Prof. Dr. Christian Wolkersdorfer

Berechnung der Redoxspannung (früher: Redoxpotential) aus den Messwerten einer Redoxsonde („Redoxkompensation“)

Die Messung der Redoxspannung einer wässrigen Lösung ist wichtig, um die Potentiale innerhalb dieser Lösung zu verstehen. Allerdings zeigen Redoxsonden in der Regel nicht die Redoxspannung bezogen auf die Standard-Wasserstoff-Elektrode (SWE, SHE) an, sondern das Potential relativ zur Lösung. Eine Schätzung der Redoxspannung ist möglich, indem zum Messwert 200 mV addiert werden. Um die exakte Redoxspannung zu erhalten, müssen das Potential der Sonde relativ zur Lösung und deren Temperatur bekannt sein. In den meisten Fällen erfolgt die Berechnung durch einen zweistufigen Ansatz: zunächst die Temperaturkompensation und dann die Redoxkompensation mit zwei Tabellen oder Nonogrammen. Diese Vorgehensweise lässt sich durch die Verwendung der Gleichung von Wolkersdorfer (2008) wesentlich vereinfachen. Basierend auf der Nernst-Gleichung, der Temperatur T [°C] und dem Sondenpotential der Elektrode Et [mV] sowie zwei Konstanten a und b lässt sich die Redoxspannung relativ zur SWE leicht berechnen:

E0(25°C) = Et – 0,198 × (T - 25) + √(ab × T)                                            [Gleichung 1]

Nehmen wir eine „Ag/AgCl, KCl, 3 mol/L“ Redoxelektrode mit einer Wassertemperatur von 11,5 °C und einem Messwert von 194 mV. Somit wird aus der obigen Gleichung 1:

E0(25°C) = 194 – 0,198 × (11,5 – 25) + √(50301 – 297 × 11,5) mV =

                194 + 2,673 + 216,531 mV = 413 mV (410  mV gemäß DIN 38404-6)

Onlinerechner

GER-0906-MP5b Sondenpotential, mV Temperatur, °C Sondentyp
Messwerte
Redoxspannung (SHE), mV ERGEBNIS ± 5 mV  

© Christian Wolkersdorfer 2017 (V 1.1 20170321)

Elektrodentyp a b
„Silberchlorid“, „Argenthal“, „Silamid“ Ag/AgCl, KCl, 1 mol/L (DIN 38404-6) 62.755 284
„Silberchlorid“, „Argenthal“, „Silamid“ Ag/AgCl, KCl, 3 mol/L (DIN 38404-6) 50.301 297
„Silberchlorid“, „Argenthal“, „Silamid“ Ag/AgCl, KCl, 3,5 mol/L (DIN 38404-6) 49.083 310
„Silberchlorid“, „Argenthal“, „Silamid“ Ag/AgCl, KCl, gesättigt (DIN 38404-6) 47.591 356
„Calomel“ Hg/Hg₂C₂, KCl, 0,1 mol/L 112.238 58
„Calomel“ Hg/Hg₂C₂, KCl, 1 mol/L 82.571 183
„Calomel“ Hg/Hg₂C₂, KCl, gesättigt 67.798 324
„Thalamid“ Tl, Hg/TlCl, KCl, 3,5 mol/L
„Quecksilbersulfat“ Hg/Hg₂SO₄, K₂SO₄, gesättigt 451.702 1.090
Ag/AgCl, KCl, 4 mol/L 56.544 287
Hanna Ag/AgCl, KCl, 1 mol/L 69.791 196
Hanna Ag/AgCl, KCl, 3 mol/L 49.296 298
Hanna Ag/AgCl, KCl, 3,5 mol/L 50.301 297
Hanna Ag/AgCl, KCl, gesättigt 49.655 401
Hach Ag/AgCl, KCl, 3 mol/L 50.301 297
WTW SenTix ORP Ag/AgCl 3 KCl mol/L, Au 50.301 297
WTW SenTix PtR 47.591 356

Die Gleichung liefert zwischen 5 and 65 °C Redoxwerte mit einem absoluten Fehler von ± 5 mV. Der Onlinerechner arbeitet mit bis zu 7 Nachkommastellen.

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