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Mobile pH-Meter

Raus ins Freie – Mobile pH-Meter für den Feldeinsatz

| Autor / Redakteur: Ilka Ottleben* / Marc Platthaus

Abb. 1: Robuste und wasserdichte mobile pH-Meter eignen sich für nahezu alle Applikationen
Abb. 1: Robuste und wasserdichte mobile pH-Meter eignen sich für nahezu alle Applikationen (Bild: WTW)

Der pH-Wert gehört zu den grundlegendsten analytischen Messgrößen, der in zahlreichen Anwendungen von hoher Aussagekraft ist. Seine Bestimmung kann im Labor erfolgen – muss jedoch nicht. Für alle Messungen im Freiland oder an schwer zugänglichen Orten sind mobile Messgeräte unerlässlich.

Bei der Herstellung von Puffern und Medien ist die Bestimmung des pH-Wertes neben der exakten Einwaage der Komponenten ein ganz wesentlicher Schritt und gehört zu den Routine-Aufgaben im Laboralltag. Häufig gibt der pH-Wert jedoch auch fernab der Laborbank oder gar außerhalb der vier Laborwände wichtige erste Anhaltspunkte zum Zustand eines Produktes oder eines ganzen Systems. Mobile Messgeräte haben daher einen besonderen Stellenwert in der pH-Wert-Messung. Sie helfen beispielsweise dem Bademeister im Schwimmbad und dem Ökologen an einem Teich gleichermaßen bei der Beurteilung der Wasserqualität. Auch in vielen Industrie-Anwendungen ist die Bestimmung des pH-Wertes von wesentlicher Bedeutung.

Anforderungen rauer bis extremer Einsatzorte

Ihren zum Teil rauen Einsatzorten entsprechend müssen mobile pH-Meter vor allem eines sein: robust und einfach zu bedienen. Darüber hinaus ist es hilfreich, wenn sie staub- und wasserdicht sind (Schutzart IP67) und eine gute Temperaturkompensation bieten: Die Geräte müssen im Winter bei Minusgraden ebenso exakt funktionieren, wie im Sommer bei hohen Temperaturen. Die einfache Bedienbarkeit spart nicht nur Zeit, sondern kommt auch dann zum Tragen, wenn die Geräte mit Handschuhen unterschiedlichster Couleur bedient werden müssen.

Mechanische Robustheit und Langlebigkeit, die Verwendung rostfreier Gehäusematerialien, eine kompakte, handliche Bauweise sowie geringes Gewicht sind ebenfalls wichtige Eigenschaften, die je nach Anwendung die Kaufentscheidung beeinflussen können. An besonders unzugänglichen Messorten, beispielsweise Brunnen, ermöglichen Messgeräte mit digitaler Datenübertragung sehr lange Kabellängen. Für den sicheren Transport der Geräte sind Aufbewahrungslösungen wie Koffer für das Messgerät und die Sensoren hilfreich. Da die Zeit im „Außeneinsatz“ effizient genutzt sein will, wird in der Regel viel gemessen. Eine Anforderung der die Batterien bzw. Akkus durch entsprechend lange Betriebsdauern Rechnung tragen müssen. Darüber hinaus werden dabei entsprechend viele Daten produziert – ein ausreichend großer Datenspeicher ist daher nützlich, um die pH-Messwerte abzuspeichern und später im Labor optimalerweise via RS232- oder USB-Schnittstelle bzw. drahtlos auf einen Rechner zu übertragen. Idealerweise geschieht dies mitsamt aller relevanter Zusatzdaten wie Datum, Uhrzeit, Temperatur, Proben-ID, je nach Anwendung zudem in GLP-gerechter Form.

Parameter, Kalibrierung und Genauigkeit

Um Mehrfach-Anschaffungen zu vermeiden, sind Multiparametergeräte sinnvoll, die über entsprechende Sensoren zur Bestimmung weiterer Messparameter wie Sauerstoff, Leitfähigkeit oder Redoxpotenzial verfügen. Nicht zuletzt auch deshalb, da diese Messgrößen neben der Temperatur auch einen entscheidenden Einfluss auf den pH-Wert haben. Darüber hinaus begegnen viele Hersteller von pH-Messgeräten dem Anwender-Wunsch nach mehr Flexibilität durch die Erweiterung des klassischen pH-Messbereichs wässriger Lösungen. Die Anforderungen eines mobilen Messgerätes an Robustheit und einfache Bedienung sowie geringe Kosten haben lange „Abstriche“ seitens der Messwert-Präzision gefordert. Durch technische Weiterentwicklungen kommen viele mobile pH-Meter heute jedoch den technischen Spezifikationen von Laborgeräten höherer Preisklassen recht nahe. Eine Entwicklung, die den insgesamt gestiegenen Qualitätsanaforderungen in der Analytik Rechnung trägt. Genauigkeiten von ±0,002 pH sind so auch in mobilen Messgeräten bereits möglich.

Die Kalibrierung der Elektroden sollte im „Feldeinsatz“ gleichermaßen einfach wie präzise erfolgen. Die einfache Durchführung einer Drei-Punkt- oder sogar Fünf-Punkt-Kalibrierung ist hier ebenso von Bedeutung wie Anzahl und Art der zur Verfügung stehenden Puffertypen. Aussagekräftige pH-Werte erhält man nur durch exakte Kalibrierung und beides ist stark temperaturabhängig. Daher sind zusätzliche Kalibrierfunktionen wie eine automatische Temperaturkorrektur nützlich. n

* Dr. I. Ottleben: Redaktion LABORPRAXIS, E-Mail: ilka.ottleben@vogel.de

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