Laborelektroden und -sonden: Welche Parameter können sie messen?

Unverzichtbar für jede physikochemische Messung: Elektroden und Sonden wandeln ionische oder optische Signale in auswertbare Daten für Ihr Messgerät um. Unser Sortiment deckt Routine und Forschung ab: pH-Elektroden mit oder ohne ATC, Redox (ORP)-Elektroden, ISE für spezifische Ionen, optische oder elektrochemische Sonden für gelösten O?, 2- oder 4-polige Leitfähigkeit-Sonden sowie Temperatur Pt100/Pt1000-Fühler (Thermoelement oder NTC). Glas- oder Polymerkörper, Einzel-/Doppel-Diaphragma, BNC/DIN-Anschluss und Kabel: für jede Probenmatrix die zuverlässige, langlebige und rückverfolgbare Lösung.

Welche Arten von Elektroden und Sonden gibt es – und wie wählt man die passende aus?

Elektroden für pH sind mit oder ohne Temperaturfühler (ATC) erhältlich. ATC-Varianten vereinfachen die Temperaturkompensation und beschleunigen die Stabilisierung. Wählen Sie Doppel-Diaphragma für komplexe Medien (Abwasser, Proteine), nachfüllbar für lange Lebensdauer und eine Spitze Kugel/Speer/Mikro passend zur Probe. Lagerung in KCl 3 M (nie in deionisiertem Wasser).

Redox-Elektroden (Platin oder Gold) messen das ORP (Redoxpotenzial) zur Überwachung von Oxidation/Reduktion. Modelle mit Polymergehäuse und offener Diaphragma sind weniger anfällig für Verstopfung.

ISE (ionenselektiv) detektieren NH??, F-, NO?-, Cl-, Ca2+ … Sie benötigen ISA (Ionenstärke-Adjustierer), mehrere Standards und eine Steilheitskontrolle.

Die Elektrode für Chloridometer ist der coulometrischen Titration von Chlorid vorbehalten (Schweißtests, salzhaltige Matrizes). Sie muss instrumentenkompatibel sein und gemäß Herstellervorgaben gewartet werden.

Sonden für gelösten O? gibt es als optisch (wartungsarm, kein Elektrolyt) oder elektrochemisch (Clark/galvanisch, mit Membran und Elektrolyt). Leitfähigkeitssonden sind als 2-Pol (Wässer mit niedriger Leitfähigkeit) oder 4-Pol (weiter Messbereich) mit Zellkonstante K=0,1/1/10 erhältlich. Pt100/Pt1000-Sonden, Thermoelemente oder NTC sorgen für eine stabile Temperaturreferenz.

Das Kabel macht den Unterschied: koaxial niedriges Rauschen, passende Länge, Steckverbinder BNC, DIN, S7-Kopf oder Multipin, RCA, 4-mm- oder 2-mm-Banane, IP67-Dichtigkeit je nach Einsatz.

Auswahlkriterien: Probennatur (proteinhaltig, viskos, niedrige Leitfähigkeit), geforderte Genauigkeit, Temperatur, akzeptabler Wartungsaufwand, Kompatibilität von Messgerät/Anschluss.

Die Tabelle unten vergleicht die Hauptfamilien:

Typ	Prinzip	Anwendungen
pH	Glaspotenzial vs. Referenz (ATC optional)	Wasserqualität, Biologie, Formulierung, Fermentation etc.
Redox (ORP)	Edelmetallelektrode (Pt/Au) vs. Referenz	Desinfektion, Oxidation, Prozesskontrolle
ISE	Ionenselektive Membran + ISA	Analytische Chemie, Umwelt, Agro/Lebensmittel
O? dissous	Optode oder Clark-Zelle	Zellkultur, Aquakultur, Wässer
Conductivité	2/4-Pol-Zelle, K 0,1–10	USP/Ph. Eur., Salinität, CIP-Überwachung
Température	RTD Pt100/Pt1000 oder NTC	ATC-Referenz, thermische Rückverfolgbarkeit

In welchen Bereichen werden Elektroden und Sonden eingesetzt?

• Life Sciences/Bioprozesstechnik : Kontrolle von pH, gelöstem O? und Leitfähigkeit in Medien; Monitoring von Fermentation und Zellkultur.
• Pharmazeutik : Leitfähigkeit nach USP/Ph. Eur., pH von Rohstoffen, Freigabeprüfung, Kontrollen in kontrollierten Umgebungen.
• Lebensmittel : pH von Käse/Fleisch (Speerspitzen-Elektrode), Solen (Cl- via ISE oder Chloridometer), Reifung, HACCP.
• Umwelt : Wasserqualität (pH/ORP/ O?/LF), im Feld und im Labor.
• Kosmetik & Chemie : Formulierung, Stabilität, Oxidation, Neutralisierung.
• Klinik : Bestimmung von Chlorid mit dem Chloridometer (Schweißtest).
• Ausbildung & F&E : Vielseitigkeit, Demonstrationen und Prototyping.

Verfügbare Elektroden- und Sondentypen

Häufig gestellte Fragen zu Elektroden und Laborsonden

Wie wählt man eine pH-Elektrode für anspruchsvolle/verschmutzte Matrizen?
Bevorzugen Sie Doppel-Diaphragma, offenes Diaphragma, eine nachfüllbare Elektrode und einen Polymerkörper, um Verstopfungen zu minimieren und die Wartung zu erleichtern.

ATC oder ohne ATC: Was ist der Unterschied?
ATC misst die Temperatur und ermöglicht dem Messgerät, die Anzeige zu kompensieren. Ergebnis: schnellere Stabilisierung und höhere Genauigkeit unter wechselnden Bedingungen.

ISE: Best Practices für die Kalibrierung?
Verwenden Sie mindestens 2–3 Standards, geben Sie ISA zu, rühren Sie kontinuierlich, halten Sie die Gleichgewichtszeit ein und prüfen Sie die Steigung (mV/Dekade), um die Methode zu validieren.

Gelöster O?: optisch oder elektrochemisch?
Optisch = geringer Wartungsaufwand, kein Elektrolyt, strömungsunabhängig. Elektrochemisch ist robust und kostengünstig, benötigt aber Membran und Elektrolyt.

Welche Leitfähigkeitszelle soll ich wählen?
K=0,1 für Reinstwasser, K=1 für Trink-/Prozesswasser, K=10 für hohe Leitfähigkeiten; 4-Pol-Zelle für großen Messbereich und geringere Polarisation.

Wie lagere ich eine pH-Elektrode?
Tauchen Sie Glasmembran und Diaphragma in 3 mol/l KCl. Niemals in deionisiertem Wasser lagern. Je nach Matrix reinigen und ggf. regenerieren.

Beeinflussen Kabel die Messung?
Ja. Ein kurzes, rauscharmes Kabel reduziert Störsignale. BNC/DIN-Kompatibilität und IP67-Dichtigkeit für den Feldeinsatz prüfen.

Ist eine Elektrode für den Chloridmeter universell?
Nein. Diese Elektroden sind spezifisch für Chloridmeter (coulometrische Titration). Beachten Sie die Herstellernummern und kompatiblen Kits.