Wissenschaftler messen mit Spezialwerkzeugen alle möglichen Dinge. Wir messen Dinge wie die Temperatur (wie heiß oder kalt etwas ist), wie viel Platz etwas einnimmt (wir nennen das Volumen) und wie sauer oder basisch eine Flüssigkeit ist. pH-SondeEines der wichtigsten Werkzeuge, die Wissenschaftler verwenden, ist eine pH-Sonde aus Glas. Eine pH-Sonde ist ein Spezialwerkzeug, das uns sagt, ob eine Flüssigkeit sauer – also sauer schmeckend – oder basisch – überhaupt nicht sauer – ist. Labtech ist ein weit verbreiteter Hersteller von pH-Sonden für Labors in hoher Standardqualität für den Einsatz in wissenschaftlichen Untersuchungen. In dieser Lektion lernen Sie alles über pH-Sonden aus Glas, ihre Funktionsweise und ordnungsgemäße Verwendung.
Die kleine pH-Sonde aus Glas macht den Unterschied. Sie besteht aus einem dünnen Glasröhrchen und einem Messabschnitt, der Elektrode genannt wird. Das Glasröhrchen ist mit einer Elektrolytlösung gefüllt, die einen Referenzelektrolyten enthält. Diese Flüssigkeit sorgt dafür, dass die Sonde richtig funktioniert. Die Elektrode besteht also aus einem Material, das empfindlich auf Säureschwankungen reagiert. Wenn die Sonde in eine Flüssigkeit gegeben wird, interagieren saure oder basische Anteile dieser Flüssigkeit mit der Elektrode. Diese beiden arbeiten zusammen und erzeugen einen sogenannten elektrischen Strom. Dieser Strom wird von der pH-Sonde gemessen und daraus der pH-Wert der Flüssigkeit berechnet. Kennt man den pH-Wert, kann man erkennen, wie sauer oder basisch die Flüssigkeit ist, was für viele wissenschaftliche Experimente sehr nützlich ist.
Um die richtigen Messwerte zu erhalten, muss die pH-Sonde kalibriert werden. Kalibrierung ist ein schöner Begriff, der sich auf den Vorgang bezieht, mit dem sichergestellt wird, dass die Sonde richtig funktioniert und Ihnen genaue Messwerte liefert. Bei der Kalibrierung einer Glas-pH-Sonde werden zwei verschiedene Flüssigkeiten mit bekannten pH-Werten verwendet. Säure: Bei dieser Aktivität muss eine dieser Flüssigkeiten sauer (4.0 pH) und die andere basisch (7.0 pH) sein.
Spülen Sie Ihre Sonde also unmittelbar vor der Verwendung mit sauberem Wasser ab, um sicherzugehen, dass Sie keine Flüssigkeiten von der vorherigen Absorption übertragen. Trocknen Sie die Sonde nach dem Spülen vorsichtig mit einem sauberen Tuch ab. Tauchen Sie die Sonde anschließend in die pH-7.0-Lösung. Diese Flüssigkeit ist neutral, d. h. sie ist weder sauer noch basisch. Sie müssen das Messgerät (die Anzeige zeigt den pH-Wert an) einmal kalibrieren, damit es genau 7.0 anzeigt. Spülen Sie die Sonde nach diesem Schritt erneut mit sauberem Wasser ab, um sie für den nächsten Kalibrierungsschritt vorzubereiten. Tauchen Sie die Sonde dann in die pH-4.0-Lösung. Dieses Mal stellen Sie das Messgerät auf 4.0 ein. Nachdem Sie nun alle diese beiden Schritte durchgeführt haben, ist Ihre Sonde kalibriert und bereit für den Einsatz in Ihren Experimenten!!
Es empfiehlt sich, die Sonde nach jedem Gebrauch mit sauberem, destilliertem Wasser abzuspülen. Dadurch werden alle Flüssigkeiten abgespült, die noch darauf verblieben sind. Spülen Sie die Sonde ab und trocknen Sie sie mit einem Tuch oder einem feinen Tupftuch. Manchmal können Sie die Sonde auch in spezielle Reinigungslösungen einweichen, die nur für pH-Sonden aus Glas bestimmt sind. Denken Sie jedoch immer daran, dass Sie Ihre Sonde niemals mit Seife oder anderen chemischen Reinigungsmitteln reinigen sollten. Diese Substanzen können das Glas schmelzen und die Funktion der Sonde beeinträchtigen, was zu Messfehlern führen kann.
Wenn Sie beispielsweise feststellen, dass Ihre pH-Werte viel zu hoch oder zu niedrig sind, ist es möglicherweise an der Zeit, Ihre Sonde neu zu kalibrieren. Dies bedeutet, dass Sie die Kalibrierungsschritte wiederholen müssen, um sicherzustellen, dass die Messwerte korrekt sind. Wenn Ihre Sonde lange Zeit ohne Wartung gelagert wurde, kann sie trocken sein. Weichen Sie sie etwa 30 Minuten lang im Referenzelektrolyt ein und verwenden Sie sie erneut. Dadurch wird ihre Fähigkeit zur genauen Messung des pH-Werts wiederhergestellt. Wenn Sie bei Ihren Messwerten etwas Seltsames vermuten, das nicht unbedingt da sein sollte, liegt dies an Störungen durch elektronische Geräte. Um dies zu beheben, können Sie versuchen, die Sonde von Dingen wie Mobiltelefonen oder Computern fernzuhalten, da diese dazu neigen, Signale zu erzeugen, die sie verwirren.
pH-Sonden aus Glas sind eine sehr gängige und genaue Methode, um den Säuregehalt zu messen, aber es gibt auch andere Methoden, die funktionieren können. Lackmuspapier zum Beispiel ist ein spezielles Papier, das sich verfärbt, wenn es in eine saure Flüssigkeit getaucht wird. Diese Farbänderung kann Ihnen einen allgemeinen Eindruck davon vermitteln, ob die Flüssigkeit sauer ist oder nicht. Lackmuspapier ist weniger genau als eine pH-Sonde aus Glas, daher kann es eher für eine grobe Schätzung des pH-Werts als für eine zuverlässige Messung verwendet werden.
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