Die Messung des pH-Werts kann je nach Anforderung durch mehrere Methoden erfolgen. Für ein schnelles Ergebnis kann ein kolorimetrische Verfahren (Vergleichsmessung mit einer Farbskala) durchgeführt werden. Sehr exakte Messergebnisse ergeben potentiometrische Messungen
Kolorimetrie
Grundsätzlich handelt es sich um einen Farbvergleich. Am häufigsten wird die zu untersuchende Lösung auf ein Indikatorpapier oder ein Indikatorstäbchen aufgebracht und die angezeigte Farbe mit einer Skala verglichen. Dies erlaubt eine Bestimmung bis auf eine Dezimalstelle. Außerdem ist es möglich durch Herstellung von Vergleichslösungen mit bekanntem pH-Wert unter Zugabe einer Indikatorlösung den pH-Wert zu bestimmen.
Potentiometrie
Der pH-Wert wird durch Spannungsmessung ermittelt. Häufig werden dazu Glaselektroden verwendet. Durch die Neigung der Wasserstoffionen, sich in dünner Schicht an Silikatgruppen der Glasoberfläche anzulagern, baut sich je nach pH-Differenz eine galvanische Spannung zwischen der Innen- und der Außenseite der Elektrode auf.
Aufbau der Glaselektrode
Typischer Weise ist eine Glaselektrode als Kombinationselektrode aufgebaut. Sie beinhaltet sowohl die Glas- als auch die Referenzelektrode. Der Aufbau stellt sich wie folgt da:
- der „Sensor“. Eine Glasblase aus einem speziellen, sensiblen Glas.
- Interne Elektrode. Meist eine Silberchlorid oder Calomel-Elektrode
- Innere Lösung. Meist eine 0,1 mol/L KCl Pufferlösung mit einem pH = 7
- Bei der Verwendung einer Silberchlorid-Elektrode kann es zur Ausfällung von Silberchlorid im inneren der Glasblase kommen
- Referenzelektrode
- Referenzlösung (meist 0,1 mol/L KCl)
- Verbindungstück aus Keramik
- Elektodenkörper aus einem nicht leitfähigen Material (Glass oder Plastik)
Die Glaselektrode muss man sich als zwei unabhängige Röhren vorstellen, welche ineinander geschoben wurden. In der inneren befindet sich eine unveränderliche Pufferlösung in der die Kathode eintaucht. Die Anode taucht in der äußeren Kammer in die Referenzlösung (0,1 mol/L KCl). Die äußere Kammer steht mit der Untersuchungslösung in Kontakt über eine Salzbrücke (s. Graphik Nr.7).
Arzneibuch
Die einschlägigen Kapitel des Europäischen Arzneibuchs Ph. Eur. 8.0 Grundwerk 2014 sind:
- 2.2.20. Potentiometrie
