pH-Wert

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Was versteht man unter dem pH-Wert?

Der pH-Wert ist ein Maß für die Wasserstoffionenaktivität in einer Lösung. Reinstwasser, das einen ausgeglichenen Anteil von positiven Wasserstoffionen (H +) und negativen Hydroxidionen (OH -) enthält, hat einen neutralen pH-Wert.

  • Lösungen mit einer höheren Konzentration von Wasserstoffionen (H +) als Reinstwasser sind sauer und haben einen pH-Wert kleiner als 7.
  • Lösungen mit einer höheren Konzentration von Hydroxidionen (OH -) als Reinstwasser sind basisch (alkalisch) und haben einen pH-Wert von über 7.

Warum sollte der pH-Wert von Wasser überwacht werden?

Die pH-Messung ist ein wichtiger Bestandteil von vielen Wasserprüfungs- und -aufbereitungsprozessen:

  • Eine Veränderung des pH-Werts im Wasser kann das Verhalten von den Chemikalien darin beeinflussen.
  • Der pH-Wert wirkt sich auf die Produktqualität und die Verbrauchersicherheit aus. Änderungen des pH-Werts können Geschmack, Farbe, Haltbarkeit, Produktstabilität und Säuregehalt beeinflussen.
  • Ein ungünstiger pH-Wert im Leitungswasser kann zu Korrosion im Verteilungssystem führen, wodurch schädliche Schwermetalle herausgelöst werden können.
  • Durch die Aufrechterhaltung eines optimalen pH-Werts in Industriewasser kann Korrosion und Schäden an Geräten verhindert werden.
  • In natürlichen Umgebungen kann der pH-Wert Pflanzen und Tiere beeinflussen.

Hach ® bietet Messgeräte, Verfahren, Schulungen und Software für eine effektive Überwachung und Aufrechterhaltung des pH-Werts in einer Vielzahl von Prozessanwendungen.


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Empfohlene Produkte zur Überwachung des pH-Werts

Tragbare Messgeräte der HQ-Serie

Mit unserer neuen Plattform für portable Geräte können Sie intuitiv, genaue Messungen durchführen, Daten verwalten und Ergebnisse einfach überprüfen. All dies erhalten Sie mit der Schutzart IP67.

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pH- und ORP/Redox-Sensoren

Hach bietet eine Vielzahl von analogen und digitalen pH-Sensoren sowie Redox-Sensoren, um Ihre Anforderungen an die Inline-pH- oder Redox-Überwachung von Wasser oder anderen Flüssigkeiten zu erfüllen.

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Farbscheiben-Testkits

Bei Farbscheiben-Tests wird eine visuelle Vergleichsmethode (Farbabstimmung) zur Bestimmung der Konzentration verwendet. Sie sind oft ausreichend genau, tragbar und benötigen keine Batterien.

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Teststreifen

Hochwertige Chemie von Hach auf einem einfach anzuwendenden Teststreifen. Den Streifen einfach in die Probe tauchen und die Farbe mit den Farben auf der Flasche vergleichen, um den Messwert zu ermitteln. Die Teststreifen sind eine oft ausreichend genaue, tragbare und kostengünstige Lösung.

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pH-Puffer

Die Hach pH-Puffer für die Kalibrierung sind in einer Vielzahl von farbcodierten oder farblosen Lösungen in verschiedenen Verpackungsarten und Größen von 15 mL bis 20 L erhältlich.

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Für welche Prozesse ist eine pH-Überwachung erforderlich?

Trinkwasseraufbereitung

Der pH-Wert des Trinkwassers wird an verschiedenen Stellen in einer Trinkwasseranlage gemessen. Der normale pH-Bereich für Leitungswasser liegt sowohl während des gesamten Aufbereitungsprozesses als auch im Verteilsystem bei 6,5 bis 8,5. Der pH-Wert des Trinkwassers muss überwacht werden, um Korrosion, Kontamination und negative Auswirkungen auf Geschmack, Geruch, Farbe und Aussehen zu minimieren.

Eine Trinkwasseraufbereitungsanlage überwacht den pH-Wert während den verschiedenen Phasen der Aufbereitung.

Abwasseraufbereitung

Die Einstellung des pH-Werts ist für die Fällung von Schwermetallen in Abwasseranlagen erforderlich. Bei biologischen Aufbereitungsprozessen kann der pH-Wert die Mikroorganismen beeinflussen oder sogar schädigen. Wenn der pH-Wert zu niedrig oder zu hoch ist, verlieren diese die Fähigkeit, über ihre Verdauung das Abwasser zu reinigen. Wenn der pH-Wert bei der Nitrifikation zu stark sinkt, hemmen die Nitrifikationsbakterien den Nitrifikationsprozess.

In Biogasanlagen muss das Gleichgewicht zwischen den verschiedenen Mikroorganismen aufrechterhalten werden. Weicht der pH-Wert von den zulässigen Grenzwerten ab, wird kein Methan mehr produziert, sodass die Anlage ausfällt. Auch um die gängigen Vorschriften einzuhalten, muss der pH-Wert im Abwasser gemessen werden.

In diesem Ausgleichsbecken wird der pH-Wert überwacht, um sicherzustellen, dass er den Vorschriften entspricht. Der pH-Wert ist für die Metallfällung und für Mikroorganismen von entscheidender Bedeutung.

Kesselwasser-Anwendungen

Ein ordnungsgemäßes pH-Gleichgewicht ist entscheidend für das gesamte System von Warmwasser- oder Dampfanlagen. Der pH-Wert ist ein wichtiger Faktor bei der Überwachung der korrosiven Eigenschaften von Wasser, durch die Schäden an den Anlagen entstehen können.

Eine Kesselanlage. Der pH-Wert ist ein wichtiger Wasserparameter, der in Kasselanlagen gemessen werden muss, da er auf mögliche Korrosion hinweist, die zu Schäden am System führen kann.

Methoden zur Überwachung des pH-Werts


Hach Elektroden für den pH-Wert. Elektroden sind die Sensoren, mit denen pH-Messgeräte auf elektrochemischem Weg den pH-Wert messen

Potentiometrische Methode

Bei dieser Methode wird ein pH-Messsystem (pH-Messgeräts, pH-Messelektrode und Referenzelektrode) verwendet, um den pH-Wert zu messen

Vorteile

Dies ist die genaueste Methode für die pH-Messung. Für diese Methode sind tragbare, Labor- oder Prozess-/Online-Geräte verfügbar.

Nachteile

Diese Methode erfordert eine sachgemäße Handhabung, Pflege und Wartung der pH-Elektrode.

Potentiometrische pH-Messgeräte

In unseren Online-Technologieschulungen erfahren Sie mehr über die Bedeutung der pH-Überwachung und -Messung.


Hach pH-Indikatorlösung mit großem Messbereich, 100 mL (Tropfflasche)

Visuelle Methode

Die Indikatorlösung ändert ihre Farbe, wenn sie der zu testenden Lösung hinzugefügt wird. Diese Farbänderung wird dann visuell mit einer Farbtafel verglichen, um den pH-Wert zu bestimmen.

Vorteile

Diese Methode ist einfach, kostengünstig und tragbar.

Nachteile

Die mit dieser Methode zu testenden Lösungen dürfen keine Färbung oder Trübung aufweisen. Die mit dieser Methode zu testenden Lösungen dürfen keine sekundäre Reaktion mit der Indikatorlösung eingehen. Für diese Methode sind keine Online- oder Prozessoptionen vorhanden. Bei dieser Methode sind keine exakten Messungen möglich.

Flüssige Farbstoffe

Der Lösung werden direkt flüssige Farbstoffe zugesetzt, um eine Farbänderung zu erzeugen, die auf eine Änderung des pH-Werts hinweist.

pH-Indikatorlösung

Teststreifen

Die eingefärbten Papierstreifen werden in eine Lösung getaucht und zeigen anschließend durch die wechselnde Farbe den entsprechenden pH-Wert an. Diese Methode kann auch bei einer Probe mit Farbe oder Trübung problemlos verwendet werden.

Visuelle Methoden zum Testen des pH-Werts


Hach DR300 Colorimeter für pH-Messungen

Photometrische Methode

Genau wie bei der visuellen Methode, die bei Teststreifen und Farbscheiben zum Einsatz kommt, wird auch hierbei eine Indikatorlösung verwendet, um eine Farbänderung in der zu testenden Lösung zu bewirken. Bei dieser Methode wird die Farbänderung jedoch nicht vom menschlichen Auge beurteilt, sondern mit einem Photometer (Colorimeter oder Spektralphotometer) gemessen, um präzisere pH-Messwerte zu erzielen.

Vorteile

Diese Methode ist tragbar, präziser als die subjektive Beurteilung durch das menschliche Auge und erfordert keine Kalibrierung eines pH-Messgeräts.

Nachteile

Die mit dieser Methode zu testenden Lösungen müssen farblos und klar sein. Für diese Methode sind keine Online-/Prozessoptionen vorhanden, und mit den Geräten sind Kosten verbunden.

Zur pH-Messung verwendete Colorimeter, z.B.

Häufig gestellte Fragen

Wie lässt sich der pH-Wert von Bodenproben am besten messen?

Beim Testen des pH-Werts von Bodenproben empfiehlt es sich, eine pH-Sonde mit robuster Glasmembran und hohem Elektrolytabfluss zu verwenden. Mischen Sie 5 Gramm der Bodenprobe unter vorsichtigem Rühren mit 25 Gramm entionisiertem Wasser. Lassen Sie die Mischung 10 Minuten lang stehen, ohne zu rühren, damit sich die Partikel von der Flüssigkeit trennen. Setzen Sie die pH-Elektrode ein und warten, bis der Messwert stabil ist.

Ich muss den pH-Wert messen und die Ergebnisse einer Aufsichtsbehörde melden. Was muss ich dafür tun?

Wenn Ihre Ergebnisse einer Behörde gemeldet werden müssen, muss ein pH-Messgerät und eine Elektrode, wie z.B. ein Messgerät der HQ-Serie mit entsprechender Elektrode verwendet werden. Weitere Informationen finden Sie in der DIN EN ISO 10523.

pH-Messgeräte liefern die präzisesten Ergebnisse, messen über den gesamten pH-Bereich hinweg und können im Gegensatz zu colorimetrischen oder Teststreifen-Messungen für alle Wasserproben verwendet werden. Die Elektroden müssen jedoch regelmäßig mit pH-Pufferlösungen kalibriert werden. Hach bietet mehrere verschiedene Kalibrier-Kits an, einschließlich Kalibrierpuffer für eine vereinfachte Messung sowie Online-Sensoren, die im Wasserstrom platziert werden können.

Wie wird der pH-Wert in Wasser richtig gemessen?

Der pH-Wert ist ein wichtiger Indikator für die Wasserqualität. Für die Messung des pH-Werts stehen verschiedene gängige Verfahren zur Verfügung: titrimetrisch, colorimetrisch, Papier-Testreifen und elektrochemisch. Es gibt eine Vielzahl von Prozessen und elektrochemischen pH-Sensoren im Labor, darunter solche, die auf Kombinations- und Differenztechnologien (pHD-Sensor) basieren. Die gängigste und genaueste Methode zur pH-Messung ist die elektrochemische Kombinationselektrode. Eine pH-Kombinationselektrode reagiert auf die Konzentration (Aktivität) von Wasserstoffionen (H+), indem sie ein elektrisches Potenzial gegenüber einer Referenzelektrode entwickelt. Dieses wird vom pH-Messgerät gemessen. Unterschiedliche Elektroden sind für eine optimale Leistung in verschiedenen Matrizes ausgelegt. Hach HQD-Messgeräte und das vielfältige Sortiment an Intellical Sonden vereinfachen und vereinheitlichen pH-Messungen in jeder Matrix.