Glaselektrode
Besonderheiten
- Das Potential einer Glasmembran folgt nicht der
Nernst-Gleichung.
Aus diesem Grunde muss die Glaselektrode vor ihrem Einsatz kalibriert werden.
- Es handelt sich nicht um eine Redox-Elektrode, sondern sie beruht auf einem
Grenzflächenpotential.
Kalibrierung
- Im Inneren der Glaselektrode befindet sich immer die gleiche Lösung. Diese ist meist auf einen pH-Wert von 6,88 eingestellt. Zum Kalibrieren wird die Elektrode in eine Lösung des gleichen pH-Wertes eingetaucht. Bei
einem pH von 6,88 ist dies eine Pufferlösung aus gleichen Teilen H2PO4- und HPO42-. Da beide Lösungen den gleichen pH-Wert aufweisen, darf kein Grenzflächenpotential messbar sein. Der aus
diesem Nullwert abgeleitete pH-Wert auf dem Messgerät muss dem der Lösungen entsprechen, also auch 6,88 sein.
- Anschließend wird die Glaselektrode in eine weitere Lösung genau definierten pH-Wertes gegeben, z.B. eine mit pH 4,00. Da die Glaselektrode nicht der Nernst-Gleichung gehorcht, muss die "Steilheit" am
Messgerät so geregelt werden, dass dieses den pH-Wert der Kalibrierlösung, also hier von 4,00 anzeigt.
- Die "Steilheit" ist definiert als:
- ....
- Sowohl die Innen-, als auch die Außenableitung werden mit der gleichen Elektrode
(SSE) abgeleitet, um Potentialdifferenzen zwischen den beiden Elektroden zu vermeiden.
Phasendiagramm
Vorteile
- pH-Unabhängigkeit (pH 0 - 14)
- Unempfindlichkeit gegenüber starken Oxidations- bzw. Reduktionsmitteln.
Nachteile
- Erfordernis der Kalibrierung da:
- Asymmetriepotential
- Potentialunterschied zwischen innerer und äußerer Quellschicht, obwohl beide Pufferlösungen den gleichen pH-Wert aufweisen.
- Steilheit
- Abgegebenes Potential bei Änderung des pH-Wertes um eine
Einheit ist kleiner als 0,05916 Volt.
- Geringe mechanische Festigkeit der Membran
- Säure- und Alkalifehler im Extrembereich, daher vor allem für einen pH-Bereich zwischen 4 und 10 geeignet.
Bemerkungen
- Um die Funktion der Glaselektrode zu gewährleisten muss dafür gesorgt werden, dass die Quellschichten immer mit Wasser gesättigt sind.
Beim Rühren in ionenarmen Lösungen treten an pH-Elektroden mit Keramikstiftdiaphragma Strömungspotentiale auf,
die den Messwert verfälschen.
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