Zusammensetzung und Funktionsprinzip des Ph-Meters
Ein pH-Sensor hat eine stabförmige Struktur, die normalerweise aus Glas besteht, mit einer Glühbirne an der Unterseite, in der sich der Sensor befindet. Glaselektroden, die zur Messung des pH-Werts verwendet werden, haben Glaskolben, die speziell entwickelt wurden, um selektiv für die Wasserstoffionenkonzentration zu sein. Beim Eintauchen in die zu testende Lösung tauschen sich die Wasserstoffionen in der Testlösung mit anderen positiv geladenen Ionen auf dem Glaskolben aus, wodurch ein elektrochemisches Potential am Kolben erzeugt wird. Ein elektronischer Verstärker erfasst die bei der Messung entstehende Potentialdifferenz zwischen den beiden Elektroden und rechnet die Potentialdifferenz in pH-Einheiten um. Gemäß der Nernst-Gleichung ist die Größe des elektrochemischen Potentials über dem Glaskolben linear mit dem pH-Wert verbunden.
Die Referenzelektrode ist gegenüber dem pH-Wert der Lösung unempfindlich und besteht aus einem Metallleiter, der mit dem Display verbunden ist. Der Leiter wird in eine Elektrolytlösung (normalerweise Kaliumchlorid) getaucht, die durch eine poröse Keramikmembran mit der Testlösung in Kontakt gebracht wird. Die Anzeige besteht aus einem Voltmeter, das die Spannung in pH-Einheiten anzeigt.
