🧪 pH-Wert von Wasser und Abwasser nach dem potentiometrischen Verfahren gemäß PN-EN ISO 10523

Physikalische Chemie PN-EN ISO 10523

Übersicht

GRÖSSENORDNUNG: DIES IST DIE AM HÄUFIGSTEN ZITIERTE NORM IN DER DATENBANK DER AKKREDITIERUNGSBEREICHE. Messung vom 22.09.2026: 556 Einträge bei 364 Laboratorien — also führt jedes vierte Labor der Datenbank (1 281) diese Norm in seinem Akkreditierungsbereich. Der Abgleich nach dem ANFANG der Schreibweise ergibt 543 Einträge bei 358 Laboratorien; die zweite Zahl zeigt der Reiter „Laboratorien".

STATUS (Stand der PKN-Katalogkarten am 22.09.2026). PN-EN ISO 10523:2012 — Veröffentlichung 28.03.2012, 16 Seiten, ICS 13.060.50, Fachgremium KT 119 (Wasserqualität — Grundsatzfragen), Sektor SZŚ. Feld „Übernimmt": EN ISO 10523:2012 [IDT] sowie ISO 10523:2008 [IDT]. Die Karte enthält weder einen Rückzugsvermerk noch die Zeile „Ersetzt durch" — die Norm ist GÜLTIG.

DIE NORM LIEGT IN ENGLISCHER UND DEUTSCHER FASSUNG VOR — EINE POLNISCHE GIBT ES NICHT. Der PKN-Katalog führt zwei Karten dieser Ausgabe: „PN-EN ISO 10523:2012 - englische Fassung" und „PN-EN ISO 10523:2012 - deutsche Fassung". Eine Karte der polnischen Fassung existiert nicht (die Adresse der polnischen Fassung liefert eine Fehlerseite, geprüft am 22.09.2026). Das am häufigsten angewandte Prüfverfahren in polnischen akkreditierten Laboratorien hat somit keinen polnischen Normtext — den polnischen Titel gibt die Katalogkarte selbst an, der Inhalt ist jedoch englisch oder deutsch.

ANWENDUNGSBEREICH — VIER GRENZEN, DIE ZUSAMMEN GELESEN WERDEN MÜSSEN (aus dem Text von ISO 10523:2008, Abschnitt 1). Das Verfahren ist angegeben für Regenwasser, Trink- und Mineralwasser, Badegewässer, Oberflächen- und Grundwasser, kommunales und industrielles Abwasser sowie FLÜSSIGEN Klärschlamm, und zwar: • pH-Bereich von 2 bis 12, • Ionenstärke des Lösungsmittels UNTER I = 0,3 mol/kg (Leitfähigkeit bei 25 °C unter 2 000 mS/m), • Temperatur von 0 °C bis 50 °C. Außerhalb dieser Grenzen gilt die Norm nicht — und die Grenze der Ionenstärke liegt genau dort, wo typische Wässer enden und Solen, salzhaltige Industrieabwässer und konzentrierte Eluate beginnen.

WAS DIE NORM MISST UND WARUM DIE TEMPERATUR TEIL DES ERGEBNISSES IST. Die Bestimmung besteht in der Messung der Potentialdifferenz einer elektrochemischen Zelle mit dem pH-Meter. Die Norm stellt ausdrücklich fest: der pH-Wert einer Probe HÄNGT VON DER TEMPERATUR AB, bedingt durch das Dissoziationsgleichgewicht; deshalb wird die Probentemperatur STETS zusammen mit dem pH-Messergebnis angegeben. Das ist keine Ordnungsempfehlung — der pH-Wert desselben Wassers bei 5 °C und bei 25 °C sind zwei verschiedene Zahlen, beide richtig. Eine wichtige Unterscheidung aus der Anmerkung zu Abschnitt 7: die Temperaturkompensation in pH-Metern beruht auf der Nernst-Gleichung und berücksichtigt die Abhängigkeit der ELEKTRODENSTEILHEIT von der Temperatur — sie kompensiert jedoch NICHT die Abhängigkeit des pH-Werts der Lösung selbst von der Temperatur. Ein Gerät mit „automatischer Temperaturkompensation" entbindet daher nicht von der Angabe der Messtemperatur.

NUR DIE GLASELEKTRODE. In der Einleitung hält die Norm fest, dass sie wegen der praktischen Bedeutung, der Universalität und der Genauigkeit AUSSCHLIESSLICH die Messung mit der pH-Glaselektrode beschreibt. Indikatorverfahren (Stäbchen, Farblösungen) sind keine Verfahren nach dieser Norm.

STÖRUNGEN — DER LÄNGSTE ABSCHNITT DIESER NORM UND DIE HÄUFIGSTE QUELLE FALSCHER ERGEBNISSE (Abschnitt 5): • Alterung und Beläge auf der Elektrodenmembran (Calciumcarbonat, Metallhydroxide, Öl, Fett) führen zu einer SCHEINBAREN Verringerung der Elektrodensteilheit, langer Ansprechzeit und Querempfindlichkeit gegenüber Ionen; • Beläge oder Ausfällungen auf oder in dem Diaphragma (Silberchlorid, Silbersulfid, Proteine) unterbrechen den elektrischen Kontakt zur Messlösung; ein Diaphragmafehler lässt sich durch Messung des Verdünnungseffekts von Lösungen erkennen; • in Wässern geringer Leitfähigkeit treten hohe Diffusionsspannungen auf, und Rühr- sowie Gedächtniseffekte der Elektrode (Rückdiffusion der Lösung in die Bezugselektrode) verfälschen das Ergebnis — dann werden Spezialelektroden eingesetzt (z. B. mit Schliffdiaphragma oder mit AgCl-freier Innenbrücke); • in Wässern geringer Pufferkapazität ändert sich der pH-Wert sehr leicht — durch Eintrag oder Verlust von Kohlendioxid aus der Luft oder durch Auslaugung alkalischer Stoffe aus dem Glas des Gefäßes; empfohlen wird dann die Messung im geschlossenen Durchflusssystem; • in Grund- und Mineralwässern, die REICH AN KOHLENDIOXID sind, kann es während der Messung zur Entgasung und zur Änderung des ursprünglichen pH-Werts kommen; der pH-Wert sauerstofffreien Wassers mit Eisen(II) oder Sulfiden ändert sich bei Luftkontakt; • in Suspensionen ist die Probe in einem vollständig gefüllten, geschlossenen Gefäß absetzen zu lassen und in der klaren Überstandsschicht zu messen; • Gasentwicklung in der Nähe der Elektrode stört die Messung.

PROBENAHME UND LAGERUNG — DIE NORM SAGT, WO DIE HAUPTUNSICHERHEIT LIEGT (Abschnitt 8). Der pH-Wert kann sich durch chemische, physikalische und biologische Vorgänge rasch ändern, deshalb wird die Messung UNMITTELBAR AM PROBENAHMEORT empfohlen. Ist dies nicht möglich: die Flasche wird ohne Gasaustausch VOLLSTÄNDIG gefüllt und blasenfrei verschlossen; die Proben werden kühl (2–8 °C) und dunkel befördert und gelagert (ISO 5667-3); im Labor wird so rasch wie möglich gemessen und der Einfluss von Transport und Lagerung auf das Ergebnis geprüft. Ein Satz, den man vor jedem Streit über ein Ergebnis kennen sollte: Probenahme und Transport sind gewöhnlich die Hauptbeiträge zur Unsicherheit einer pH-Messung im Labor; deshalb haben FELDMESSUNGEN häufig eine KLEINERE Unsicherheit als Labormessungen. Das kehrt die Intuition um, nach der eine Messung „im Labor" genauer sei als eine „im Feld".

ZWEIPUNKT-KALIBRIERUNG — VORSCHRIFT, NICHT WAHL (9.2). Die Elektrode wird an ZWEI Punkten mit Puffern aus dem erwarteten pH-Bereich der Probe kalibriert; die Puffer werden so gewählt, dass das erwartete Probenergebnis ZWISCHEN ihren Werten liegt. Der erste Puffer (meist pH 7) dient der Einstellung des Nullpunkts, der zweite der Steilheit. Nach jeder und zwischen den Messungen werden Elektrode und Temperaturfühler sorgfältig mit Wasser abgespült. Anforderungen an Gerät und Elektroden (Abschnitt 7): pH-Meter mit einstellbarem Nullpunkt, einstellbarer Steilheit und Temperatur, Eingangswiderstand größer als 10^12 Ω und Anzeigeauflösung 0,01 oder besser; Thermometer mit einer Gesamtunsicherheit von höchstens 0,5 °C (empfohlen wird ein Pt-100-/Pt-1000-Fühler); der Nullpunkt der Glaselektrode soll vom Nennwert um nicht mehr als ΔpH = 0,5 abweichen, und die praktische Steilheit soll mindestens 95 % der theoretischen betragen.

WAS DIE AKKREDITIERUNGSBEREICHE ZEIGEN — UND WO SIE ÜBER DIE NORM HINAUSGEHEN. Die Methodik lautet fast immer schlicht „pH" (449 Einträge); ein Teil der Laboratorien ergänzt Messbereich und Technik: „pH Bereich: 4,0 – 10,0 potentiometrisches Verfahren" (28), „2,0 – 12,0" (14), „3,0 – 10,0" und „3,0 – 12,0" (je 4), „4,0 – 9,0" (3). Der vom Labor erklärte Bereich kann also ENGER sein als der Bereich der Norm (2–12) — das ist üblich und betrifft die Validierung beim jeweiligen Anbieter; bei einer extrem sauren oder alkalischen Probe ist jedoch zu prüfen, ob sie in den Bereich des Akkreditierungsbereichs fällt und nicht bloß in den der Norm. Prüfgegenstände: am häufigsten Abwasser (72), Wasser und Abwasser (66), Wasser für den menschlichen Gebrauch in verschiedenen Schreibweisen (mehrere Dutzend), Schwimmbadwasser (30). Gesondert: 20 Einträge betreffen ABFÄLLE — dort steht die Norm meist zusammen mit der Reihe PN-EN 12457 (Elution), gemessen wird also der pH-Wert des ELUATS, und ein Eluat ist Wasser; 8 Einträge betreffen Schlämme (die Norm erfasst FLÜSSIGE Schlämme) und 6 Einträge BODEN, den der Anwendungsbereich dieser Norm NICHT erfasst. Für den Boden-pH gelten andere Dokumente; jene sechs Einträge sind Material zur Prüfung in den konkreten Bereichen, kein Fehlernachweis — ihr voller Zusammenhang ist uns nicht bekannt.

MÄNGEL DER SCHREIBWEISE. Die Norm selbst erscheint in den Bereichen in mehreren Formen, die sich in Abständen und Bindestrich unterscheiden: „PN-EN ISO 10523:2012" (496 Einträge), „PN-EN ISO 10523" ohne Jahr (10), „PN-EN ISO 10523: 2012" mit Leerzeichen nach dem Doppelpunkt (3), „PN – EN ISO 10523:2012" und „PN–EN ISO 10523:2012" mit Gedankenstrich statt Bindestrich (je 2), „EN ISO 10523:2012" ohne das Element PN (2). Eine Suche nach der exakten Zeichenfolge übergeht über ein Dutzend Einträge — und deshalb sind die Zahlen in diesem Beitrag mit einem Muster gezählt, das alle Formen erfasst.

Prinzip der Methode

Die Messung besteht in der Bestimmung der Potentialdifferenz einer elektrochemischen Zelle aus Messelektrode (Glaselektrode) und Bezugselektrode; das Potential der Messelektrode ist eine Funktion der Wasserstoffionenaktivität in der Lösung. Der pH-Wert ist der negative dekadische Logarithmus der Wasserstoffionenaktivität. Das Gerät wird an zwei Punkten mit Puffern kalibriert, die das erwartete Ergebnis einschließen: der erste Puffer stellt den Nullpunkt ein, der zweite die Steilheit der Elektrodenkennlinie. Da der pH-Wert über das Dissoziationsgleichgewicht von der Temperatur abhängt, wird die Probentemperatur stets zusammen mit dem Ergebnis angegeben.

Anwendungen

• Untersuchung von Wasser für den menschlichen Gebrauch sowie von Oberflächen-, Grund-, Mineral- und Regenwasser
• Kontrolle kommunaler und industrieller Abwässer — der pH-Wert ist Voraussetzung für die Einleitung in die Kanalisation
• Schwimmbadwasser — der pH-Wert steuert die Wirksamkeit der Chlordesinfektion
• Beurteilung der Korrosionseigenschaften des Wassers und Steuerung der Aufbereitungsprozesse (Flockung, Desinfektion)
• pH-Wert des Eluats aus Abfällen, geprüft nach der Reihe PN-EN 12457 (Elution)
• Flüssiger Klärschlamm — im von der Norm erfassten Umfang

Schlüsselparameter

Norm

Normnummer

PN-EN ISO 10523:2012 (wersja ANGIELSKA i NIEMIECKA; wprowadza EN ISO 10523:2012 [IDT] oraz ISO 10523:2008 [IDT])

Titel (PL)

Jakość wody — Oznaczanie pH

Title (EN)

Water quality — Determination of pH

Schritt-für-Schritt-Verfahren

1. Entscheidung, ob die Probe in den Anwendungsbereich der Norm fällt

   Drei Bedingungen zugleich prüfen: pH im Bereich 2–12, Ionenstärke unter 0,3 mol/kg (Leitfähigkeit bei 25 °C unter 2 000 mS/m) und Temperatur 0–50 °C. Solen, stark salzhaltige Abwässer und konzentrierte Eluate fallen heraus.

2. Messung am Probenahmeort, soweit möglich

   SCHRITT AUS ABSCHNITT 8 DER NORM: der pH-Wert ändert sich durch chemische, physikalische und biologische Vorgänge rasch, deshalb wird die Messung unmittelbar bei der Probenahme empfohlen. Die Norm gibt an, dass Probenahme und Transport gewöhnlich der Hauptbeitrag zur Unsicherheit einer Labormessung sind.

3. Probenahme ohne Gasaustausch

   Die Flasche im Überlauf füllen (am besten mit einem bis zum Boden reichenden Schlauch), vollständig, und blasenfrei verschließen. Das Freisetzen von Kohlendioxid vermeiden. Beförderung und Lagerung: 2–8 °C, dunkel, nach ISO 5667-3.

4. Vorbereitung von Gerät und Puffern

   Nach der Anleitung des Elektrodenherstellers vorgehen. Puffer vorbereiten, die das erwartete Ergebnis einschließen. Temperatur der Puffer und der Probe messen — sie sollen nach Möglichkeit dieselbe Temperatur haben. Bei einer Elektrode ohne eingebauten Fühler einen gesonderten Temperaturfühler eintauchen.

5. Zweipunkt-Kalibrierung und Einstellung

   Die Elektrode in den ersten Puffer (meist pH 7) eintauchen, rühren, den Rührer abschalten und den Nullpunkt einstellen. Die Elektrode mit Wasser abspülen. In den zweiten Puffer eintauchen, rühren, den Rührer abschalten und die Steilheit einstellen. Die Elektrode vor, zwischen und nach den Messungen abspülen.

6. Messung der Probe

   Unter Bedingungen messen, die denen der Kalibrierung nahekommen (Temperatur, Rühren, Ionenstärke) — die Norm weist dies als Weg zur Begrenzung von Abweichungen aus. In Suspensionen die Probe in einem vollständig gefüllten, geschlossenen Gefäß absetzen lassen und in der klaren Überstandsschicht messen.

7. Angabe des Ergebnisses ZUSAMMEN MIT DER TEMPERATUR

   Ein pH-Ergebnis ohne Messtemperatur ist unvollständig: der pH-Wert hängt über das Dissoziationsgleichgewicht von der Temperatur ab, und die automatische Kompensation im pH-Meter beseitigt diese Abhängigkeit NICHT — sie korrigiert nur die Elektrodensteilheit.

8. Überwachung der Elektrode

   Die Funktionsfähigkeit der Elektrode durch regelmäßige Wartung und Prüfung kontrollieren. Anzeichen von Verschleiß: scheinbarer Abfall der Steilheit, verlängerte Ansprechzeit, Querempfindlichkeit gegenüber Ionen — meist durch Beläge auf der Membran (Calciumcarbonat, Hydroxide, Öl, Fett) oder im Diaphragma (Silberchlorid und -sulfid, Proteine).

Erforderliche Geräte und Apparatur

Reagenzien, Nährmedien und Verbrauchsmaterialien

Arbeitsschutz und Sicherheit

• Ein ohne Temperatur angegebenes pH-Ergebnis ist unvollständig — die automatische Temperaturkompensation im pH-Meter ersetzt diese Angabe nicht, da sie nur die Elektrodensteilheit korrigiert
• Das Überschreiten einer Ionenstärke von 0,3 mol/kg (Leitfähigkeit > 2 000 mS/m) führt die Messung aus dem Anwendungsbereich der Norm heraus, obwohl das Gerät weiterhin eine Zahl anzeigt
• In Wässern geringer Pufferkapazität ändert sich der pH-Wert durch Luftkontakt und durch das Glas des Gefäßes — eine Messung im offenen Gefäß kann ein wesentlich abweichendes Ergebnis liefern
• In Grund- und Mineralwässern mit hohem CO2-Gehalt verändert die Entgasung während der Messung den ursprünglichen pH-Wert; in sauerstofffreien Wässern mit Eisen(II) oder Sulfiden ändert sich der pH-Wert bei Luftkontakt
• Eine Einpunkt-Kalibrierung ist kein Verfahren nach dieser Norm — gefordert ist die Zweipunkt-Kalibrierung mit Puffern, die das erwartete Ergebnis einschließen
• Der im Akkreditierungsbereich erklärte Bereich kann enger sein als der Bereich der Norm (2–12) — bei einer extremen Probe ist der Bereich des Anbieters zu prüfen, nicht nur der der Norm
• Die Norm erfasst weder Boden noch feste Abfälle; der pH-Wert eines Eluats aus Abfällen ist eine Messung in Wasser und fällt unter die Norm, der Boden-pH nicht

Schulungs- und Videomaterialien

• pH-Messung und Kalibrierung — Mettler Toledo (Quelle: Mettler Toledo)
• Umgang mit dem pH-Meter — JoVE Science Education (Quelle: JoVE)

Häufige Fragen