19.02.2014
Präzise pH-Messung mit der Wasserstoffelektrode
Dr. Hans-Joachim Kohnke , Gaskatel GmbH
In der Chemie hat sich der pH-Wert als Maß für den sauren oder basischen Charakter von wässrigen Lösungen etabliert. Auch unter schwierigen Bedingungen den richtigen pH-Wert messen - mit der schon etablierten pH empfindlichen Wasserstoffelektrode und einer konstanten Referenzelektrode ist der pH-Wert exakt bestimmbar.
Die pH-Skala ist rückführbar auf einen Satz von Standard-Lösungen, deren pH-Wert nach internationalen Standards festgelegt wurde. Untersuchungen hierzu erfolgen z.B. auch im Fachgebiet Elektrochemie der physikalisch technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig.
Bei Präzisionsmessungen wird der pH-Wert der Lösungen mit einer Kombination aus Wasserstoffelektrode und Silberchlorid bzw. Quecksilberchlorid bestimmt. Die Wasserstoffelektrode (Messelektrode) ist dabei pH-sensitiv, wohingegen die Quecksilberchlorid-Elektrode, auch Kalomel-Elektrode genannt, (Referenzelektrode) nicht vom pH-Wert abhängt. Damit die Referenzelektrode stabil und geschützt ist, wird diese von einer KCl-Lösung umgeben.
Tatsächlich werden aber die meisten pH-Messungen mit Indikatoren oder einer Glaselektrode und pH-Meter durchgeführt. Nur vereinzelt, für spezielle, besondere Genauigkeit erfordernde Messaufgaben, wie beispielsweise der Überprüfung von pH-Puffern, werden Wasserstoffelektroden herangezogen, weil diese bisher wenig anwenderfreundlich waren. Dieser Artikel soll den geschichtlichen Rückblick vollziehen und zeigen, dass Messungen mit der neuartigen Wasserstoffelektrode nicht mehr nur den Spezialisten und Genauigkeitsliebhabern vorbehalten sein müssen.