Problem - pH-Wert sinkt

Wissenschaft Chemie
#1

Liebe Forumgemeinde,

Ich habe folgendes Problem und mir fehlt einfach an Erklärungen für das folgende Phänomen.

400 ml ionisiertes, destilliertes Wasser stand 2 Tage lang geöffnet in einem Plastiktopf (wegen des Kohlendioxid-Ausgleichs und des Temperatur-Ausgleichs). Es wurde nun Phenolrot zugegeben, um den pH-Wert grob zu bestimmen.
Mit einem pH-Meter (von Schott, gut vorher kalibriert) wurde diese Lösung auf einen bestimmten pH-Wert eingestellt (z.B. pH 8,1) (nur mit Hilfe von NaOH, keine weiteren Chemikalien). Man sah deutlich schöne violette Farbe der Lösung. Beim Einstellen des pH-Wertes wurde die Lösung mit einem Rührmagnet städnig durchmischt.
Die Lösung war stabil eingestellt, d.h. ca. 5 Minuten lang blieb der pH-Wert stabil und schwankte nur im Hunderstel-Bereich.

Ein Teil der Lösung (ca. 30 ml) wurde in einen Kunststoff-Röhrchen (Tube) (weiß leider nicht, wie diese Behälter von biologen heißen :smiley:) umgefüllt und dicht verschlossen.
Schon nach 0,5 bis 1 Stunde konnte man deutlich sehen, wie die Farbe an der Oberfläche deutlich gelber wurde (d.h. pH-Wert sank). Und zwar an der Oberfläche als erstes.
Über die Nacht ist es komplett deutlich in den saueren Bereich gedriftet.

Leider fehlen mir die Erklärungen für das beobachtete. Meine Aufgabe ist eine Test-Reihe mit genau eingestellten pH-Werten zu erstellen. Anscheinend ist es nicht so trivial, wie man denkt.

Weiß einer vielleicht, woran liegen könnte, oder hat einen Tipps und Tricks, wie man stabile pH-Werte bekommt?

Als ich jetzt den Text geschrieben habe, fiel mir die Idee auf, dass man vielleicht noch länger warten müsste, um zu prüfen, ob der eingestellte Wert stabil ist oder nicht. Also 10 Minuten oder so? Hmmm…
Schöne Grüße,
Alex

#2

Hallo,
Im Grunde genommen hat die NaOH- Zugabe das gelöste CO2 zu Hydrogencarbonat umgesetzt, falls keine weiteren sauren Stoffe aus der Wasser- Entmineralisierungsanlage zugegen waren. Beim Stehenlassen einer Hydrogencarbonatlösung ist eher zu erwarten, dass der pH- Wert zunimmt, da Hydrogencarbonat mit Kohlensäure und Carbonat im Gleichgewicht steht und sich beim Ausgasen von Kohlensäure die Hydrolyse des Carbonats in einer Steigerung des pH- Werts bemerkbar macht.

Der Grund für die (leichte) pH- Senkung zum Sauren können Additive aus dem Kunststoff sein. Als Trennmittel bei der Kunststoffverarbeitung wird z.B. Stearinsäure eingesetzt. Diese kann in die Lösung migrieren.

pH- Stabilität erreichst du durch Einsatz eines geeigneten Puffers. Man könnte bei der Herstellung des Wassers eine kleine Menge Natriumcarbonat zugeben und mit HCl auf pH 8,1 einstellen. Dann hat man einen Carbonat- Hydrogencarbonat- Puffer, der den pH- Wert stabilisiert.

#3

Hi,

dieses Phänomen hab ich auch schon beobachtet… und auf einmal war mein basisches Wasser ziemlich sauer :smiley:

Da du die Beobachtung gemacht hast, dass es von der Oberfläche her wieder sauer wird, tippe ich darauf, dass es mit dem Sauerstoff oder Kohlendioxid der Luft zu tun hat? Das ist aber rein spekulativ. Ich weiß ja nicht, wie voll du die Tubes gefüllt hast, ob der Luftraum ausreicht, das ganze Wasser zu säuern?! Vielleicht wird auch eine Kettenreaktion gestartet? Wie gesagt, ich weiß es nicht, andere Experten werden dir da sicherlich helfen können.

Aber um bei stabilen pH-Werten zu arbeiten, eignen sich Puffer-Lösungen ganz gut. Allerdings weiß ich nicht, in wie weit du Puffer anstelle von dest./entionis. Wasser einsetzen kannst… Es besteht halt immer die Gefahr, dass die Puffer-Salze mit deinem Untersuchungsobjekt reagieren.

Gruß,
Queeny

#4

Hi.

Hast Du eine Idee, wie Du testen könntest, ob es am CO2 der Luft liegt?

Zu den Tips und Tricks: Informiere Dich mal über Pufferlösungen.

Grüße,
Grünblatt

#5

Liebe Forumgemeinde,

Schon nach 0,5 bis 1 Stunde konnte man deutlich sehen, wie die
Farbe an der Oberfläche deutlich gelber wurde (d.h. pH-Wert
sank). Und zwar an der Oberfläche als erstes.
Über die Nacht ist es komplett deutlich in den saueren Bereich
gedriftet.

Alex

Mal eine Frage. Welche Oberfläche meinst Du. Die Oberfläche im Kontakt mit der überstehenden Luft oder die Oberfläche im Kontakt mit dem Kunststoff?

Wenn Du vermutest, dass die pH- Senkung dem Kontakt mit den CO2- Spuren in der überstehenden Luft geschuldet ist, dann fülle ein Kunststoff- Tube vollständig mit der Lösung, sodass gar kein Luftkontakt mehr möglich ist. Wenn dennoch eine pH- Senkung eintritt, dann liegt es vermutlich an Säurespuren, die aus dem Kunststoff stammen (entweder durch saure Additive im Kunststoff oder durch adsorbierte Säurespuren aus der Laborluft. Das kann dadurch überprüft werden, dass du andere Gefäße (z.B. vor gereinigtes Quarzglas) nimmst und den Versuch darin (mit und ohne überstehende Luft wiederholst). Oder du unterziehst die verwendeten Kunststoff- Tubes einer Vor-Reinigung, bevor du die Lösung einfüllst.