pH-Messgerät

pH-Messgerät-Ratgeber: So wählen Sie das richtige Produkt

Was sagt uns der pH-Wert?

Im Alltag hören wir vom pH-Wert meist im Zusammenhang mit der Qualität von Böden beziehungsweise Trinkwasser oder der Hautverträglichkeit von Cremes. Womöglich erinnern Sie sich an den Lackmus-Test, mit dem im Chemieunterricht der pH-Wert festgestellt wird. Wer einen Garten besitzt, weiß vielleicht, dass der pH-Wert für das Wachstum von Pflanzen eine große Rolle spielt. Auch Poolbesitzer und Aquaristik-Freunde sollten ihn immer im Blick haben. Darüber hinaus ist der pH-Wert bei vielen wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen von Bedeutung. pH-Messgeräte stellen den Säuregehalt einer Substanz innerhalb kurzer Zeit fest. Doch was beschreibt der pH-Wert eigentlich?

Die Abkürzung „pH“ steht für „pondus hydrogenii“ oder „potentia hydrogenii“, also Gewicht beziehungsweise Wirksamkeit des Wasserstoffs. Gemessen wird die Aktivität von Wasserstoffionen in einer Flüssigkeit. Anhand dieser wird der saure beziehungsweise basische Charakter einer wässrigen Lösung festgestellt. Ein geläufiges Synonym für „basisch“ ist „alkalisch“.

Sauer, neutral oder basisch

Saure Lösungen begegnen uns täglich. Das sind nicht zwangsläufig Flüssigkeiten wie Zitronensaft, die sauer schmecken, sondern auch Bier, Kaffee und Tee. Meerwasser und Seife hingegen sind basische Lösungen. Viele Reinigungsmittel haben einen basischen pH-Wert, was die Oberflächenspannung von Wasser verringert und die Reinigung erleichtert. Neutraler Ausgangspunkt der pH-Skala ist reines Wasser mit einem pH-Wert von 7. Zum Vergleich: Die menschliche Haut hat einen pH-Wert von 5,5 und liegt somit im sauren Bereich. Flüssigkeiten mit einem pH-Wert über 7 sind Basen oder alkalische Lösungen. Die pH-Skala ist logarithmisch aufgebaut. Das bedeutet, dass eine Flüssigkeit mit dem Wert 4 eine zehnmal höhere Konzentration hat als eine Lösung mit dem Wert 5.

In diesen Bereichen ist der pH-Wert wichtig

Der pH-Wert spielt nicht nur im Labor eine Rolle, sondern auch im privaten Bereich. Für Gärtner ist er ein wichtiger Anhaltspunkt für die Pflege der Pflanzen. Auch Besitzer von Aquarien oder Pools sollten regelmäßig den pH-Wert kontrollieren, damit sich Fische und Menschen im Wasser wohlfühlen.

Pool

Die Grundlage einer guten Wasserqualität im Pool ist der neutrale pH-Wert. Pool-Besitzer sollten diesen während der Badesaison wöchentlich prüfen. Ein zu hoher oder niedriger pH-Wert wirkt sich negativ auf die Poolanlage aus und kann bei Menschen zu Augen- und Hautreizungen führen. Poolwasser mit einem pH-Wert von 5,5 wäre für die menschliche Haut ideal, bekommt jedoch den verarbeiteten Stoffen und insbesondere unseren Augen nicht gut. Saures Wasser irritiert die Augen und führt zu Juckreiz. In der Wasserpflege hat sich daher der pH-Wert der menschlichen Tränenflüssigkeit, der bei 7,0 bis 7,5 liegt, etabliert.

Der pH-Wert von Schwimmbecken muss regelmäßig überprüft werden.

Aquarium

Der pH-Wert ist einer der wichtigsten Wasserwerte im Aquarium und sollte regelmäßig gemessen werden, damit es Fischen und Pflanzen gut geht. Sie überleben nur in einem bestimmten pH-Bereich, der sich je nach Art deutlich unterscheidet. Viele Bewohner von Wasserbehältern bevorzugen einen pH-Wert zwischen 6,5 und 8,5. Fachliteratur enthält genaue Informationen zu bestimmten Spezies. Wenn sich der Wert ändert, werden die Fische anfälliger für Krankheiten und können weniger Sauerstoff aus dem Wasser aufnehmen. Deshalb ist es ratsam, den pH-Wert einmal in der Woche sowie nach jedem Wasserwechsel zu messen.

Garten

Im Garten kommt ein passender pH-Wert dem Gedeihen der Pflanzen zugute. Zu saure Böden machen ihnen das Leben schwer. Bei einem zu niedrigen pH-Wert liegen die Nährstoffe im Boden fest gebunden vor und können nicht von den Gewächsen aufgenommen werden. Die meisten Pflanzen reagieren empfindlich auf einen pH-Wert unter 5. Hinzu kommt, dass sich Schwermetalle in einem übersäuerten Boden besser lösen. Sie beschädigen die Wurzeln der Pflanzen, was einen Kümmerwuchs zur Folge hat. Pflanzen profitieren von der Aktivität von Bodenlebewesen. Auch auf diese hat der pH-Wert Einfluss. In zu sauren Böden lässt ihre Aktivität nach und kann ganz zum Erliegen kommen.

Wie ermittelt ein Messgerät den pH-Wert?

Ein pH-Tester, auch pH-Meter genannt, misst Spannung. Wenn die Glaselektrode in eine Substanz eingetaucht wird, bildet sich dort ein elektrisches Potential aus. Aus der Potentialdifferenz zur Bezugselektrode entsteht eine Spannung, die den pH-Wert abbildet.

Welche pH-Messgeräte gibt es?

pH-Messgeräte sind in zwei Varianten erhältlich: mit austauschbarer oder integrierter Elektrode. Erstere sind eher für den Einsatz im Labor konzipiert. Für den Hausgebrauch reicht in der Regel ein Gerät mit integrierter Elektrode aus.

pH-Messgeräte mit integrierter Elektrode

Messgeräte mit einer integrierten Elektrode kommen vorwiegend beim Testen von Wasser zum Einsatz, etwa von Trinkwasser, Pools, Teichen und Aquarien. Die einfachen Geräte sind günstig und leicht zu handhaben. Es reicht aus, die integrierte Elektrode ins Wasser zu halten. Nach kurzer Zeit wird der pH-Wert auf dem Display angezeigt. Wer immer wieder die gleiche Messung vornimmt, etwa das Überprüfen des pH-Werts in einem Aquarium, ist mit einem solchen Tester gut beraten.

Nachteil der fest integrierten Elektrode ist, dass das der Einsatzbereich auf Flüssigkeiten beschränkt ist. Messungen an festen Substanzen sind also nicht möglich. Hinzu kommt, dass das ganze Gerät nutzlos wird, sobald die Elektrode beschädigt ist. Diese Art pH-Messgerät hat also nur eine begrenzte Nutzungsdauer.

pH-Messgeräte mit austauschbarer Elektrode

Bei einem pH-Tester mit austauschbarer Elektrode lässt sich der Sensor wechseln. Dadurch ist es möglich, neben Flüssigkeiten auch andere Substanzen zu überprüfen, etwa Gartenerde oder Lebensmittel. Bei der Anwendung im Garten wird die Bodenelektrode in die zuvor aufgelockerte Erde gesteckt. Im Fall von Lebensmitteln wird eine Einstechelektrode benutzt.

Neben den zahlreichen Anwendungsmöglichkeiten verfügen die Geräte in der Regel über ein großes Display mit umfangreichen Anzeigefunktionen. Im Vergleich zu den einfachen Messgeräten mit integrierter Elektrode arbeiten sie zudem viel präziser. Die robuste Bauweise und die austauschbare Elektrode garantieren eine lange Gebrauchsdauer. Die genannten Vorteile schlagen sich allerdings im Preis nieder. Wer lediglich seinen Pool überprüfen möchte, kann auf diesen teureren Tester wahrscheinlich verzichten. Seine Funktionen lassen sich im Labor besser ausschöpfen.

Darauf sollten Sie beim Kauf achten

Welches pH-Messgerät für Sie das richtige ist, hängt vor allem davon ab, welche Messungen Sie machen möchten. Messgeräte mit integrierter Elektrode sind handlich, robust und leicht zu bedienen. Mit ihnen wird vor allem die Wasserqualität überprüft. pH-Tester mit austauschbarer Elektrode liefern genauere Ergebnisse und erlauben Messungen von unterschiedlichen Substanzen.

Messgenauigkeit

Das wichtigste Kriterium beim Kauf eines pH-Messgeräts ist die Messgenauigkeit. In der Regel liefern die Geräte keine exakten Ergebnisse. Vielmehr bleibt immer eine gewisse Messunsicherheit, die abhängig von der Qualität des pH-Testers unterschiedlich ausfällt. Ausschlaggebend ist also ein möglichst geringer Fehlerbereich. Eine Ungenauigkeit von beispielsweise 0,5 bedeutet, dass bei einem gemessenen pH-Wert von 5,5 der tatsächliche Wert zwischen 5,0 und 6,0 liegt.

Um möglichst genaue Messergebnisse zu erhalten, ist es notwendig, das pH-Messgerät regelmäßig zu kalibrieren, also auf einen bestimmten Wert einzustellen. Vielen Produkten liegen die dafür notwendigen Substanzen, „Pufferlösungen“ genannt, bei. Achten Sie beim Kauf darauf, ob die Lösungen enthalten sind. Ansonsten müssen Sie diese nachträglich kaufen. Ein pH-Messgerät ohne Kalibrierung verfälscht dauerhaft Messergebnisse. Die Pufferlösungen entsprechen bestimmten pH-Werten, zum Beispiel 4, 7 und 10. Nach dem Anmischen der Flüssigkeit wird der Messsensor unter leicht kreisenden Bewegungen hineingetaucht. Ein Drücken auf die entsprechende Kalibrierungstaste erledigt den Rest.

Beachten Sie, dass der pH-Wert einer Flüssigkeit temperaturabhängig ist. Hochwertige pH-Messgeräte berücksichtigt die Temperatur der zu messenden Substanz automatisch. Bei manchen Geräten ist es hingegen notwendig, sie manuell auf die entsprechende Temperatur einzustellen.

Display und Handhabung

Ein pH-Messgerät sollte möglichst einfach zu bedienen sein. Tatsächlich sind die meisten Geräte recht simpel aufgebaut. Nachdem die Prüfelektrode Kontakt mit der Testsubstanz hatte, zeigt das Display nach kurzer Zeit zwei Werte an: oben den pH-Wert und darunter die Temperatur. Je nach Anwendungsbereich können weitere Daten wichtig sein. Für Poolbesitzer ist zum Beispiel der Chlorgehalt des Wassers relevant. Ebenfalls sinnvoll ist eine Anzeige des Batteriestands. Neben dem Display verfügen pH-Tester über einen Ein-Aus-Knopf und Geräte mit automatischer Kalibrierung über eine Kalibrierungstaste. Wenn der pH-Wert der Testsubstanz unter oder über dem kalibrierten Bereich liegt, zeigt das Display eine Fehlermeldung.

Falls Sie keine Wasserprobe entnehmen, sondern das Gerät direkt in einen Pool oder ein Aquarium halten, besteht die Gefahr, dass es versehentlich hineinfällt. Daher ist es empfehlenswert, ein wasserfestes Gerät zu kaufen. Ein Gerät mit der Schutzklasse IP67 ist zeitweilig, eines mit IP68 dauerhaft wasserdicht. Auch eine Schlaufe für das Handgelenk kann ein Herunterfallen verhindern.

Ein pH-Meter mit den typischen Bedienelementen.

Was kostet ein pH-Messgerät?

Die Preisspanne bei pH-Messgeräten ist relativ groß. Die teuren Geräte sind für den professionellen Gebrauch im Labor konzipiert. Wer oft die gleiche Messung durchführt, kommt mit einem günstigen pH-Tester aus.

Preiswerte Messgeräte kosten zwischen 10 und 50 Euro. Hierbei handelt es sich in den meisten Fällen um Geräte mit eingebauter pH-Elektrode. Allerdings ist gerade bei günstigen Geräten der Verschleiß groß, sodass Sie bei häufiger Nutzung bald ein Neues benötigen werden.

Etwas kostspieligere Geräte haben in der Regel eine längere Nutzungsdauer. Wenn Sie regelmäßig verschiedene Substanzen auf Ihren pH-Wert überprüfen, sollten Sie mehr Geld investieren. Hochwertige und präzise Testgeräte mit austauschbarer Elektrode finden Sie im Preisbereich von 50 bis 100 Euro. Diese pH-Messgeräte vereinen Haltbarkeit mit Vielseitigkeit.

Hinweise rund um den Gebrauch

Die Elektrode eines pH-Messgeräts reagiert empfindlich auf Umwelteinwirkungen, weshalb sie sachgemäß gewartet und regelmäßig gereinigt werden muss. Um auf Dauer präzise Messergebnisse zu erhalten, ist es notwendig, das Gerät nach einigen Messungen neu zu kalibrieren.

Wartung und Reinigung

Eine sorgfältige Wartung sichert genaue Messergebnisse und verlängert die Gebrauchsdauer einer Elektrode. Vermeiden Sie den direkten Kontakt mit dem Sensor des pH-Messgeräts. Das kann zu Schäden und Verunreinigungen an der Elektrode führen, welche die Messergebnisse beeinträchtigen. Berühren Sie den Sensor wenn nötig nur mit einem weichen Papier, zum Beispiel einem Taschentuch.

Bei Geräten mit austauschbarer Elektrode wird diese in einer speziellen Lagerlösung aufbewahrt. Eine auf Ihr Gerät abgestimmte Lagerlösung ist entweder schon im Set enthalten oder wird vom Hersteller separat angeboten. Die Elektrode darf nie in Leitungswasser, destilliertem Wasser oder deionisiertem Wasser aufbewahrt werden, da sie auf diese Weise irreparablen Schaden nimmt.

Lange Stabilisierungszeiten, fehlerhafte Messwerte und Probleme bei der Kalibrierung sind bei beiden Gerätetypen Hinweise darauf, dass die Elektrode einer Reinigung bedarf. Hierbei folgen sie am besten den Anweisungen im Handbuch Ihres Geräts. Üblicherweise wird empfohlen, die Elektrode mit destilliertem Wasser abzuspülen oder einige Minuten in eine spezielle Reinigungslösung zu stellen. Abhängig von der Verschmutzung ist der Einsatz von bestimmten Reinigungsmitteln notwendig, die zielgerichtet gegen Verunreinigungen wie Fette, Öle oder Proteine wirken.

Wie oft muss das Gerät kalibriert werden?

Nach der Reinigung ist es ratsam, das Messgerät neu zu kalibrieren. Eine Kalibrierung ist auch vor der ersten Verwendung, nach längerer Nichtverwendung und vor dem Prüfen einer neuen Substanz notwendig. Wenn Sie immer die gleiche Messung vornehmen, hängt es vom individuellen Gebrauch ab, wie oft eine Kalibrierung notwendig ist. Mit der Zeit entfernt sich der angezeigte Messwert von der Kalibrierung. Wie schnell das geschieht, ist von Gerät zu Gerät unterschiedlich. Daher ist es empfehlenswert, ein neues Gerät häufiger zu kalibrieren, um festzustellen, wie stark die Veränderung ist. So können Sie das Zeitintervall zwischen den Kalibrierungen anpassen. Einen allgemeinen Richtwert gibt es also nicht.

Den pH-Wert mit Teststreifen ermitteln

Eine günstige Alternative zum Messgerät sind pH-Teststreifen aus Lackmuspapier. Sie sind für weniger als 10 Euro in Drogeriemärkten zu bekommen. Die Teststreifen reagieren nur mit Flüssigkeiten und verändern abhängig vom pH-Wert ihre Farbe. Bei basischen Flüssigkeiten verfärben sie sich blau, bei sauren Flüssigkeiten rot. Die Packungen enthalten in der Regel Farbtabellen, die dabei helfen, die Verfärbung des Papiers richtig zu interpretieren. Ähnliche Teststreifen für Böden finden Sie im Bau- und Gartenmarkt.

Weiterführende Testberichte

Achtung: Hierbei handelt es sich um einen Vergleich. Wir haben die pH-Messgeräte nicht selbst getestet.

Die Tester der Stiftung Warentest befassten sich bisher noch nicht mit pH-Messgeräten und kürten daher keinen Testsieger. Interessierte können also keine Testergebnisse der Verbraucherorganisation zurate ziehen. Auch das Online-Portal des Verbrauchermagazins ÖKO-TEST bietet aktuell keinen Testbericht zu pH-Messgeräten.

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