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Den pH-Wert einer Lösung kann man mit Indikatoren oder einem Messgerät bestimmen.
Verfahren
Indikatoren
Indikatoren sind Farbstoffe, die in sauren, neutralen oder alkalischen Lösungen ihre Farbe ändern.
Für jeden Indikator gibt es ganz bestimmte Farben und Umschlagsbereiche (Bereich, in dem sich die Farbe ändert). Mit Hilfe der Farbe des Indikators kann man erkennen, welchen pH-Wert die Lösung ungefähr hat.
Universalindikatoren
Universalindikatoren enthalten ein Gemisch aus verschiedenen Indikatoren. Dadurch lässt sich der pH-Wert einer Lösung genauer bestimmen. Jeder pH-Wert hat dabei eine typische Farbe.
Wenn Universalindikator-Papier in eine Lösung getaucht wird, färbt sich das Papier, je nach pH-Wert, so:
pH-Messgerät
Ein pH-Meter ist ein Messgerät, das den pH-Wert einer Lösung sehr genau bestimmen und anzeigen kann. Der pH-Wert wird hier elektrochemisch bestimmt.
Aufbau
Sehr häufig wird ein pH-Meter verwendet, das einen Messstab mit 2 Elektroden (Messelektrode und Referenzelektrode) besitzt.
Die Messelektrode befindet sich in einer Pufferlösung. Unten an der Zelle gibt es eine Glasmembran, die Ionen durchlässt. Je nach Konzentration der H₃O⁺-Ionen in der Lösung um das pH-Meter, hat die Zelle ein unterschiedliches elektrisches Potential.
Die Referenzelektrode besteht meistens aus einer Silber-Silberchlorid-Halbzelle. Diese hat ein konstantes Potential. Die Halbzelle besitzt noch ein Diaphragma, das Ionen zwischen der Halbzelle und der Lösung um das pH-Meter austauschen kann.
Prinzip
In einer Lösung bilden die beiden Elektroden eine galvanische Zelle. Ein Messgerät kann die Spannung der beiden Halbzellen messen. Die Spannung ist abhängig von der H₃O⁺-Ionenkonzentration. Deshalb lässt sich daraus der pH-Wert berechnen.
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