es hat einen Messbereich von 0 – 14 pH und eine Auflösung von 0,01 pH. Kunden schätzen seine Genauigkeit und Benutzerfreundlichkeit.
Die Anwendungsvielfalt eines pH Messgeräts
Ein pH Messgerät misst die Aktivität von Wasserstoffionen in wässrigen Lösungen und zeigt so den Säure- oder Alkalitätsgrad einer Lösung in Form des pH-Werts an. Es gibt verschiedene Arten, darunter Taschen-pH-Meter, pH Messgeräte mit Glaselektroden, Feldeffekttransistoren (ISFET) und pH-Messgeräte mit Wasserstoffelektroden. Jedes dieser Geräte eignet sich für verschiedene Anwendungen.
Für den Einsatz im Privathaushalt sind vor allem Taschen-pH-Meter zu empfehlen, da sie einfach zu bedienen, und relativ kostengünstig sind. Damit kannst Du den pH Wert des Pool- oder Aquarienwassers überprüfen oder den pH-Wert Deines Gartenbodens bestimmen.
