Der pH-Wert
beeinflusst viele
Vorgänge in
Flüssigkeitssystemen (
Korrosion, Schutzschichtbildung) und im
täglichen Leben (z. B. Nährstoffhaushalt der Pflanzen im Boden, Aufnahmevermögen von Sauerstoff im Blut eines menschlichen Körpers, Verdauung von Speisen im Magen, Säureschutzmantel der Hautoberfläche, Wäschewaschen).
Der pH-Wert kann mit einem Digital-PH-Wert-Messgerät, der Messung pH-abhängiger, elektrochemischer Potentiale und/oder einem pH-Teststreifen (Lackmuspapier - pH-Fix-Indikatorstäbchen) ermittelt werden.
Bei dem pH-Teststreifen handelt es sich um ein auf einem Papierstreifen (Universalindikatorpapier) aufgetragenen Indikator, der sich um so mehr nach Rot verfärbt, je mehr Säure im Wasser enthalten ist. Bei Laugen verfärbt sich das Papier blau. Bei der Abstufung der Färbung spricht man von der pH-Skala.
Auf der pH-Wert-Skala ist neutrales Wasser der Ausgangspunkt (bei 25°C > pH 7). Unterhalb von pH 7 ist das Wasser eine Säure, oberhalb von pH 7 eine Lauge bzw. Alkalie. Die Skala mit dem Faktor 10 aufgebaut, d. h. eine Säure bzw. eine Lauge ist mit jedem Wert zehnmal so stark bzw. schwach.
Für den
Betrieb von
Heizkesseln und anderen
wasserberührten Teilen ist es wichtig zu wissen, dass die tatsächliche
Korrosionstätigkeit zu einem großen Teil vom pH-Wert abhängt. Da es auch einen alkalischen Angriff auf den
Stahl gibt, existiert ein optimaler pH-Wertbereich, bei dem die
Korrosionstätigkeit fast nicht mehr messbar ist. Dieser
pH-Wert liegt zwischen ca.
8,2 und
10,5. Diese Angabe gilt für salzhaltiges
Wasser (elektrische Leitfähigkeiten 100 - 1500 Mikrosiemens/cm) und
Temperaturen unter 100°C. Bei
Aluminium ist der "optimale" pH-Wertbereich wesentlich schmaler und liegt bei etwa
6,5 - 7,5. Bei entsprechenden Legierungen lässt sich dieser Bereich auf ca.
9,5 erweitern.
Immer wieder kommt es in
Trinkwasseranlagen mit
Kupferrohrinstallationen, die jahrzehntelang problemlos funktionierten, zu erheblichen
Korrosionsschäden an den Rohrleitungen und dadurch zu
Wasserschäden. Der Grund liegt in der Änderung der
Wasserqualität, die in einem
Wassereinzugsgebiet geliefert wird. Nach der
DIN 50930 Teil 6 dürfen
keine Kupferrohre installiert werden, wenn der
pH – Wert unter 7,0 und bei einem
pH-Wert zwischen 7,0 und 7,4 darf der
TOC-Wert 1,5 mg/l nicht überschreiten. In Bestandsanlagen wird in solchen Fällen eine
Totalsanierung empfohlen, wenn die
Wasserqualität durch Mischung mit anderen Wässern nicht verbessert werden kann.
Der pH-Wert ist eine Maßzahl, die die Höhe der Konzentration an H3O+-Ionen in einer wässrigen Lösung angibt. Sie wird durch den negativ dekadischen Logarithmus der H3O+-Ionen-Konzentration ausgedrückt:
pH = - log [H3O+]