pH-Wert

pH-Wert | Bedeutung

Was ist der pH-Wert?

Der pH-Wert, auch bekannt als Säuregrad, ist eine der Eigenschaften einer Flüssigkeit oder wässrigen Lösung. Der Begriff pH-Wert leitet sich von der lateinischen Bezeichnung "Potentia Hydrogenii" ab. Dies sagt etwas über die Konzentration von Wasserstoffionen aus. Diese Ionen haben die Fähigkeit (das p in pH steht für Potenz), chemische Bestandteile, mit denen sie in Berührung kommen, stark zu verändern. Man kann sie sich als eine stark ätzende Substanz vorstellen. Weitere Informationen darüber, wie diese Prozesse in der Praxis angewendet werden, finden Sie in unserem Artikel über die Dosierung von Natronlauge, einer häufig verwendeten alkalischen Flüssigkeit.

Der pH-Wert reicht von 0 bis 14, wobei ein pH-Wert von 7 als neutral gilt. Der pH-Wert ist eine logarithmische Skala und sagt etwas über das Verhältnis von H3O+ zu OH- Ionen aus. Eine hohe Konzentration von H3O+ bedeutet, dass eine Flüssigkeit einen niedrigen pH-Wert hat. Umgekehrt bedeutet eine hohe Konzentration von OH-Ionen, dass der pH-Wert hoch ist und die Flüssigkeit alkalisch ist. Wenn das Verhältnis zwischen den beiden Ionen gleich ist und das Säure-Basen-Verhältnis optimal ist, beträgt der pH-Wert 7. Dies ist zum Beispiel reines Wasser (destilliertes Wasser).

Flüssigkeiten mit einem pH-Wert von über 7 gelten als alkalisch. Dazu können Flüssigkeiten wie Natronlauge gehören. Flüssigkeiten mit einem pH-Wert unter 7 gelten als sauer. Flüssigkeiten mit einem hohen Säuregehalt sind zum Beispiel die bekannteren Säuren wie Salzsäure und Schwefelsäure.

pH-Wert | Messung

Der pH-Wert kann auf verschiedene Weise gemessen werden:

• Lackmustest. Lackmus ist ein natürlicher blau-violetter Farbstoff, der ursprünglich zum Färben von Textilien oder Lebensmitteln verwendet wurde. Heutzutage wird dieser Farbstoff hauptsächlich zur Messung von pH-Werten verwendet. Das liegt daran, dass Lackmus je nach pH-Wert eine andere Farbe annimmt. Wenn Lackmus mit einer sauren Flüssigkeit (pH 7) in Berührung kommt, färbt es sich blau. 
• pH-Sensor. Diese Sensoren verwenden eine elektrochemische Reaktion. Diese Sensoren bestehen aus 2 verschiedenen Elektroden. Eine Elektrode (Glaselektrode), die die Anzahl der H3O-Ionen in der zu messenden Flüssigkeit misst und sie mit einer Referenzelektrode (Silber-/Silberchloridelektrode) vergleicht. Aus der Differenz zwischen den beiden Elektroden wird der pH-Wert gemessen. Weitere Informationen über die Funktionsweise und Anwendungen von pH-Sensoren finden Sie in unserem Artikel über ORP-Wert und Redox. 
• Titration. Dies ist die genaueste Methode zur Bestimmung des pH-Werts einer Flüssigkeit und wird hauptsächlich in der Wissenschaft verwendet. Sie verwendet das Verhältnis von H3O+ zu OH- Ionen. Bei einer Flüssigkeit mit einem niedrigen pH-Wert und einer hohen Konzentration von H3O+, wie z.B. Zitronensaft, wird eine stark alkalische Flüssigkeit wie Natronlauge hinzugefügt. Gerade so lange, bis die Anzahl der H3O+-Ionen der Anzahl der OH-Ionen entspricht. Dies ist der Äquivalenzpunkt.

Säuregehalt pro Flüssigkeit

Um den Unterschied im Säuregehalt zu verdeutlichen, haben wir unten eine Tabelle mit einer Reihe von alkalischen und sauren Flüssigkeiten und dem entsprechenden pH-Wert.

Flüssigkeiten mit niedrigem pH-Wert (Säure)

Flüssigkeiten mit einem neutralen pH-Wert (pH = 7)

Flüssigkeiten mit einem hohen pH-Wert (alkalisch)

pH-Wert | Erhöhung / Senkung

Besonders für Pools und Spas ist es wichtig, den pH-Wert des Wassers kontinuierlich zu messen und zu regulieren. Für öffentliche Schwimmbäder ist dies sogar vorgeschrieben. Vor allem ein niedriger pH-Wert des Badewassers kann zu Korrosion der Metallteile im Pool führen. Ein zu niedriger pH-Wert kann aber auch dazu führen, dass das gebundene Chlor im Badewasser stinkt und Reizungen verursacht. Außerdem wird das Chlor nicht so gut wirken (die Desinfektion ist geringer). Daher wird bei dieser Art von Anwendung oft eine Kombination aus pH-Wert und freiem Chlor oder Redox-Messung und -Regelung eingesetzt. 

pH-Wert erhöhen 

Wenn Sie z.B. den pH-Wert von Wasser erhöhen möchten, müssen Sie eine alkalische Flüssigkeit (hoher pH-Wert) hinzufügen. Natronlauge wird häufig für diesen Zweck verwendet. Im obigen Diagramm sehen Sie zum Beispiel, dass Chlor einen höheren pH-Wert hat. 

Senkung des pH-Wertes

Wenn Sie zum Beispiel den pH-Wert des Wassers senken möchten, sollten Sie eine saure Flüssigkeit (niedriger pH-Wert) hinzufügen. Denken Sie zum Beispiel an Zitronensäure, Schwefelsäure oder Salzsäure. Weitere Informationen über Flüssigkeiten und den pH-Wert finden Sie in der Tabelle oben.

pH-Wert | Anwendungen

Der pH-Wert und seine Messung/Kontrolle werden in verschiedenen Branchen verwendet:

• Zum Beispiel, um Poolwasser und Wasser in Spas sauber und rein zu halten;
• Aufbereitung von Trinkwasser;
• Im Gartenbau verwendetes Gießwasser;
• Legionellenbekämpfung;
• Abwasserbehandlung;
• Lebensmittelindustrie;
• Apotheke;
• Energie (Kühlwasseraufbereitung).

pH-Wert | Dosierpumpen und -systeme

Innerhalb der Produktpalette von Emec bieten wir verschiedene Lösungen für die pH-Regulierung an. Wir bieten auch eine Reihe von schlüsselfertigen Paketen mit Dosierpumpen inkl. Sensoren und Steuerungen an. Weitere Informationen über unsere Lösungen und deren Anwendung in verschiedenen Branchen finden Sie auf unserer Seite unter Komplettlösungen.

Dosierpumpen geeignet für alkalische und saure Flüssigkeiten 

Chemische Flüssigkeiten mit sehr hohen oder sehr niedrigen pH-Werten können für die Teile der Dosierpumpe, die mit dieser Flüssigkeit in Kontakt kommen, sehr korrosiv sein. Wir nennen diese Teile die "nassen Teile". Speziell für diese schweren Säuren und Basen bieten wir Dosierpumpen an, die dafür geeignet sind. Wir bieten Pumpen für stark alkalische Flüssigkeiten wie Natronlauge, aber auch für stark säurehaltige Flüssigkeiten wie Schwefelsäure und Essigsäure. Sie sind sich nicht sicher, welche Pumpe Sie benötigen? Wir helfen Ihnen gerne weiter!

pH-Sensoren und -Regler

Für den pH-Wert bieten wir einen Sensor an, der nach dem elektrochemischen Prinzip arbeitet. Angeschlossen an einen Controller (Emec Centurio oder LDS) oder direkt an eine Dosierpumpe mit pH-Controller, kann das System dann automatisch den pH-Wert in einer Flüssigkeit regulieren.

Bevorzugen Sie ein komplettes Dosiersystem für die pH-Regulierung?

Im Emec Webshop bieten wir auch eine Reihe von Panels und Installationen mit Dosierpumpe und passenden Sensoren und Steuerungen an. Darüber hinaus bieten wir auch Pumpen aus der Emec WDPHXX-Serie an. Die Dosierpumpen aus dieser Serie eignen sich für die Messung von pH und Redox oder freiem Chlor (in Kombination mit Flowblock). Dadurch sind diese Dosierpumpen zum Beispiel sehr gut für Schwimmbäder geeignet.

Häufig gestellte Fragen zum pH-Wert (FAQ)

Wie können Sie den pH-Wert erhöhen?

Um den pH-Wert zu erhöhen, können Sie der Lösung alkalische Substanzen hinzufügen. Beispiele für solche Substanzen sind Natriumhydroxid (Lauge), Calciumcarbonat (Kalk) oder Kaliumhydroxid. Diese reagieren mit den sauren Komponenten in der Lösung und erhöhen den pH-Wert.

Wie bekommen Sie den pH-Wert hoch?

Sie können den pH-Wert erhöhen, indem Sie Basen hinzufügen. Basen reagieren mit den sauren Komponenten in der Lösung und neutralisieren sie, wodurch der pH-Wert steigt. Achten Sie darauf, dass Sie die richtige Menge hinzufügen, um den gewünschten pH-Wert zu erreichen, und überprüfen Sie ihn regelmäßig mit einem pH-Meter.

Wie können Sie den pH-Wert senken?

Um den pH-Wert zu senken, können Sie der Lösung säurehaltige Substanzen hinzufügen. Beispiele sind Salzsäure, Schwefelsäure oder Phosphorsäure. Diese Säuren reagieren mit den alkalischen Komponenten in der Lösung und senken den pH-Wert.

Was bedeutet der pH-Wert?

Der pH-Wert ist ein Maß für den Säure- oder Alkaligehalt einer Lösung. Er ist ein wichtiger Parameter für viele chemische und biologische Prozesse. Der pH-Wert wird auf einer Skala von 0 bis 14 gemessen, wobei 7 neutral ist. Ein niedriger pH-Wert zeigt Säure an, während ein hoher pH-Wert Alkalität anzeigt.