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Boden-pH-Messung Teil I: Grundlagen, Boden-pH-Messung, Gerätevergleich

Boden-pH-Messung Teil I: Grundlagen, Boden-pH-Messung, Gerätevergleich

Autor: Dr. Kovács István – vegyész, elektrokémikus

7 Minuten Lesezeit
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Boden-pH-Messung Teil I: Grundlagen, Boden-pH-Messung, Gerätevergleich
pH-Messung von Boden A: Warum ist es notwendig und wie wird es durchgeführt?

A Für die pH-Messung im Boden werden zwei Elektroden benötigt, von denen einer pH-empfindlich ist (dies ist eine Glasmembran pH-Elektrode), während die andere im Gegenteil einen stabilen Wert in jeder pH-Lösung zeigt (dies ist ReferenzelektrodeDank der pH-sensitiven Membran entsteht zwischen den beiden Elektroden eine mit dem pH-Wert veränderliche Potentialdifferenz, die von der Elektronik des Messgeräts gemessen und in pH-Einheiten auf dem Display angezeigt wird.

Boden pH-Elektrode

Wie kalibriere ich das Boden-pH-Messgerät? Warum muss ich an 2 Punkten kalibrieren?

Die Kalibrierung besteht darin, dem Gerät die Umwandlungsregel zwischen dem gemessenen Potential und dem pH-Wert zu geben. Für die Kalibrierung werden Pufferlösungen verwendet, deren pH-Werte genau bekannt sind, z.B. pH=4,01, pH=6,86, pH=9,18. Für genaue Messungen ist eine Kalibrierung von mindestens 2 Punkten erforderlich.

Der pH-Wert und die gemessene Potentialdifferenz (E (mV) ) sind eine beschreibende Funktion:

E (mV) = Eo + S x pH.

In der obigen Gleichung ist S eine temperaturabhängige Konstante, die die Empfindlichkeit des pH-Messsystems auf pH-Änderungen anzeigt. Bei Raumtemperatur entspricht S einer Potentialänderung von etwa 60 mV/pH pro pH-Einheit. Eo entspricht dem Potential bei pH=0. Um also die beiden Konstanten in der Gleichung (Eo und S) zu bestimmen, muss das Potential bei zwei bekannten pH-Werten gemessen werden (siehe Abbildung links).

Kann ich mein pH-Messgerät mit destilliertem oder hochreinem Wasser kalibrieren?

Natürlich würde jeder denken, dass reines Wasser einen pH-Wert von 7 hat, daher kann das pH-Messgerät mit reinem Wasser kalibriert werden.


ACHTUNG


Ein pH-Messgerät darf nicht mit reinem Wasser kalibriert werden! Das wäre ein großer Fehler! Reines Wasser ist keine Pufferlösung, da es aufgrund seiner Reinheit keine (oder kaum messbare) Menge gelöster Stoffe enthält. Wasser hat keine Pufferkapazität. Wenn Sie jedoch den pH-Wert des Bodens messen und eine Verdünnung aus Boden und destilliertem Wasser im Verhältnis 1:2 herstellen, bestimmen die Salze, die aus dem Boden ausgeschieden werden, den pH-Wert des Wassers, und der im wässrigen Extrakt gemessene pH-Wert entspricht dem pH-Wert des Bodens.

Warum muss ein pH-Messgerät auch die Temperatur messen und was ist die automatische Wärmekompensation (ATC)?

Die Temperatur ist ein wichtiger Parameter, der die Genauigkeit der pH-Messung beeinflusst. Wie bereits erwähnt, basiert die pH-Messung auf der Messung der Potentialdifferenz zwischen zwei Elektroden, die in eine Lösung getaucht sind. Potential der Elektroden und für die Kalibrierung verwendet pH-Wert von Puffern Allerdings Abhängig von der Temperatur. Dieser Fehler kann 0,15-0,2 pH-Wert erreichen, auch bis zu 10oDie modernen BodenpH-Messgeräte sind mit einem automatischen Temperaturkompensationssystem (ATC – Abkürzung des englischen Namens) ausgestattet. Dank dieser Funktion können Sie die Kalibrierwerte sowohl im Winter als auch im Sommer 25oOhne dieses System wäre die Messung viel ungenauer. 


Wichtig!

Um mit einem pH-Messgerät mit einer Genauigkeit von 0,01 pH zu messen, ist eine Temperaturkompensation erforderlich.

Um mit einem pH-Messgerät mit einer Genauigkeit von 0,01 pH zu messen, ist eine Temperaturkompensation erforderlich.

Warum sollten nur Standard-Pufferlösungen für die Kalibrierung von Boden-pH-Messgeräten verwendet werden?

Nicht jede Lösung mit einem bekannten pH-Wert kann als Puffer verwendet werden, da bei Lösung hat keine Pufferkapazität, dann eine kleine Menge eines anderen pH-Wertes Material, wie die Oberflächenschicht der pH-Elektrode, Ändern Sie den pH-Wert der LösungDas heißt, wir können den pH-Wert einer solchen Lösung während der Kalibrierung selbst verändern. Danach wird unsere pH-Kalibrierung fehlerhaft sein und das so kalibrierte pH-Messgerät wird falsche Werte anzeigen. Die Pufferkapazität hängt von der Konzentration der darin enthaltenen Salze ab. Je geringer der Salzgehalt im Wasser ist, desto leichter kann der pH-Wert verändert werden. Standard-Pufferlösungen mit hoher PufferkapazitätDas bedeutet in der Praxis, dass wenn während der Kalibrierung ein paar Tropfen Wasser mit der Elektrode in unsere Pufferlösung gelangen, dies im Wesentlichen Verändert den pH-Wert des Bodens nicht!

Pufferlösungen pH-Werte reichen weit, zum Beispiel, oft verwendet in den folgenden pH-Puffer mit folgendem Wert: 1.68, 4.01, 6.86, 7.00, 9.18, 10.01, und 12.45 pH. 

Verwenden Sie immer einen Puffer, der pH Wert nahe dem Muster pH Zum Beispiel: wenn die Probe pH Wert von ca. pH= 6,7, verwenden 4.01 und 6,86 Je enger der Kalibrierungsbereich, desto genauer die Messung. pH Ablesen.


EMPFEHLUNGEN

Verwenden Sie immer einen Puffer, der pH Wert nahe dem Muster pH Zum Beispiel: wenn die Probe pH Wert von ca. pH= 6,7, verwenden 4.01 und 6,86 Je enger der Kalibrierbereich, desto genauer die Messung. pH Ablesen.

Worauf sollte man bei der pH-Messung achten?

  • Beginnen Sie alle wichtigen Messungen mit einer Kalibrierung an zwei Punkten.
  • Verwenden Sie frische Puffer und deionisiertes Wasser.
  • Achten Sie darauf, dass Sie die Puffer nicht mischen, wenn Sie sie in den Behälter zurückgeben. Daher ist es ratsam, die Pufferlösungen für die tägliche Arbeit in kleinen Flaschen und die übrigen Mengen für längere Zeit in separaten, größeren Flaschen aufzubewahren.
  • Füllen Sie niemals die Lösung in die größere Flasche zurück, um den relativ teuren Puffer nicht durch eine falsche Rückfüllung zu ruinieren
  • Verwenden Sie bei der Kalibrierung einen Puffer, dessen pH-Wert nicht mehr als 3 pH-Einheiten von dem gemessenen Wert abweicht. Der pH-Wert der Probe sollte zwischen den Werten der beiden Kalibrierpuffer liegen.
  • Verwenden Sie deionisiertes, destilliertes oder durch Umkehrosmose gereinigtes Wasser, um Puffer und Proben auf der Elektrodenoberfläche zu entfernen.
  • Spülen Sie die Elektrodenoberfläche nach der Verwendung der beiden Pufferlösungen und nach jeder Messung mit klarem Wasser ab.

Verbote bei der pH-Messung von Böden

  • Lassen Sie nach der Verwendung keine Öle, Fette, Speisereste, Stärke, Proteine oder andere Substanzen auf der pH-Elektrode zurück. Wenn Sie den pH-Wert in solchen Lösungen messen müssen, fragen Sie Ihren pH-Messgeräte-Händler nach dem empfohlenen Elektrodentyp oder Gerät für diese Art von Messungen.
  • Verwenden Sie die pH-Elektrode nicht in einer Umgebung wie Aceton, Toluol, Methylenchlorid, Xylol und anderen starken organischen Lösungsmitteln. Diese können die Materialien beschädigen, aus denen die pH-Elektrode besteht.
  • Berühren Sie die Oberfläche der Glasmembran nicht mit der Hand.
  • Führen Sie die pH-Messung vorsichtig durch, da die pH-Membran aus Glas nur etwa 100 Mikrometer dick ist und bei einem leichten Stoß zerbricht.

Wie wähle ich ein pH-Messgerät aus? Welche Genauigkeit sollte ich wählen?

In diesem Abschnitt möchten wir Ihnen bei der Auswahl eines pH-Messgeräts helfen, vor allem, wenn Sie noch kein solches Gerät gekauft oder verwendet haben. Dieser Abschnitt ist wichtig, um Sie vor unnötigen Ausgaben zu bewahren und eine optimale Lösung sowohl aus technischer als auch aus finanzieller Sicht zu finden. Schauen wir uns also an, worauf wir vor dem Kauf eines pH-Messgeräts achten müssen. Wenn ich ein pH-Messgerät kaufen möchte, muss ich zunächst entscheiden, welche Messungen ich mit dem pH-Messgerät durchführen möchte. Für verschiedene Anwendungsbereiche werden pH-Messgeräte mit unterschiedlicher Genauigkeit benötigt. Aus dem heutigen pH-Messgeräteangebot kann man auch pH-Messgeräte mit 0,1pH, 0,01pH und sogar 0,005 pH-Genauigkeit auswählen.

Eine Genauigkeit von mindestens 0,1pH ist erforderlich.

Zur pH-Messung im Boden, in Bewässerungswasser, in Nährlösung, in Trinkwasser, in Aquarien, in Schwimmbädern, in Whirlpools. Die Realität zeigt jedoch, dass ein Landwirt mit einem pH-Messgerät mit einer Genauigkeit von 0,1 pH nur mit einer Streuung von +/- 0,1, d.h. mit einer pH-Genauigkeit von 0,2 messen kann, weil sich die Fehler addieren (Gerätefehler, Kalibrierlösung, Verschmutzung, Temperaturschwankungen usw.).

Wer kann es tun Ich empfehle, das pH-Messgerät mit einer Genauigkeit von 0,01 zu wählen, dann können Sie sicher mit 0,1 pH-Genauigkeit messen. Der Preisunterschied (ca. 1,5 – 2 Tausend HUF) zwischen den beiden Gerätetypen ist nicht groß, aber bei Messungen, die eine größere Präzision erfordern (Geflügel, Wein pH, Nährlösung, Milch, Milchprodukte), wird das Boden-pH-Messgerät auch nützlich sein. Spritzwassergeschützt seinIch empfehle jedoch nicht, den gesamten Körper des Boden-pH-Messgeräts in die zu messende Lösung einzutauchen, da die Keine Garantie auf Bewässerung!

Hilfstabelle zur Auswahl eines Boden-pH-Messgeräts:

Boden pH-Messgeräte


Ist Kalibrierung mühsam?

Viele Menschen fragen, ob sie ein pH-Messgerät benötigen, das nicht kalibriert werden muss. 
Es gibt kein Boden-pH-Messgerät, das nicht kalibriert werden muss! 
Minden pH Messgerät sollte mit Pufferlösungen kalibriert werden und oft genug, häufiger als EC- Meter! A pH Messgerät sollten die Verkäufer auch Pufferlösung liefern (mindestens 100 ml 2 Typen).

Als Beruhigung sage ich, die pH Die Überprüfung und Kalibrierung des Messgeräts ist keine komplizierte Aufgabe! pH mit Messgeräten bis 1 Sie können die Kalibrierung auch per Tastendruck durchführen (z. B.12-bei).Die automatische Wärmekompensation (ATC) ist bereits eine Grundvoraussetzung für eine pH Jedoch gibt es eine Abweichung in der EC- Zähler und pH Dies wird selten erwähnt oder ist nicht für viele Menschen bekannt.


Ein Unterschied!

Bei EC-Messgeräten gibt es nicht nur bei der Kalibrierung eine Temperaturkompensation, sondern auch bei der Messung.

Bei pH-Messgeräten ist ATC nur bei der Kalibrierung! A pH Messungen bei verschiedenen Temperaturen der aktuellen pH Wert zeigen, so achten Sie beim Vergleich der pH Messergebnisse, die im Frühjahr 15 oC in einer Bodenprobe gemessen, mit Sommermessungen, die 30 oWir haben bei Grad C beendet!

Was ist nun der nächste Schritt?


Im nächsten Kapitel...

Klicken Sie auf den großen roten Button und lesen Sie mehr über den pH-Wert des Bodens.

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