Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Realisierung der pH-Wert Messung

Messprinzip

Der pH-Wert der primären Referenzpufferlösungen wird mit der in Abbildung 1 gezeigten potentiometrischen Messanordnung bestimmt. Die Messzellen befinden sich in einem thermostatierten Bad, dessen Temperatur auf ±0.005 K konstant gehalten wird. Die Platin/Wasserstoffelektrode und die Silber/Silberchlorid-Bezugselektrode tauchen ohne Zwischenschaltung einer Elektrolytbrücke oder eines Diaphragmas direkt in die Messlösung ein. Diffusionsspannungen werden dadurch vermieden. Die Verwendung der Silber/Silberchlorid-Bezugselektrode erfordert den definierten Zusatz von Chloridionen zur Messlösung.

Die Messzellenspannung ist eine Funktion der Wasserstoffionenaktivität, der Temperatur und der Chloridionenaktivität der Messlösung. Durch ein Extrapolationsverfahren wird die Zellspannung bei der Chloridionenaktivität Null erhalten. Die international einheitliche Einführung der Bates-Guggenheim Konvention ermöglicht die näherungsweise Berechnung des Aktivitätskoeffizienten des Chloridions in den primären pH-Referenzpuffer-lösungen, deren Ionenstärke ≤ 0.1 mol kg^-1 beträgt. Die Bates-Guggenheim-Konvention beruht auf der Debey-Hückel-Theorie der Elektrolyte.

Messbereich

5°C bis 80°C

Messunsicherheit bei 25°C

Erweiterte Messunsicherheit (Erweiterungsfaktor k = 2), U = 0.002)

Die Zuverlässigkeit der primären pH-Referentmaterialien ist durch internationale Vergleichsmessungen sichergestellt (BIPM key comparison databasis). Die PTB bietet hiermit allen Interessenten die Möglichkeit einer durch das MRA anerkannten Rückführung von pH-Referenzpufferlösungen auf international anerkannte Referenzen. Die Messbereiche sind unter Dienstleistungsangebot zu finden.