Pflege und Wartung von Elektroden
Dipl.-Ing. (FH) Lars Sebralla

Ein Meßwert der mit einer Elektrode ermittelter wird ist nur so genau wie die Elektrode selber. Was bedeutet dies für unser Hobby?  Eine Elektrode benötigt regelmäßig Pflege und Wartung, die durch den Aquarianer durchgeführt werden muß. Folgende Elektroden finden in der Aquaristik Verwendung

• pH (sehr häufig)
• Redox (häufig)
• Leitwert (häufig)
• Sauerstoff (sehr selten)

Alle diese Elektroden benötigen eine regelmäßige Reinigung und Kalibrierung. Häufig wird der falsche Ausdruck "Eichen" verwendet, aber Eichen ist ein amtlicher Vorgang und darf nur das Eichamt durchführen. Ein regelmäßiges Kalibrieren reicht nicht aus, da sich auf der Elektrode auch ein Belag aus Bakterien, Kalk, oder sonstigen Verunreinigungen bildet. Dieser Belag verändert den "echten" Wert z.B. beim pH um 2,0 und beim Redox um bis zu 250 mV und muß auch mechanisch entfernt werden.
 
 

Zur mechanischen Reinigung wird ein weiches Tuch und kleine Bürsten benötigt. Die Borsten dürfen nicht zu hart sein.

pH-Elektroden

Neue pH-Elektroden

• Die pH-Elektrode muß immer feucht gelagert werden. Sie darf nie trocken werden!!! Deshalb ist sie mit einer Kappe verschlossen, in welcher sich drei molare Kaliumchlorid-Lösung (3 molare KCl-Lösung) befindet. Vor dem Kauf ist dies unbedingt zu Kontrollieren. Ist die Elektrode trocken, nicht kaufen oder sofort umtauschen. Sie kann bereits unbrauchbar sein.
• Vor dem Kalibrieren pH-Elektrode 2 Tage ins Aquarium hängen, ohne sie anzuschließen
• Dann erfolgt die Kalibrierung
• Eine erneute Kalibrierung nach 3 und 7 Tagen ist nötig
• Es kann bis zu 14 Tagen dauern, bis der "echte" pH-Wert angezeigt wird

Gebrauchte pH-Elektroden

• Die pH-Elektrode muß immer feucht gelagert werden. Sie darf nie trocken werden!!! Deshalb ist sie mit einer Kappe verschlossen, in welcher sich drei molare Kaliumchlorid-Lösung (3 molare KCl-Lösung) befindet. Die Elektrode darf nie in Vollentsalzten-, Destillierten- oder Umkehrosmosewasser gelagert werden, auch nicht für 5 Minuten.
• Vor dem Kalibrieren pH-Elektrode 2 Tage ins Aquarium hängen, ohne sie anzuschließen
• Dann erfolgt die Kalibrierung
• Eine erneute Kalibrierung nach 3 und 7 Tagen ist nötig

Es kann bis zu 14 Tagen dauern, bis der "echte" pH-Wert angezeigt wird

Reinigung von pH-Elektroden für Aquarianer:

• pH-Elektroden werden bei leichten Verschmutzungen mit einem weichem Lappen mit Essig vorsichtig gereinigt
• Bei stärkeren Verunreinigungen die Elektrode für max. 20 min. in Essigesenz stellen
• Mittels einer kleinen Bürste die Elektrode vorsichtig mechanisch Reinigen
• Bei sehr starken Verschmutzungen bzw. alle 9 Monate (!!) muss die Elektrode z.B. mittels Elektrodenreiniger (Zoofachgeschäft) gereinigt werden. Auch saubere Elektroden brauchen die Reinigung um die Glasmembran und das Diaphragma zu reinigen
• Nach jeder Reinigung sollte die Elektrode 4-6 Std. in einer 3 molaren KCl-Lösung (Zoofachgeschäft) gelagert werden, nach Elektrodenreiniger sogar 24-48 Stunden. Danach unbedingt neu kalibrieren!
• "Normale" Reinigung ca. alle 4 Wochen
• Chemische Reinigung ca. alle 9 Monate

verschmutzt                                                   gereinigt
iks pH-Elektrode

Kalibrieren von pH-Elektroden:
Allgemeine Hinweise:

• Kalibrierung ca. alle 4 Wochen (bei Dauereinsatz) oder vor jeder Messung (Handgerät)
• Die benutzte Menge an Pufferlösung ist nachher zu verwerfen, sie darf nur einmal benutzt werden
• Die Temperatur der Prüflösung muß 20°C bzw. 25°C haben (siehe Aufschrift auf der Flasche), sonst kommt es bereits hier schon zu Fehlern
• Je nach Meßbereich (über oder unter pH 7) werden verschiedene Lösungen benötigt (siehe weiter unten)
• Lässt sich der Wert der Pufferlösung nicht mehr am Gerät einstellen oder es dauert mehrere Minuten, muß die Elektrode mit einem Elektrodenreiniger gereinigt werden
• Lässt sich der Wert der Pufferlösung auch nach einer chemischen Elektrodenreinigung nicht am Gerät einstellen, ist die Elektrode unbrauchbar und muß erneuert werden

Kalibrierung Schritt für Schritt:
1.)
Die gereinigte und mit vollentsalztem, es geht auch mit Umkehrosmosewasser, gespülte und abgetrocknete pH-Elektrode wird in die Pufferlösung pH 7 gestellt. +++ Das gilt immer +++. Dazu wird etwas Prüflösung z.B. in ein sauberes Schnapsglas gefüllt. Abgleich mit dem Gerät auf pH 7.

2a.) Meßbereich über pH 7
Die gereinigte und mit vollentsalztem, es geht auch mit Umkehrosmosewasser, gespülte und abgetrocknete pH-Elektrode in die Pufferlösung pH 9, 10 oder 12,45 (gesättigte Ca(OH)₂-Lösung) stellen. Abgleich mit dem Gerät auf pH 9, 10 oder 12,45. DiePufferlösung 9 und 10 sind sehr instabil und nach wenigen Wochen ungeeignet. Deshalb empfehle ich die gesättigte Calciumhydroxis-Lösung.

2b.) Meßbereich unter pH 7
Die gereinigte und mit vollentsalztem, es geht auch mit Umkehrosmosewasser, gespülte und abgetrocknete pH-Elektrode in die Pufferlösung pH 4 stellen. Abgleich mit dem Gerät auf pH 4.

3.)
Elektrode mit  vollentsalztem, es geht auch mit Umkehrosmosewasser, abspülen.

4.)
Elektrode ist einsatzbereit und zeigt nach wenigen Minuten den "echten" Wert an.

Redox-Elektroden

Neue Redox-Elektroden

• Die Redox-Elektrode kann trocken gelagert werden, besser aber in einer drei molare Kaliumchlorid-Lösung (3 molare KCl-Lösung)
• Vor dem Kalibrieren Redox-Elektrode 2 Tage ins Aquarium hängen, ohne sie anzuschließen
• Dann erfolgt die Kalibrierung
• Eine erneute Kalibrierung nach 3 und 7 Tagen
• Es kann bis zu 14 Tagen dauern, bis der "echte" Redox-Wert angezeigt wird

Reinigung von Redox-Elektroden für Aquarianer:

• Redox-Elektroden werden bei leichten Verschmutzungen mit einem weichem Lappen mit Essig vorsichtig gereinigt
• Bei stärkeren Verunreinigungen die Elektrode  für max. 20 min. in Essigesenz stellen
• Mittels einer kleinen Bürste die Elektrode vorsichtig mechanisch Reinigen
• Reinigung im Aquarieneinsatz (Dauereinsatz) wöchentlich mit einer Bürste
• Reinigung im Wodkafiltereinsatz ca. alle 2 Monate

iks Redox-Elektrode mit Platin (rot umrandet)
 
 

verschmutzt                                                 gereinigt
 iks Redox-Elektrode von unten

Kalibrieren von Redox-Elektroden:
Allgemeine Hinweise:

• Kalibrieren ca. alle 4 Wochen (bei Dauereinsatz) oder vor jeder Messung
• Die benutze Menge an Pufferlösung ist nachher zu verwerfen, sie darf nur einmal benutzt werden
• Die Temperatur der Prüflösung muß 20°C bzw. 25°C haben (siehe Aufschrift auf der Flasche), sonst kommt es bereits hier schon zu Fehlern
• Lässt sich der Wert der Pufferlösung nicht am Gerät einstellen, ist die Elektrode unbrauchbar und muß erneuert werden

Kalibrierung Schritt für Schritt:
1.)
Die gereinigte und mit vollentsalztem, es geht auch mit Umkehrosmosewasser, gespülte und abgetrocknete Redox-Elektrode wird in die Pufferlösung 230 mV gestellt. Dazu wird etwas Prüflösung z.B. in ein sauberes Schnapsglas gefüllt. Einige Geräte ermitteln vorher einen Blindwert.

2.)
Elektrode mit  vollentsalztem, es geht auch mit Umkehrosmosewasser, abspülen.

3.)
Elektrode ist einsatzbereit und zeigt nach 2-24 Stunden den "echten" Wert an. Bei neuen Elektroden dauert es  bis zu 14 Tage !!!!
 
 

Leitwert-Elektroden

Neue Leitwert-Elektrode

• Die Leitwert-Elektrode kann trocken gelagert werden
• Kann sofort kalibriert werden
• Eine erneute Kalibrierung nach 7 Tagen
• Es wird gleich der "echte" Leitwert angezeigt

Reinigung von Leitwert-Elektroden für Aquarianer:

• Leitwert-Elektroden werden bei leichten Verschmutzungen mit einem weichem Lappen mit Essig vorsichtig gereinigt
• Bei stärkeren Verunreinigungen die Elektrode  für max. 20 min. in Essigesenz stellen
• Mittels einer kleinen Bürste die Elektrode vorsichtig mechanisch Reinigen
• Reinigung im Aquarieneinsatz (Dauereinsatz) monatlich

Kalibrieren von Leitwert-Elektroden:
Allgemeine Hinweise:

• Kalibrieren ca. alle 4 Wochen (bei Dauereinsatz) oder vor jeder Messung
• Die benutze Menge an Pufferlösung ist nachher zu verwerfen, sie darf nur einmal benutzt werden
• Die Temperatur der Prüflösung muß 20°C bzw. 25°C haben (siehe Aufschrift auf der Flasche), sonst kommt es bereits hier schon zu Fehlern
• Lässt sich der Wert der Pufferlösung nicht am Gerät einstellen, ist die Elektrode unbrauchbar und muß erneuert werden

Kalibrierung Schritt für Schritt:
1.)
Die gereinigte und mit vollentsalztem, es geht auch mit Umkehrosmosewasser, gespülte und abgetrocknete pH-Elektrode wird in die Pufferlösung (z.B. 500 µS/cm oder 50 mS/cm) gestellt. Dazu wird etwas Prüflösung z.B. in ein sauberes Schnapsglas gefüllt. Einige Geräte ermitteln vorher einen Brindwert.

2.)
Elektrode mit  vollentsalztem, es geht auch mit Umkehrosmosewasser, abspülen.

3.)
Elektrode ist einsatzbereit und zeigt gleich den "echten" Wert an.
 
 

Oft gestellte Fragen

Kann man mit einer Reinigungslösung für pH-Elektroden auch eine Leitwertelektrode reinigen? Ich habe dies so empfohlen bekommen.
Die Reinigungslösung ist nur für Glaselektroden geeignet, da stark ätzendes Fluorid drin ist. Deine Leitwertelektrode ist eventuell nun geschädigt. Hast Du die Leitwertelektrode neu kalibriert?
Dies ist nur eine sehr allgemeine Darstellung, aber einige mögen es genauer (Text nicht für Einsteiger):
Fluorid ätzt zwar kein Platin an, aber der Platinmohr einer Leitwertelektrode wird geschädigt (von den einfachen billigen Aquarien-Leitwertmesser). Im Labor haben wir auch Elektroden, mit denen kann man im starken Fluorid-Systemen messen, kosten dementsprechend. Dort ist das Elektrodenmaterial dann aus Graphit.

Muss eine Leitwertelektrode auch alle 9-12 Mon. getauscht werden, wie pH-Elektroden?
Eine Leitwertelektrode muss nicht (!!!) nach 9-12 Mon. getauscht werden. Sie "verbraucht" sich nicht. Lebensdauer ca. 2-5 Jahre, je nach Pflege. Regelmässig kalibrieren.

Hat die Strömungsgeschwindigkeit einen Einfluß auf den Meßwert?
Die Strömungsgeschwindigkeit hat einen sehr grossen Einfluss auf die pH und Redoxmessung. Die Elektroden dürfen nicht direkt in die Strömung gestellt werden

Ich habe einer Empfehlung folgend meine pH-Elektrode und die Leitwert-Elektrode (beide von iks) in Wasser mit Essigessenz gereinigt (Kalkanlagerungen). Anschliessend 10 Stunden gewässert (Leitungswasser) und kalibriert. Beide zeigen zu niedrige Werte an. Danach habe ich sie nochmals für 25 Std. in dest. Wasser gewässert und wieder kalibriert. Derselbe Erfolg. pH-Anzeige ca. 0,5 zu niedrig. Leitwert-Anzeige 1.0215 (Aräometer <TropicMarin> 1.0250).
Eine Reinigung mit Essigessenz ist schon ok, max. 20 min. Nur nach solch einer Reinigung muss die Elektrode für 4-6 Std. in eine 3 molare KCl (Kaliumchlorid)-Lösung gelagert werden. Dann erst kalibrieren. Eine pH- oder Redox-Elektrode darf nie !!!!  in dest. Wasser oder Umkehrosmosewasser gelagert werden. Dieses Wasser darf nur zum Abspülen benutzt werden. Lagere die pH-Elektrode in KCl und kalibriere neu.
Die Leitwertelektrode muss nicht in KCl gelagert werden, sie kann gleich kalibriert werden.

Mein Redoxwert war immer zwischen 300 und 450 mV ist ganz plötzlich auf 100 mV abgesunken ohne das was passiert ist. Alle anderen Werte OK.
Es könnte sich etwas an der Elektrode angesetzt haben, reinige sie doch mal und kalibriere sie neu.

Soll das Gerät für den Meerwassereinsatz zwischen pH 7 und pH 9,2 kalibriert werden ?
Ja

Bei der Kalibrierung mit einer pH 7 Lösung ( => Sera ) fällt der pH-Wert langsam unter 7 und lässt sich über die Asymmetrie nicht mehr weiter raufdrehen, da die Justierschraube schon am Anschlag ist.
Reinige mal die Elektrode mit Elektrodenreiniger. Wenn es eine KCl-Elektrode ist tausche die Lösung in der Elektrode aus. Wenn das alles nichts hilft, muss Du eine neue Elektrode kaufen.

Ist dieses Gerät vielleicht nur für den Süsswassergebrauch geeignet und ist daher in einem niedrigerem Bereich zu kalibrieren ?
Die Elektrode ist nur "müde" oder defekt

Mein Redoxwert ist seit Wochen immer konstant bei 450 mV ist dann auf 550 mV gestiegen ohne das was passiert ist.
Es könnte sich etwas an der Elektrode angesetzt haben, reinige sie doch mal und kalibriere sie neu.