Vernier CO₂-Sensor für Flüssigkeiten zur Messung von gelöstem Kohlendioxid
Der Vernier CO₂-Sensor für Flüssigkeiten dient zur Messung der Konzentration von gelöstem Kohlendioxid (CO₂) in wässrigen Proben. Für den Betrieb ist eine Vernier Interface erforderlich, z. B. LabQuest 3 oder LabQuest Mini, um den Sensor mit einem Computer oder mobilen Datenerfassungsgerät zu verbinden.
Durch eine pH-Anpassung mit einem Citratpuffer lassen sich neben gelöstem CO₂ auch Carbonat- und Bicarbonationen messen. Der Sensor nutzt eine Glas-pH-Elektrode und eine Referenzelektrode, die durch eine gasdurchlässige Membran von der Probe getrennt sind. CO₂ diffundiert durch diese Membran, bis ein Partialdruckgleichgewicht erreicht ist. In der internen Lösung bildet das Kohlendioxid Kohlensäure, deren pH-Änderung von der Glaselektrode gemessen wird.
Didaktischer Einsatz im Unterricht
Chemie
Im chemischen Kontext eignet sich der Sensor zur Untersuchung von Kohlensäure-Gleichgewichten sowie von Carbonat- und Hydrogencarbonat-Systemen. Schüler/-innen beobachten CO₂-Aufnahme und -Abgabe in wässrigen Lösungen und analysieren pH-Änderungen und Reaktionsverläufe quantitativ.
Biologie und Ökologie
In Biologie und Ökologie wird der Sensor zur Analyse von CO₂-Kreisläufen in aquatischen Systemen eingesetzt. Schüler/-innen untersuchen den Einfluss von Photosynthese, Atmung und biologischem Abbau auf den CO₂-Gehalt von Wasserproben und gewinnen Einblicke in Stoffkreisläufe und Wasserqualität.