Methodenbeschreibung pH-Bestimmung im Sediment
GERÄTE:
Meßzylinder (40 ml)
Meßkolben (1000 ml)
div.Flaschen zur Aufbewahrung der Reagenzien
2 GAT-Ionotroden (Gamma Analysen Technik GmbH, Bremerhaven)
pH-Meter
Elektrodenhalter
Meßfühler digi-thermo
REAGENZIEN:
2-Aminopyridin-Puffer (pH 7,2 - 7,4): BIS-Puffer (pH 9,4 - 9,6):
2-Aminopyridin (7,5231 g) 2-Amino-2-methyl-1,3propandiol (8,4039g)
NaCl (22,6457g) NaCl (22,6457g)
KCl (0,7884 g ) KCl (0,7884 g )
MgCl2 (5,2119 g) MgCl2 (5,2119 g)
CaCl2 (1,1931 g) CaCl2 (1,1931 g)
Na2SO4 (4,1563 g) Na2SO4 (4,1563 g)
40 ml HCl (1N) 40 ml HCl (1N)
synthetisches Meerwasser (für 1000 ml):
NaCl (24,9926 g)
KCl (0,7884 g )
MgCl2 (5,2119 g)
CaCl2 (1,1931 g)
Na2SO4 (4,1563 g)
Die o.a. Reagentien für Aminopyridinpuffer, BIS-Puffer und synth. Meerwasser werden mit Aqua bidest. auf 1000 ml aufgefüllt.
KCl-Lösung: 3M
KALIBRATION:
Die pH-Elektrode wird mit BIS und AMPY-Puffern kalibriert. Die temperaturabhängige Steigung (s) und der Achsenabschnitt (i) der Elektrode werden durch die Messung des Potentials (E) in den beiden Standardpuffern bestimmt.
mit 
und 
Die pH-Werte für die jeweiligen Puffer, bei den entsprechenden Temperaturen entnimmt man der anhängenden Tabelle (Dickson, 1993)
DURCHFÜHRUNG:
pH-Meter und Elektroden sollten während des gesamten Fahrtabschnittes im Kühlraum belassen werden, um unnötige Komplikationen durch Korrosion der Kontakte infolge von Kondenswasserbildung zu vermeiden.
Die pH-Messung im Sediment verkürzt die Lebensdauer der Elektrode erheblich. Die Elektrode muß von Zeit zu Zeit gereinigt werden (Entfernen des Aufsatzes, Abspülen/-wischen von Sedimentresten, KCl-Nachfüllen). Es wird ein schmaler Aufsatz für die Elektrode verwendet und vor der Messung in synth. Meerwasser equilibriert. Die Puffer werden zur Kalibrierung stets neu in Eppendorf-Caps abgefüllt. Das Ablesen der Werte (mV) erfolgt nach Erreichen der Potentialkonstanz (ca. 10s). Genug thermostatisiertes Milli-Q-Wasser zum Spülen der Elektrode bereit halten. Zwischen den Meßreihen wird ein Cap mit KCl-Lösung mittels Parafilm an der Elektrode fixiert.
Kalibriert wird mit Ampy-und BIS-Puffer, wobei die Temperatur zu notieren ist und der pH-Wert mit den Werten nach Dickson (s.Tabelle) berechnet wird. Zur genauen Bestimmung des pH-Wertes muss auf jeden Fall mit einer Einstichelektrode im Sediment gemessen werden und nicht im Porenwasser.
MUC: Messung durch direktes Einstecken der pH-Elektrode und des Temperaturfühlers in die MUC-Segmente. (Noch vor dem Pressen!)
KG/KAL: Messung direkt nach Öffnen der Kerne durch Einstechen der pH-Elektrode und des Temperaturfühlers.
AUSWERTUNG
pH-PROBE:
Mit dieser Methode wird der pH-Wert für die p- und T-Bedingungen an Bord gemessen. Um den pH-Wert für die p-T-Bedingungen in situ- zu berechnen wird noch ein weiterer Parameter (z.B.Alkalinität) benötigt.
MÖGLICHE STÖRUNGEN:
Verluste von CO2 und H2S in die Gasphase und die Oxidation von H2S durch verfälschen den pH-Wert. Daher müssen die Proben, nach der Probennahme, so schnell wie möglich gemessen werden.
T°C pH (BIS) pH (AMPY)
1 9,644856 7,379848
1,5 9,626339 7,36653
2 9,607873 7,35324
2,5 9,589457 7,339977
3 9,571092 7,326743
3,5 9,552778 7,313535
4 9,534513 7,300355
4,5 9,516299 7,287203
5 9,498133 7,274077
5,5 9,480017 7,260979
6 9,461951 7,247908
6,5 9,443933 7,234863
7 9,425963 7,221846
7,5 9,408042 7,208855
8 9,39017 7,19589
8,5 9,372345 7,182952
9 9,354568 7,17004
9,5 9,336838 7,157155
10 9,319155 7,144295
11 9,283931 7,118654
12 9,248893 7,093117
13 9,21404 7,067681
14 9,17937 7,042348
15 9,144881 7,017115
16 9,110571 6,991982
17 9,076439 6,966948
18 9,042484 6,942013
19 9,008703 6,917176
20 8,975095 6,892435
21 8,941658 6,867791
22 8,908391 6,843242
23 8,875293 6,818788
24 8,842361 6,794428
25 8,809595 6,770162
26 8,776993 6,745988
27 8,744553 6,721906
28 8,712275 6,697915
29 8,680155 6,674014
30 8,648194 6,650204
* Dickson 1993 (Deep-Sea Research, 40, 107-118)
