DIN 19260-2012 pH measurement - General terms and definitions《pH值测量 通用术语和定义》.pdf

1、Oktober 2012DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINPreisgruppe 4DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berlin, gestattet.ICS 71.040.40!$.“1911198www.din.deDDIN 19260pH

2、Messung Allgemeine BegriffepH measurement General terms and definitionsMesure du pH Termes gnraux et dfinitionsAlleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 19260:2005-06www.beuth.deGesamtumfang 4 SeitenDIN 19260:2012-10 2 Vorwort Dieses Dokument wurde im Arbeitsausschu

3、ss NA 062-09-21 AA pH-Messtechnik“ des Normenausschusses Materialprfung (NMP) erarbeitet. nderungen Gegenber DIN 19260:1971-03 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) die Norm wurde inhaltlich und redaktionell vollstndig berarbeitet; b) es wird zwischen den Begriffen pH“ und pH-Wert“ unterschieden

4、 c) Erluterungen zu Wasserstoffionen, Oxoniumionen und Hydroniumionen wurden aufgenommen. Gegenber DIN 19260:2005-06 wurden folgende Korrekturen vorgenommen: a) die Definition des Begriffs pH-Wert“ wurde korrigiert; b) die Norm wurde redaktionell berarbeitet. Frhere Ausgaben DIN 19260: 1961-03, 197

5、1-03, 2005-06 DIN 19260:2012-10 3 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument legt die Begriffe pH und pH-Wert und weitere zugehrige Begriffe fest. Die Definition des pH und des dazugehrigen pH-Wertes in dieser Norm beschrnkt sich auf den Bereich wssriger Lsungen. Aussagen ber die Wirkung des pH in Wasser s

6、ind nicht auf andere Lsungsmittel bertragbar. 2 Begriffe 2.1 pH ein Ma fr die saure oder basische Reaktion einer wssrigen Lsung Schreibweise von pH: das p und das H stehen senkrecht auf einer Zeile. Das Gleiche gilt fr pOH. ANMERKUNG Die saure Reaktion wird durch die Aktivitt der vorhandenen Wassers

7、toffionen“ bestimmt. Die basische Reaktion wird durch die Aktivitt der vorhandenen Hydroxidionen bestimmt. Der direkte Zusammenhang zwischen den Aktivitten der Wasserstoffionen“ und der Hydroxidionen wird durch das Ionenprodukt des Wassers (2.2) beschrieben. 2.2 Ionenprodukt das Produkt aus der Wass

8、erstoff- und Hydroxidionenaktivitt OHHWaaK = (1) WWlgKpK = (2) ANMERKUNG 1 KWist von der Temperatur abhngig und betrgt fr verdnnte Lsungen 1 10-14mol2/kg2bei 25 C, also pKW= 14. ANMERKUNG 2 In Abhngigkeit vom pH-Wert werden wssrige Lsungen klassifiziert als: Neutral Neutral ist eine Lsung, deren Akt

9、ivitt an Wasserstoff- und Hydroxidionen gleich gro sind. Fr stark verdnnte Lsungen ist der Aktivittskoeffizient gleich 1. Der Neutralpunkt ergibt sich aus dem Ionenprodukt des Wassers und ist temperaturabhngig. In realen Lsungen knnen die Wasserstoff- und Hydroxidionenaktivitt (bei gleichen Konzentr

10、ationen) unterschiedlich sein. Der pH-Wert am Neutralpunkt hngt somit vom Aktivittskoeffizienten der Lsung ab, u.a. beeinflussen den pH die Temperatur und die Ionenstrke der Messlsung. Sauer Sauer ist eine Lsung, deren Wasserstoffionenaktivitt grer als die Hydroxidionenaktivitt ist. Ihr pH-Wert ist

11、demnach kleiner als der pH-Wert einer neutralen Lsung bei gleicher Temperatur. Basisch Basisch ist eine Lsung, deren Wasserstoffionenaktivitt kleiner ist als die Hydroxidionenaktivitt. Ihr pH-Wert ist demnach grer als der pH-Wert einer neutralen Lsung bei gleicher Temperatur. Alkalisch ist eine Lsun

12、g, deren Basizitt auf der Anwesenheit von basisch reagierenden Alkaliverbindungen beruht. DIN 19260:2012-10 4 ANMERKUNG 3 Zur Vereinfachung der Formeln wird in der Regel das H+(Wasserstoffion) fr die Definition des pH verwendet. In der Realitt existieren diese Wasserstoffionen (freie Protonen) nur i

13、n assoziierter Form. Im Wasser bildet sich in erster Stufe das Oxoniumion. + OHOHH32(3) Das Oxoniumion lagert noch weitere Wassermolekle an. Das hydratisierte Oxoniumion wird als Hydroniumion (H9O4+) bezeichnet. 2.3 pH-Wert dimensionslose Zahl, die den pH charakterisiert. Er ist der negative dekadis

14、che Logarithmus der Wasserstoffionenaktivitt (aH), geteilt durch die Einheit der Molalitt m0=0HlgpHma(4) mit HHH= ma (5) Dabei ist aHdie Aktivitt des Wasserstoffions, in mol/kg; H der Aktivittskoeffizient des Wasserstoffions; mHdie Molalitt des Wasserstoffions, in mol/kg. ANMERKUNG 1 Der pH-Wert ist

15、 als Ma einer Einzelionenaktivitt prinzipiell nicht messbar. Deshalb werden pH(PS)-Werte von Lsungen primrer Referenzmaterialien (PS Primary Standard) bestimmt, die ihm mglichst nahe kommen und auf ihn zurckgefhrt werden knnen. Dies wird erreicht durch ein elektrochemisches Messverfahren, das auf de

16、r streng thermodynamischen Abhngigkeit des Potentials der Platin/Wasserstoff-Elektrode von der Wasserstoffionenaktivitt beruht und Diffusionsspannungen durch die Verwendung von Zellen ohne berfhrung ausschliet. ANMERKUNG 2 Von den primren Referenzmaterialien werden die sekundren und Arbeits-Referenzmaterialien abgeleitet. Mit ihnen werden in der Praxis pH-Messeinrichtungen kalibriert und justiert.