pHelektroden

pH-Elektroden sind Sensoren, die die Aktivität der Wasserstoffionen (H+) in wässrigen Lösungen messen und daraus den pH-Wert ableiten. Oft werden sie als Kombinationselektroden angeboten, die Glasmembran und Referenzelektrode in einem Gehäuse vereinen. Am Tipping befindet sich eine dünne pH-empfindliche Glasschicht; dahinter liegt eine Elektrolyt-Lösung und eine Referenzelektrode (typisch Ag/AgCl oder Calomel). Die resultierende Potenzialdifferenz wird über den Messkreis an das pH-Messgerät übertragen.

Prinzip und Kalibrierung: Das gemessene Potenzial ist proportional zur Wasserstoffionenaktivität und damit zum pH-Wert. Bei 25 °C beträgt die theoretische Nernst-Steigung etwa -59 mV pro pH-Einheit; die Steigung verschiebt sich mit der Temperatur. Deshalb verwenden pH-Geräte eine Temperaturkompensation. Zur Kalibrierung nutzt man Standardpufferlösungen (typisch pH 4, 7 und 10), um Offset und Steigung des Sensors zu justieren.

Typen und Anwendungen: Glas-Elektroden, kombinierte pH-Elektroden und alternative Sensoren wie ISFET- oder Festkörpersysteme. Typische Einsatzgebiete sind Wasser- und Umweltanalytik, Lebensmittel- und Getränkeindustrie, Biotechnologie, Medizin und klinische Chemie.

Pflege und Wartung: Elektroden sollten in geeigneter Lagerlösung gelagert und nicht austrocknen gelassen werden. Nachfüllbare Elektroden müssen regelmäßig mit Elektrolyt aufgefüllt werden. Vor Messungen sollten Glasmembran gespült und Kontaminationen vermieden werden. Temperaturkompensation und regelmäßige Kalibrierungen reduzieren drift und verlängern die Lebensdauer der Elektrode.