Titelaufnahme

Titel
Systematic investigation of the influence of the intrinsic charges of pH indicators on their lionic strength behaviour (2-100 mM) / vorgelegt von Norbert Galler
Verfasser/ VerfasserinGaller, Norbert
Begutachter / BegutachterinMayr, Torsten
Erschienen2014
UmfangVII, 84 Bl. : Zsfassungen (2 Bl.) + CD-ROM ; Ill., graph. Darst.
HochschulschriftGraz, Univ., Dipl.-Arb., 2014
Anmerkung
Zsfassungen in dt. und engl. Sprache
SpracheEnglisch
DokumenttypDiplomarbeit
Schlagwörter (GND)Wasserstoffionenkonzentration / Messung / Ionenstärke / Wasserstoffionenkonzentration / Messung / Ionenstärke / Online-Publikation
URNurn:nbn:at:at-ubg:1-61886 Persistent Identifier (URN)
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Systematic investigation of the influence of the intrinsic charges of pH indicators on their lionic strength behaviour (2-100 mM) [2.48 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Messung des pH-Wertes bei sehr geringen Ionenstärken (IS) ist eine große Herausforderung, aber auch ein sehr wichtiges analytisches Feld. Die üblicherweise verwendete Glaselektrode erreicht ihre Grenzen, wenn es ans Messen etwa von destilliertem Wasser oder Reinstwasser geht. Aber optische Sensoren als ein weiterer wichtiger Ansatz zur pH-Messung haben dort noch größere Probleme. Sie messen Konzentrationen und keine Aktivitäten. Sollte eine Lösung für diese Limitierung der optischen Sensoren gefunden werden, kann der optische Weg zum elektrochemischen in Konkurrenz treten, nachdem er viele mögliche Vorteile gegenüber der Glaselektrode bietet: leichtere Miniaturisierung, keine elektromagnetischen Interferenzen, weniger zerbrechlich, billiger, bessere Sensitivität. In dieser Arbeit wurden grundlegende Messungen durchgeführt, um herauszufinden, wie gut das Verhalten von pH-Indikatoren mit der Debye-Hückel-Theorie übereinstimmt. Diese pH-Farbstoffe sind selbst Puffer. Die pKa-Werte von Puffern sind stark von der IS einer Lösung abhängig, besonders in Bereichen sehr geringer IS. Diese Arbeit untersucht das Verhalten von sechs pH-Indikatoren im Bereich zwischen ca. 2 und 100 mM IS. Die gewählten Farbstoffe tragen in ihrer sauren Form die Ladungen -3, -2, -1, 0 und +1. Die Eigenladung 0 wurde zweimal gewählt, wobei einer der Farbstoffe zwitterionisch ist. Alle Messungen wurden in Lösung durchgeführt. Gute Korrelationen zwischen Theorie und durchgeführten Messungen konnten gefunden werden.

Zusammenfassung (Englisch)

Measuring pH at very low ionic strengths (IS) is a great challenge but also a very important analytical area. The glass electrode as the usually used device reaches its limits when it comes to pH measurements in distilled or highly pure water for example. But optical pH sensors as another important approach for measuring pH have even bigger problems there. They do not measure activities but concentrations. If a solution for this limitation of optical indicators could be found, the optical approach is able to compete with the potentiometric approach as it presents several potential advantages over the glass electrode: easier to miniaturize, no electromagnetic interferences, less brittle, cheaper, better sensitivity. In this thesis, basic measurements were performed to find out how well the behavior s of pH indicator dyes accord with Debye and Hückel?s theory. These dyes are buffers themselves. The pKa values of buffers are strongly dependent on the IS of a solution, especially at very low IS ranges. This thesis investigated the behavior of six pH indicators in the range between about 2 and 100 mM IS. The dyes chosen had the intrinsic charges of -3, -2, -1, 0 and +1 in their acidic form. The intrinsic charge of 0 was doubled with a further dye being zwitterionic. All the measurements were performed in solution. Overall, quite good correlations between theory and the performed measurements could be found.