Ein Instrument, das den Salzgehalt misst, wird Salzmessgerät genannt.
Es gibt verschiedene Arten von Salzmessgeräten, die sich in ihren Messgrundlagen und -verfahren unterscheiden.
- 1) Das Mohr-Verfahren/Silbernitrat-Titration misst die Menge an Chlor (das Cl im NaCl).
- 2) Das Ionen-Elektrodenverfahren misst die Menge an Natrium (das Na im NaCl), um die Salzkonzentration zu bestimmen.
- 3) Das Verfahren der elektrischen Leitfähigkeit macht sich die Tatsache zunutze, dass Salz (NaCl) den Strom besser leitet als andere Stoffe, um die Salzkonzentration zu bestimmen, indem die elektrische Leitfähigkeit gemessen wird.
- 4) Das Refraktometerverfahren macht sich die Tatsache zunutze, dass der Brechungsindex mit der Löslichkeit in wässriger Lösung ansteigt, um die Salzkonzentration zu messen, indem der Brechungsindex gemessen wird.
ATAGO bietet Salzmessgeräte an, die 3) das Verfahren der elektrischen Leitfähigkeit und 4) das Refraktometerverfahren anwenden.
Eigenschaften von Salzmessgeräten, in denen das Verfahren der elektrischen Leitfähigkeit angewendet wird
Salz ist ein Elektrolyt, daher besteht ein Zusammenhang zwischen elektrischer Leitfähigkeit und der Salzkonzentration.
Die Elektrische Leitfähigkeit ist ein Maß dafür, wie viel Strom durch ein Medium fließt, und die Umkehrung des elektrischen Widerstands (elektrische Leitfähigkeit = 1/elektrischer Widerstand). Der elektrische Widerstand für einen Elektrodenabstand von 1 cm heißt ein Ohmzentimeter (Ωcm), und die Umkehrung heißt spezifische Leitfähigkeit.
Dieser Wert multipliziert mit 1 Million ist die üblicherweise verwendete Einheit für die elektrische Leitfähigkeit (Mikrosiemens: μS/cm).
Wenn der elektrische Widerstand für 1 cm 1 Million Ωcm ist, dann ist die spezifische Leitfähigkeit 1 Millionstel, und die elektrische Leitfähigkeit wird berechnet, indem dies mit 1 Million multipliziert wird, was zu einem Wert von 1 μS/cm führt.
Die Vorteile eines Elektrische-Leitfähigkeit-Salzmessgeräts
* Die elektrische Leitfähigkeit hat einen besonders großen Vorteil gegenüber dem Mohr-Verfahren (Silbernitrat-Titration).
- • Das Gerät ist tragbar.
- • Messungen können überall durchgeführt werden.
- • Die Messung dauert nur 3 Sekunden.
• Ein Reagens ist nicht erforderlich.
Reagenzien können normalerweise nicht zur Produktionsstätte gebracht werden. Außerdem verursacht ein Reagens als Verbrauchsmaterial zusätzliche Produktionskosten, und die Entsorgung des Reagens ist nicht umweltfreundlich.
- • Ein Titrierapparat oder wissenschaftliche Instrumente wie Pipetten sind nicht erforderlich.
- • Die Messung erfolgt automatisch, daher gibt es keine Abweichungen zwischen verschiedenen Testern. Beim Mohr-Verfahren wird der Endpunkt durch eine Farbänderung bestimmt, daher können unerfahrene Tester Fehler bei der Messung machen. Beim Verfahren der elektrischen Leitfähigkeit erfolgt die Messung automatisch, so dass keine Abweichungen zwischen einzelnen Anwendern entstehen und keinerlei Erfahrung vorausgesetzt wird.
• Jeder kann einfach Messungen vornehmen.
- • Für die Messung werden nur 0,3 ml Flüssigkeit benötigt.
- • Einfach zu reinigen und zu lagern. Einfach die Elektrode mit Wasser oder Alkohol abwischen.
- • Geringere Kosten als für einen automatischen Titrierapparat.
Die meisten Messgeräte, die das Verfahren der elektrischen Leitfähigkeit nutzen, verwenden vergoldete Elektroden, aber eine wichtige Eigenschaft der Elektrische-Leitfähigkeit-Salzmessgeräte von ATAGO ist, dass sie Titanelektroden verwenden.
Vergoldete Elektroden sind nach jahrelangem Gebrauch häufig zerkratzt, und wenn die Elektrode einmal zerkratzt ist, schwanken die Messergebnisse und sind nicht mehr präzise. Die Salzmessgeräte von ATAGO verwenden dagegen Titanelektroden, die kratzfest und extrem widerstandsfähig sind — die Ausfallrate von ATAGO-Salzmessgeräten liegt nur bei 0,1 % innerhalb von 3 Jahren nach dem Kauf.
Vorsicht ist geboten bei der Verwendung von Elektrische-Leitfähigkeit-Salzmessgeräten bei der Messung von flüssigen Lösungen, die andere Elektrolyte enthalten. Wenn beispielsweise 1 g Mononatriumglutamat in 100 g gelöst ist, werden etwa 0,16 % dazukommen. Lebensmittel enthalten in der Realität jedoch mehr als 1 g in 100 g, daher kann das vernachlässigt werden.
Im Folgenden sind die Auswirkungen auf Elektrolyte aufgeführt, die Salz (Natriumchlorid) enthalten, sowie die elektrische Leitfähigkeit.
- ① Schwache Säure・・・(Beispiele) Glutaminsäure, Phosphorsäure, Essigsäure, Ascorbinsäure usw.
- ② Schwache Base・・・ (Beispiele) Ammonium usw.
- ③ Starke Säure・・・・(Beispiele), Salzsäure, Salpetersäure usw.
- ④ Starke Base・・・・ (Beispiele) Natrium (Soda), Kalium, Calcium usw.
Die Kombinationen von ①/②, ①/④, ②/③ und ③/④ sind Elektrolyte.
Darunter hat die Kombination aus ①/② (zum Beispiel Ammoniumphosphat) fast gar keine Wirkung auf die elektrische Leitfähigkeit. Die Kombinationen aus ①/④ und ②/③ (zum Beispiel Mononatriumglutamat) haben keine große Auswirkung auf die elektrische Leitfähigkeit, wenn andere starke Elektrolyte vorhanden sind (wenn die Probe Natriumchlorid enthält).
Umgekehrt hat die Kombination aus ③/④ (zum Beispiel Natriumchlorid [Natriumhydrochlorid] oder Natriumnitrat) eine große Auswirkung auf die elektrische Leitfähigkeit.
Eigenschaften von Salzmessgeräten, in denen das Refraktometerverfahren angewendet wird
Ein Refraktometer ist ein Gerät, das die Konzentration von Flüssigkeiten nach dem Prinzip der Lichtbrechung bestimmt.
Im Refraktometersortiment von ATAGO findet sich auch ein Salzmessgerät für die Messung von Salzwasser.
Weitere Informationen zu den Grundlagen von Refraktometern finden Sie im „Datenbuch: Refraktometer.“
Die Salzmessgeräte, die die Lichtbrechung nutzen, sind auf die Messung des Salzgehalts von Salzwasser spezialisiert.
Salzmessgeräte, die das Elektrische-Leitfähigkeit-Verfahren anwenden, messen nicht einfach den Gehalt an Natriumchlorid (Elektrolyten) im Salzwasser, sie können auch den Gehalt an Natriumchlorid in Flüssigkeiten messen, die weitere Bestandteile enthalten, während Salzmessgeräte nach dem Prinzip der Lichtbrechung nur reines Salzwasser messen können.
Welche Vorteile hat also das Lichtbrechungsverfahren gegenüber dem Verfahren der elektrischen Leitfähigkeit?
Erstens muss konzentriertes Salzwasser im Verfahren der elektrischen Leitfähigkeit mit einer Konzentration von 10 bis 28 % verdünnt werden, während das Refraktometer die Salzkonzentration direkt ohne Verdünnung messen kann. Zum Beispiel hat Salzwasser bei der Salzherstellung oder bei der Herstellung von ‚Udon’ (Weizennudeln) eine Konzentration von über 10 %.
Zweitens wird Salzwasser in der Nahrungsmittel- und Fischverarbeitungsindustrie häufig eingesetzt — von der Lake für eingelegtes Gemüse oder Trockenfisch bis zu dem Salzwasser, das zum Kochen von Krabben oder Glasfischchen benutzt wird. Lange Zeit wurden häufig Baumé-Aräometer in solchen Anlagen eingesetzt. Auch wenn Baumé-Aräometer den Vorteil eines niedrigen Preises haben, gibt es viele Nachteile. Bei Baumé-Aräometern können bei der Ablesung von Person zu Person Fehler auftreten, und sie haben keine Temperaturkorrekturfunktion, was bedeutet, dass genaue Messungen nicht möglich sind. Außerdem sind sie aus Glas, was beim Einsatz in der Nahrungsmittelproduktion nicht erwünscht ist.
Refraktometer-Salzmessgeräte von ATAGO haben auch Markierungen für die Bauméskala, was es Kunden, die die Bauméskala benutzen, erleichtert, ihre Baumé-Aräometer zu ersetzen.
ys
