pH-Puffer zum Kalibrieren bzw. Justieren von pH-Elektroden

Warum Kalibrieren/Justieren?

Die Elektronik des pH-Meters muß durch das Kalibrieren an die Eigenheiten der verwendeten pH-Meßkette angepaßt werden. Dabei unterscheiden sich nicht nur verschiedene Meßketten voneinander (Nullpunkt, Steilheit), sondern auch ein und dieselbe Meßkette verändert sich durch Alterungsprozesse.
Genaue und reproduzierbare pH-Messungen sind daher nur möglich, wenn regelmäßig und sorgfältig kalibriert wird.
Wie oft dieser Vorgang nötig ist, hängt natürlich vom Einsatzort und -zweck ab. Mißt man unter stark wechselnden Bedingungen, so ist eine Kalibrierung vor jedem Meßvorgang anzuraten.
Bei der Dauermessung im Aquarium genügt es in Abständen von 2 - 4 Wochen zu kalibrieren, wenn sich sonst weiter nichts verändert hat. Dabei werden sich eine neue oder eine Meßkette am Ende Ihrer Lebensdauer stärker verändern und es wird damit eine Kalibrierung öfter nötig sein, als mitten in der zu erwartenden Lebensdauer.

Auswahl der Puffer

Man wählt zur Zweipunktkalibrierung die beiden Puffer-Lösungen so aus, daß der zu messende pH sich möglichst zwischen den Werten der beiden Puffer befindet.
Die Möglichkeit mit pH 4 und pH 9 zu kalibrieren, um den ganzen pH-Bereich zu überdecken, ist nur scheinbar günstig. Wegen Nichtlinearitäten der Meßkette und des Meßverstärkers führt sie aber zu größeren Fehlern.

Temperaturabhängigkeit des pH bei verschiedenen Temperaturen

Wie man sieht, ist es sehr wichtig, bei der Kalibrierung auf die korrekte Temperatur zu achten.

Umgang mit Pufferlösungen

Um eine exakte Kalibrierung zu gewährleisten müssen Pufferlösungen sorgfältig behandelt werden. Jede Verschmutzung ist zu vermeiden.
Daher Pufferlösungen nie zurück in die Vorratsflasche gießen, ebensowenig wird direkt in der Vorratsflasche kalibriert. Benutzte Pufferlösungen werden verworfen und auch kein zweites Mal verwendet.

Bei basischen Pufferlösungen (pH > 7) verursacht das CO₂ aus der Luft eine allmähliche Neutralisation des Puffers. Die Vorratsflaschen sollten daher alsbald nach Verwendung wieder verschlossen werden, der Luftkontakt ist auf ein Minimum zu reduzieren.

Kalibrierung/Justierung

eine Anleitung zur Kalibrierung bei analogen und elektronischen pH-Metern und weiteres zu Aufbau und Funktionsweise der Meßketten findet sich auf den Seiten von Klaus Haber.

Zusammensetzung der angebotenen Puffer-Lösungen

pH 4 (20 °C) d²⁰₄ = 1,007 (~ 0,056 m Zitronensäure-Lösung / ~ 0,068 m NaOH-Lösung / ~ 0,044 m NaCl-Lösung)

pH 7 (20 °C) d²⁰₄ = 1,006 (~ 0,029 m NaOH-Lösung / ~ 0,050 m KH₂PO₄-Lösung)

pH 9 (20 °C) d²⁰ ₄ = 1,001 (~ 0,013 m Na₂B₄O₇-Lösung / ~ 0,0046 m HCl-Lösung)

(NaOH - Natriumhydroxid, NaCl - Kochsalz, KH₂PO₄ - Kaliumdihydrogenphosphat, Na₂B₄O₇ - Natriumborat bzw. Borax, HCl - Salzsäure)

Die verwendeten Lösungen und Chemikalien sind (jedenfalls in geringen Mengen) nicht giftig, trotzdem sollte man die Elektroden vor der erneuten Messung im Aquarium gründlich mit demin. Wasser abspülen. Puffer und Spüllösung können ohne weiteres direkt in den Abfluß gegeben werden.

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