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

  • Ag | AgCl, Cl-, H+ | Glas | H+ || Cl-, AgCl |Ag

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.

 

www.BDsoft.de
pharm@zie
-
Bücher zum Thema Pharmazie bei Amazon