Auf einer Skala von 0 bis 14, wieviel würden wir über den pH-Wert und das pH-Diagramm wissen? Die wichtigste Frage, die uns in den Sinn kommt:   Was ist der pH-Wert von Coca-Cola und was misst der Wert von Coca-Cola (oder pH-Wert einer Lösung im Allgemeinen)?  Dieser Artikel spricht über alles, was wir über die pH-Messung wissen müssen.

Was misst der pH-Wert von Coca-Cola?

Ein pH-Wert bezieht sich auf die Konzentration der Wasserstoffionen (H+H) in einer Lösung. Die Stärke hängt von der Menge an H+ ab, die in der Lösung dissoziiert. Starke Lösungen wie Salzsäure geben viele frei; sie dissoziieren fast vollständig. In schwachen Lösungen wie reinem Wasser dissoziieren sie nur wenig. Die Wasserstoffionen verbinden sich mit Wassermolekülen, um Hydronium-Ionen zu bilden (H3O+): H2O + H2O ⇔ H3O+ + OH The H3O+ Konzentration entspricht der H+-Konzentration, also können wir sagen: H2O ⇔ H+ + OH Was den pH-Wert angeht, so können wir mit dieser Formel arbeiten: (pH = -log [H+]), e.g. – log 10-7 Mols [H+] = 7 pH

pH-Werte
Mit freundlicher Genehmigung von Braukaiser

Was ist der pH-Wert von Coca-Cola?

So anspruchsvoll der menschliche Geschmackssinn auch sein mag, den pH-Wert kann er nicht genau beurteilen. Was wäre saurer für uns, eine Zitrone oder eine Coca-Cola? Natürlich würden wir Zitrone sagen und raten, dass sie einen pH-Wert unter dem pH-Wert von Coca-Cola hat.

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Der Zucker in der Cola macht uns glauben, Coca-Cola sei nicht sauer, aber er beeinflusst nicht wirklich den pH-Wert. Das bedeutet, dass wir den pH-Wert von Coca-Cola nicht nur durch Verkostungen ermitteln können. Die Zitrone hat einen pH-Wert von etwa 2,5, aber der pH-Wert von Coca-Cola erreicht 2,3 wegen der Phosphorsäure, die sie enthält. Und dies ist nur einer der Gründe, warum die Welt eine genaue pH-Messung benötigt. Wenn es um alkalische Getränke geht, werden wir nicht viele finden. Die meisten Fruchtsäfte neigen ins Saure und sogar Milch hat einen nahezu neutralen pH-Wert. Ein Getränk, das auf der rechten Seite der pH-Skala angesiedelt ist, ist grüner Tee. Alkalisches Obst und Gemüse kann jedoch dazu beitragen, den pH-Wert unseres Körpers auszugleichen. Apropos pH im Körper, wir haben eine wichtige Flüssigkeit in unseren Körpern, deren pH-Wert kontrolliert werden sollte – Blut. Der pH-Wert von Blut sollte zwischen 7,35 und 7,45 liegen.

pH-Diagramm
Mit freundlicher Genehmigung von Seneye

Wenn man bedenkt, dass der pH-Wert im Trinkwasser eine geregelte Ressource in den meisten Ländern ist, würde vollkommen neutrales Wasser einen pH-Wert von 7,0 haben. Der pH-Wert des Leitungswassers steigt jedoch häufig über 7,0. Leitungswasser mit einem pH-Wert von unter 7,0 könnte den Menschen schaden, die es trinken würden, nicht nur aufgrund der Säure, sondern auch aufgrund von Metallen, die von den von der Säure beschädigten Rohren gelöst wurden. Auf der anderen Seite könnte uns auch ein pH-Wert von über 8,50 schaden. Neben der Wirkung auf unsere Körper würde es die Desinfektionsmittel im Wasser schwächen.

Weitere Anwendungen für pH-Messung

Wir finden pH-Messung in vielen Prozessen, von der Herstellung von Käse und Antibiotika, bis hin zu Düngerherstellung und Goldbergbau. In der Tat haben wir ein Video , das erklärt, wie Unternehmen pH-Messung in der Goldproduktion verwenden.

Messung des pH-Werts einer Lösung – die pH-Elektrode

Eine pH-Elektrode mit einer Messzelle und einer Referenzzelle ist der bislang beste Sensor für den pH-Wert einer Lösung. Wenn wir die Elektrode in eine Flüssigkeit eintauchen, baut sich zwischen den beiden Zellen ein elektrisches Potenzial proportional zum pH-Wert der Flüssigkeit auf. Die Messung dieses Potenzials gibt uns die Basis für alle modernen pH-Messungen, und das gleiche gilt für die Messung des pH-Werts von Coca-Cola.

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Die pH-Messhalbzelle

Diese Halbzelle hat eine Glasmembran, die, wenn sie der Flüssigkeit ausgesetzt ist, eine dünne Schwellschicht bildet, die Ionenaustausch erzeugt. Wir nennen diese Reaktion Hydrolyse. Die H+-Konzentration in der Schicht ändert sich mit dem pH-Wert der Lösung. Dieser Lade- und Entladevorgang dauert an, bis ein H+-Gleichgewicht zwischen Schicht und Lösung erzeugt wurde. Bei stark hydrolisiertem Glas, etwa aufgrund hoher Temperaturen oder alkalischer Anwendungen, steigt die Dicke der Schwellschicht und der Ladevorgang dauert länger. Der gleiche Vorgang findet innerhalb der Membran statt, außer dass die H+ -Aktivität aufgrund eines festen internen Puffers gleich bleibt. Das Glas trennt sowohl die inneren und die äußeren Schichten und verbindet sie gleichzeitig. Die unterschiedlichen Oberflächenpotenziale führen zu einem möglichen Unterschied zwischen innen und außen. Um diesen Unterschied zu messen, benötigen wir Nullstrom und einen hochohmigen Voltmeter.

pH-Messhalbzelle
Mit freundlicher Genehmigung von Visaya.solutions

Je nachdem, wo und wie Sie messen wollen, haben Sie verschiedene Typen von Elektroden und verschiedene Arten von Glas zur Auswahl. Die Labors wollen in der Regel schnelle Ergebnisse und benötigen Glas mit niedriger Impedanz. Aber diese Art von Glas würde in einer rauen Umgebung nicht halten.

Die pH-Referenzhalbzelle

Die Referenzelektrode muss über die Zeit für ihre Messung eine stabile elektrische Basislinie erzeugen. Dies ist definitiv der verwundbarste und komplizierteste Teil der Messkette einer pH-Elektrode, was Stabilität angeht. Im Gegensatz zur pH-empfindlichen Glasmembran kommt die Referenzelektrode in direkten Kontakt mit dem Medium über eine Membran, eine Lücke oder ein Loch. Daher braucht die Elektrode einen Kontaktpunkt aus chemikalienfestem Material. Für Referenzelektroden wird heutzutage meist mit Silberchlorid beschichteter Silberdraht verwendet. Die Verbindung mit der Lösung wird mit einem Elektrolyt (Salzlösung) hergestellt.

pH-Referenzhalbzelle
Mit freundlicher Genehmigung von Visaya.solutions

Dieser Elektrolyt, der auf Kalium, Chlorid und Silberionen basiert, sorgt für eine stabile Umgebung für das Referenzsystem. Er stellt auch eine elektrische Brücke mit der Lösung über die Membran her. Der Elektrolyt kann eine Flüssigkeit, ein halbflüssiges Gel oder ein solides Polymer sein.

Was ist ein pH-Messer?

Ein pH-Messer ist ein Gerät, das wir mit einer pH-Elektrode verbinden, um sein Signal in einen pH-Wert umzuwandeln. In der Regel hat er ein Display, an dem wir den Wert ablesen können, und eine Art Ausgangssignal. Wie wir später erfahren werden, kann die Temperatur die Messung und die Elektrode beeinflussen. Deshalb finden wir auf dem pH-Meter auch einen Anschluss, wo Sie eine Temperatursonde hinzufügen können. In den meisten Fällen können wir auch die Temperatur auf dem Display ablesen.

Um mehr über pH-Messung zu erfahren, wenden Sie sich an unsere Ingenieure.

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