pH-Messung mit einer Minielektrode 1 Neue Minielektrode (links) und die bislang bekannte Elektrode mit Zylindermembran (rechts). 2 Die Minielektrode beim Messen Die Kenntnis des pH-Wertes kann Aufschluß über die Alterungsbeständigkeit von Papier geben, da Papiere mit saurem pH-Wert als weniger alterungsbeständig gelten als solche mit einem neutralen bis alkalischen Wert. Die Messung gibt Informationen über den Ist-Zustand eines Objektes und dient ferner der Kontrolle, ob restauratorische Maßnahmen, z.B. Entsäuerung oder Einbringen einer alkalischen Reserve, erfolgreich waren. Grundsätzlich werden in der restauratorischen Praxis zwei Arten von Messungen verwendet: entweder die Messung des pH-Wertes an der Oberfläche oder die Messung des wäss-rigen Extraktes. Üblicherweise wird die Oberflächenmessung angewendet, weil für die zweite eine nicht unerhebliche Probenmenge erforderlich ist, die von wertvollen Originalen nicht erbracht werden kann. (Für eine standardgemäße pH-Messung im Kaltextrakt wird l g Papier benötigt, das ist ca. eine halbe DIN A4 Seite; siehe z.B. TAPPI Standard T 509 os-77.) Allgemein gilt die Messung im Kaltextrakt wegen der größeren Menge des zur Verfügung stehenden Wassers und der zeitlichen Dauer der Extraktion als genauer und daher der Oberflächenmessung vorzuziehen. Um die benötigte Probengröße zu minimieren, wurde auf Initiative von Robert Fuchs, FH Köln, eine Mini-Glaselektrode, d.h. eine Einstab-meßkette mit Zylindermembran von 5,5 mm Durchmesser und 30 mm Schaftlänge, angefertigt. Das Diaphragma der Mini-Elektrode befindet sich dicht an der Zylinderspitze, daß diese nur zwei bis drei Millimeter in eine Lösung eingetaucht werden muß und sich die Menge des zu messenden Extraktes auf 0,01 ml reduziert. Vor dem ersten Gebrauch und vor Messungen nach längerer Arbeitsunterbrechung muß die Glaselektrode mindestens 12 Stunden in demineralisiertem Wasser gewässert werden. In der letzten Viertelstunde sollte das Wasser auf dem Magnetrührer bewegt werden. Nach dem Vorquellen wird die Elektrode an einen vorhandenen pH-Meter (z.B. von Knick) angeschlossen. Anschließend erfolgt das Kalibrieren der Elektrode mittels Standardlösungen, zuerst durch Einstellen des Nullpunktes (pH 7), dann der Steilheit (pH 4 und 9,2). Toleranzen bis 0,2 pH wurden dabei akzeptiert. Während jeder Messung muß die Lösung bewegt werden. Der pH-Wert wird nach zwei Minuten abgelesen. Zur Daueraufbewahrung der Elektrode im Ruhezustand wird eine Gummikappe mitgeliefert, die den Elektrodenschaft zwar dicht umschließt, allerdings kaum Platz für die üblicherweise zur Aufbewahrung empfohlene Kaliumchloridlösung läßt. Diese war bereits nach wenigen Tagen verdunstet. Da es Herstellerempfehlungen gibt, die Elektrode überhaupt trocken aufzubewahren, wenn sie längere Zeit nicht benutzt wird, dürfte dieser Umstand keinen Nachteil bewirken. Die benötigte Probengröße beträgt im Schnitt ca. 3 mm2; das ist ein Span von z.B. l x 3 mm, also eine Menge, die im Bedarfsfall am Rand oder an Fehlstellen eines Objekts abgezupft werden könnte. Die Proben werden in die Näpfchen einer Microtitrierplatte (Belo Restaurierungsgeräte GmbH) gegeben und mit de-mineralisiertem Wasser bis dicht unter die Oberkante der Näpfchen aufgefüllt. Das Befüllen der Näpfchen mit Wasser erfolgt dabei durch eine Einwegpipette; ca. sechs Tropfen genügen. Diese entsprechen einer Menge von 150 pl. Die so vorbereiteten Proben werden vor der Messung auf dem Magnetrührer mit den Microrührern (2x5 mm) eine Stunde lang bewegt. Danach taucht man die Spitze der Elektrode bis dicht über den kleinen Rührmagneten, so daß er sich noch drehen kann. Durch die Kapillarkraft bildet sich außen ein erhöhter Tropfenrand, der die Elektrode gut bedeckt. Nach ca. 1-2 Minuten wird der entsprechende pH-Wert am pH-Meter abgelesen. Außer der Minielektrode werden pH-Meter, Elektrodenstativ, Einwegpipetten, Microtitrierplatte und -rührer benötigt. Im Set: l Mimelelektrode CMAW76/4/ 5-SC/30 mm (Starna GmbH, 64319 Pfungstadt, Germany), l Microtitrierplatte und 5 Microrührer, EUR 210 zzgl. MwSt. Vertrieb: BELO Restaurierungsgeräte GmbH, Wiesenstr. 14, 79585 Steinen, Germany, Tel. +49-7627-1703, Fax +49-7627-972084, [email protected] Eva-Katharina Nebel, Köln