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Lexikon der Biologie: Glaselektrode

Glaselektrode w, Indikatorelektrode, die in Kombination mit einer zweiten Elektrode zur routinemäßigen Messung von pH-Werten gebräuchlich ist. Die pH-Messung beruht auf dem Effekt, daß sich an der Grenzfläche zwischen einer Elektrode und einer H+-haltigen Lösung eine konstante Spannungsdifferenz (Galvani-Spannung) einstellt, aus der die H+-Ionenkonzentration der Testlösung berechnet werden kann. Ein pH-Meter ( vgl. Abb. ) besteht im allgemeinen aus einer Glaselektrode (Meßelektrode) und einer Kalomel-Elektrode oder Silberchlorid-Elektrode (Bezugselektrode). Diese Elektroden können entweder gemeinsam in einer Kombinationselektrode oder als getrennte Meß- und Bezugselektroden vorliegen. Die Bezugselektrode taucht in eine standardisierte Lösung (gesättigte [3,5 M] KCl-Lösung) ein – gegen ihr konstantes Potential, das bekannt ist, können Abweichungen gemessen werden. Eine KCl-Brücke oder ein anderes leitendes Element stellt die Verbindung zwischen der Bezugselektrode und der Meßlösung her. Die Meßelektrode (Glaselektrode) taucht in die Testlösung ein. Sie besteht in ihrem unteren Teil aus einer dünnwandigen Hohlkugel aus H+-selektivem Spezialglas, in deren Innerem sich eine Standardlösung, meist in Puffer (pH7), befindet. In diesen Innenpuffer taucht die eigentliche Elektrode (Silber-Silberchlorid-Elektrode) ein. Wird die Meßelektrode in eine Testlösung eingetaucht, deren pH-Wert über dem des Innenpuffers liegt (basische Lösung), so kommt es durch bisher noch nicht endgültig geklärte Vorgänge zur Bindung von H+-Ionen an der Innenseite der Glasmembran und zur Freisetzung von H+-Ionen an deren Außenseite (wodurch die Elektroneutralität der Glasmembran erhalten bleibt). Die freigesetzten H+-Ionen reagieren mit OH–-Ionen der Testlösung zu H2O. Es kommt zu einer Ladungstrennung an der Glasmembran und damit zur Ausbildung einer Potentialdifferenz zwischen Innen- und Außenraum der Elektrode. Zwischen den beiden Elektroden baut sich dadurch eine Spannung auf, die mit einem Galvanometer gemessen werden kann. Diese Spannung wird zur Bestimmung des pH-Werts herangezogen. Durch Vergleich mit Potentialdifferenzen, die durch Eichlösungen mit bekanntem pH-Wert hervorgerufen werden, ist der pH einer Testlösung genau bestimmbar. Haber (F.).



Glaselektrode

schematischer Aufbau. a pH-Meter mit getrennter Meß- und Bezugselektrode, b Kombinationselektrode. B Bezugselektrode, G Galvanometer, Gm H+-selektive Glasmembran, I Innenpuffer, K 3,5 M KCl-Lösung, M Meßelektrode, T Testlösung

Copyright 1999 Spektrum Akademischer Verlag, Heidelberg

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