Elektronisches Nitrat-Handmeßgerät poly 210-NO
Der Firma Polysens
Ein elektrisches Meßgerät für Nitrat oder Ammonium welches nicht über den Umweg von Farbindikatoren mißt sondern direkt mit einem Meßfühler, das ist für Aquarienanwendung neu. An sich müßten dadurch Genauigkeiten des Meßergebnisses erreichbar sein, welche noch über die Genauigkeit von Photometern hinausgehen (insbesondere bei leicht gefärbtem Wasser). Davon abgesehen müßte auch die Handhabung um Vieles einfacher sein, da nicht bei jeder Messung eine Chemikalienzugabe samt Wartezeit erforderlich wäre.
Auch
für mich war die Möglichkeit Ammonium/Ammoniak bzw. Nitrat elektronisch
zu messen neu aber überaus faszinierend. Es folgte eine Wissensauffrischung
über Sensorik für elektrische Messungen und tatsächlich fand
ich im Buch "Analytikum" von K. Doerffel, R. Geyer und H.Müller im
entsprechenden Kapitel, daß mittels speziell behandelter Elektroden
(u.a. mit PVC-Membranen) verschiedene Stoffe elektronisch gemessen werden
können (Nitrat, Ammonium, Kalium, Kupfer, Blei usw ...). Auch auf den
Internetseiten der Firma Polysens ist
ein Kapitel über die
Sensortechnik zu
finden.
Daß ich das Angebot zum Test annahm war rasch entschieden, die Entscheidung, welches der beiden Geräte zum Test kommen sollte, war schon viel schwieriger, da mich beide Meßmöglichkeiten sehr interessierten - schließlich entschied ich mich für das Nitratmeßgerät, welches vor einigen Tagen auch eintraf.
Ausstattung und erster Eindruck:
Die Lieferung umfaßt den kompletten Meßkoffer aus sehr stabilem Kunststoffmaterial und darin, in Schaumstoff eingebettet, folgende Bestandteile:
1.) Meßgerät betriebsfertig mit Batterie und Meßelektrode.
2.) Ersatzelektrode
3.) 2 Kalibrierlösungen und eine Aufbewahrungslösung (je 100 ml)
4.) Reinigungswasser mit Spritzflasche (250 ml)
5.) Reinigungstücher
6.) 3 Meßbecher für Kalibrierung und Messung
7.) Betriebsanleitung
8.) Kurzanleitung
Die Ausstattung ist komplett, man kann sofort messen.
Alle Teile machen einen sehr soliden Eindruck, es gab nichts daran auszusetzen.
Die Bedienungsanleitung ist übersichtlich und - auch für weniger Geübte - leicht verständlich geschrieben. Das Meßgerät selber hat ein sehr stabiles Gehäuse, hat recht geringe Abmessungen (leichtest in einer Hand zu halten) und ist mit einer Folientastadur und Digitalanzeige ausgestattet. Die Betriebsdauer mit einer Batterie ist mit 900 Stunden angegeben. Die Meßelektrode ist am Ende eines flexiblen Kabels angebracht; die Aufbewahrungshülle für die Elektrode mit Flüssigkeit läßt sich leicht ab- und aufstecken (viel leichter als bei z.B.: herkömmlichen pH-Elektroden). Die Elektrode kann verhältnismäßig einfach getauscht werden, das Aufstecken ist verwechslungssicher. Die Elektrode ist eine kleine Printplatte mit aufgebrachten Sensoren und Elektronik, welche entsprechend durch eine Schutzschicht geschützt sind. Daß eine Reserveelektrode beiliegt ist eine feine Sache, so kann man, nach Erschöpfung der ersten Elektrode bald weitermessen und gleichzeitig eine neue Elektrode bestellen. Der Meßbereich reicht von 2 bis 65 000 mg/l und deckt den aquaristischen Bedarf (vielleicht bis etwa 200 mg/l) mehr als ausreichend ab. Die Reserveelektrode wird normalerweise trocken geliefert, was die Lebensdauer - laut Beschreibung - verlängert.
Praxis 1: Inbetriebnahme und Kalibrierung:
Nach Einschaltung des Gerätes macht es einen Selbsttest und ist dann sofort in der Meßstellung - man könnte sofort messen.
Hat man vor nicht allzulanger Zeit kalibriert, dann kann man tatsächlich sofort messen, da sich das Gerät alle Werte "merkt" die Werte also gespeichert werden.
Die Kalibrierung, die man durch Betätigen einer Taste auswählen kann, erfolgt mit zwei Meßwerten mittels der mitgelieferten Kalibrierlösungen (620 mg/l und 31 mg/l Nitrat). Bevor ich die Kalibrierlösungen hergerichtet habe und in die kleinen Meßbecher schütten wollte, habe ich vorher einen Meßbecher mit "1" und den anderen mit "2" mittels wasserunlöslichen Filzstift beschriftet - dies deswegen, weil nach dem Einfüllen der Kalibrierlösungen in die Becher die Verwechslungsgefahr sehr groß ist. Wenn man z.B.: den Becher mit 620 mg/l nicht gut reinigt (dest. Wasser und trocknen) und dann die Lösung für 31 mg/l einfüllt kann es sonst leicht zu Verfälschungen des Kalibrierergebnisses kommen. Man braucht für eine Kalibrierung etwa 20 Milliliter Kalibrierlösung. Die verwendete Lösung sollte man nicht mehr in die Originalaufbewahrungsflasche zurückschütten, weil man sonst bald Ungenauigkeiten durch leichte Verunreinigungen bekommt.Tip: Man kann aber die gebrauchte Kalibrierlösung je auch gesondert in eine kleine sehr reine Flasche geben und kurze Zeit aufheben und so noch ein oder zwei mal kalibrieren (die höchste Genauigkeit ist so allerdings nicht mehr garantiert).
Sonst ist die Kalibrierung eine einfache Sache, zwei Messungen und die jeweilige Dauer einer Einzelmessung bzw. -Kalibrierung dauert nicht mindestens 90 Sekunden (wie in der Anleitung angegeben) sondern etwa 50 Sekunden (bei den neuen Elektroden). Einmal kalibriert kann man praktisch beliebig oft messen ohne neu zu kalibrieren. Das Gerät hat die kalibrierten Werte auch nach Ausschaltung gespeichert. Wenn man sehr genaue Meßwerte braucht oder nach einigen Tagen gemessen wird, so kontrolliert man am Einfachsten den Wert der Kalibrierlösung mit 620 mg/l und beurteilt dann die Notwendigkeit einer Kalibrierung - meist wird die Genauigkeit ausreichen. Mit Temperatukorrektur konnte ich 24 Stunden später 618 mg/l messen und ohne Temperaturkorrektur 658 mg/l.
Praxis 2: Erste Messungen
Einen
der kleinen Meßbecher kann man gleich für die Abstellung der
Aufbewahrungskappe mit Aufbewahrungsflüssigkeit der Elektrode verwenden;
die Messungen nach der Kalibrierung gestalten sich sehr komfortabel, da man
nicht selbst beurteilen muß, wann der genaue Endwert erreicht wird
sondern das Meßgerät dies anzeigt und ab dann auch der Meßwert
unverändert am Meßgerät abgelesen werden kann, auch wenn
man die Elektrode aus dem Meßwasser herausnimmt - sehr bequem! Was
man sich gleich besorgen kann, ist eine zusätzliche Flasche mit
Reinigungswasser (dest. Wasser - wird zwischen den Kalibrierungen bzw. nach
den Messungen zur Reinigung der Elektrode verwendet). Der Inhalt der im Set
enthaltenen Flasche geht recht rasch zur Neige.
Im Becken meines Sohnes konnte ich 49 mg/l, im größeren Becken (nach großem Wasserwechsel) 7 mg/l, im Leitungswasser 4 mg/l und im Salzwasser 143 mg/l messen, wobei die Süßwasserwerte sehr gut mit Tropftest oder Photometermessungen übereinstimmten wobei die genauere und sofortige Ablesemöglichkeit (ohne Umrechnung oder Tabelle bzw. Farbtafeln und richtiges Licht) am Gerät der Firma Polysens wirklich hervorragend ist. Der Salzwasserwert ist natürlich nicht richtig, das Gerät ist für Salzwasser ja nicht geeignet.
Der Vollständigkeit halber habe ich auch einen Teil der Kalibrierlösung 1 (620mg/l) entsprechend 1:1 mit dest. Wasser verdünnt (2 mal) und die Messung ergab Abweichungen von maximal 3 Prozent - wobei ich einmal annehme, daß ich nie so genau verdünnen kann, wie das Meßgerät messsen kann. Auch beim Sebstherstellen einer Loesung mit 620 mg/l Nitrat gelang die Messung mit einer Genauigkeit von etwa 3 Prozent, wobei ich mir wieder sicher bin, daß meine Verdünnung nicht genau genug herstellbar war.
Mehrmaliges messen der Kalibrierlösung von 620 mg/l ergab Werte von 614mg/l bis 627mg/l - das entspricht lediglich einem Fehler von etwa 1 Pozent; das ändert sich bei annähernd gleicher Temperatur auch nicht, wenn man die Temperaturkompensation bei Kalibrierung und Messung einschaltet (616 mg/l bis 628 mg/l). Das führt aber gleich zum nächsten Kapitel, welches in der Bechreibung oder auf den Internetseiten nicht so genau zu finden ist: der Genauigkeit der Messungen im Betrieb.
Praxis 3: Genauigkeit der Messungen und Beeinflussungen:
Einer der Hauptfaktoren für die Genauigkeit der Messung ist die gleichmäßige Temperatur der Kalibrierflüssigkeit und des Meßwassers. Bewegt man sich innerhalb eines Temperaturbereiches von einem Grad, so ist die Abweichung maximal etwa 1 Prozent des Meßwertes. Bis etwa einem Unterschied von 5 Grad ist die Genauigkeit noch gut ( etwa10 Prozent), darüber ist wichtig ob man die Temperaturkompensation eingeschaltet hat oder nicht. Für hohe Genauigkeit sollte man also etwa gleiche Temperaturen bei Kalibrierung und Messung wählen (z.B.: Anwärmen des Kalibrierungsbechers mit Lösung mit der Hand, bis Aquariumwasssertemperatur erreicht ist), was leicht zu beobachten ist, weil die Elektrode auch einen Temperatursensor eingebaut hat (es gibt auch Elektroden ohne Temperatursensor), wobei die Temperatur am Handmeßgerät auf zehntel Grade genau angezeigt wird.
Die Folgende Grafik zeigt (nach Aufnahme von etlichen Meßpunkten)
wie sich etwa die Anzeigen in Abhängigkeit von Temperatur und
Temperaturkompensation (oder nicht) verändern (in Prozent des richtigen
Meßergebnisses):
Die blaue Kurve ist ohne, die rote Kurve ist mit eingeschalteter
Temperaturkompensation:
Man sieht also, daß bis etwa 10 Grad Celsius Temperaturunterschied
der Fehler mit Kompensation vernachlässigbar gering bis etwa 3
Prozent ist. Bis 15 Grad Temperaturunterschied ist der Fehler noch etwa
5 Prozent, daüber werden die Werte zu ungenau.
Für den Temperaturbereich, der im Aquariumalltag vorkommt erreicht man
daher maximale Fehler von nur 3 Prozent (z.B.: Kalibrierung bei Zimmertemperatur
und Messung in einem Diskus-Aquarium)
_________________________________________
Im (durchschnittlichen) Süßwasseraquarium gibt es einige Stoffe, die in der Größenordnung von bis zu mehreren zehn Milligramm pro Liter vorkommen oder eingesetzt werden; der nächste Versuch sollte klären, ob eine hohe Beeinflussung des Nitratmeßergebnisses durch andere Inhaltsstoffe zu erwarten ist.
Dazu wurde aus einem Teil der Kalibrierlösung durch Verdünnung eine Lösung von 100 mg/l Nitrat hergestellt (gemessen: 98 mg/l) und jeweils 20 Milliliter im kleinen Becher mit einer Messerspitze (oder ein Tropfen) anderer Stoffe angereichert. Diese Messerspitze ist schon eine Menge, die normalerweise niemals so stark im Aquarium vorkommt; Beispiel: bei Chlorid machte es einen Wert von einigen tausend mg/l aus - im Auarium (Süßwasser) kommt unter 1/100 dieses Wertes - eben einige 10 mg/l vor. Nachher wurde die Veränderung des Meßwertes festgestellt (in Prozent umgerechnet).
Um überhaupt was feststellen zu können, wurden diese etwa 100 mal konzentrierten anderen Stoffe genommen, der tatsächliche Meßfehler ist also etwa hundert mal kleiner! :
| Anzeigen statt 98 mg/l:
1.) Natriumchlorid: 122 mg/l 2.) Magnesiumsulfat: 104 mg/l 3.) Natriumbikarbonat: 91 mg/l 4.) Natronlauge: 78 mg/l 5.) Salzsäure: 133 mg/l |
Die Fehler sind etwa 100 mal vergrößert durch
die 100 mal stärker dosierten Stoffe ! |
Man sieht also, daß unter aquaristischen Verhältnissen (Süßwasser), der Meßfehler durch andere Wasserinhaltsstoffe maximal um 1 Prozent sein wird und somit recht gering ist.
Kostenvergleich und Gesamtbeurteilung:
Als einzigen Nachteil bin ich auf die Lebensdauer/Kosten der Elektrode
gekommen, man muß an laufenden Kosten also mind.etwa 180 DM (ca.
1300 ATS) pro Jahr rechnen (ab dem zweiten Jahr) - wenn da die Lebensdauer
noch hinauf oder die Kosten hinunter gehen könnten, wird das Gerät
wohl bald noch beliebter.
Tip: Man kann aber mit den laufenden Kosten für Ersatzelektroden doch
bedeutend sparen, wenn man z.B.: die Nitratwerte seiner Aquarien sowieso
nur einmal im Monat mißt, daß man zwischenduch die Elektrode
trocken aufbewahrt (geht auch laut Bedienungsanleitung und die Fima Polysens
hat auf Rückfrage auch bestätigt, daß die Lebenserwartung
der Elektrode durch trockene Aufbewahrung höher ist).
Tip: Man kann auch noch etwas sparen, wenn man bei kurz hintereinander
erforderlichen Kalibrierungen die verwendete Kalibrierlösung nicht gleich
wegschüttet sondert in einer kleinen sehr reinen Extraflasche aufhebt
und ein oder zwei mal wiederverwendet - die höchste Genauigkeit ist
so allerdings dann nicht mehr ganz gegeben.
Der Gerätepreis als Einmalanschaffung geht - meiner Meinung nach - in
Ordnung.
Als Vorteile finde ich die überaus einfache Bedienung, die hohe Genauigkeit und Verläßlichkeit, die komplette Ausstattung, zahllose Messungen ohne Mehrkosten, keinerlei bedenkliche Chemikalien (in der Kalibrierlösung dürfte das unbedenkliche Kaliumnitrat sein), der sehr große Meßbereich, die rasche Meßmöglichkeit und Ablesezeit.
Als weiterer Vorteil ist die tatsächlich hochgenaue Messung: wenn man sich z.B.: das Ziel setzt, ab 25 oder 50 mg/Liter Nitrat im Aquarium Wasser zu wechseln, so zeigen praktisch alle Tropftests eine Stufung von bestenfalls 1 - 3 - 10 usw an, also ab dem dreifachen Nitratwert kann man erst eine Farbänderung feststellen und wird so oft sicherheitshalber noch recht gutes Wasser wechseln. Bei Streifentest kann der gemessene Wert auch gar um bis zu 500 Prozent (!) zu hoch liegen (tatsächlich bei einem Streifentest von mir festgestellt und gemessen). Man erspart sich also gegebenenfalls einige Wasserwechsel von noch recht gutem Wasser.
Als Verbesserungsmöglichkeit könnte ich mir noch eine kleine Halterung (vielleicht als Sonderzubehör) vorstellen, welche die Elektrode während der Messung im Kunsstoffbecher hält, bei vielen Messungen wäre das recht angenehm, da man nicht dauernd die Elektrode halten muß. (Wenn ich an die vielen Testmessungen denke, zittert mir gleich die Hand <ss>) .
Das Set kostet knapp unter 400 DM, das ist nicht wenig, wenn man nur selten Messungen macht. Wenn man einige Aquarien hat und /oder auch öfter mißt, dann macht sich insbesondere die sehr komfortable, einfache und genaue Meßmöglichkeit bezahlt. Als laufende Kosten kommen dann noch die Kosten für Ersatzelektroden hinzu, die man aber wie oben beschrieben senken kann, die Flüssigkeiten zusätzlich manchmal nach Bedarf . Billiger sind also Tropftests, wenn man auf Genauigkeit, Einfachheit und Meßhäufigkeit sowie rasche Meßung Wert legt, dann ist die Wahl klar: bei mir ist das Meßgerät "Liebe auf den ersten (und jeden weiteren) Blick" ! Eine eindeutige Empfehlung für das Gerät von mir.
Da Nitratmeßgerät der Firma Polysens hat mich derart positiv überzeugt, daß ich es nicht mehr missen wollte und so habe ich es mir nach Abschluß der Tests gekauft.
Anton Gabriel 1/2000
Nachtrag 10/2000
Nach einigen Monaten Einsatz stellt sich die hochgenaue und rasche Messung des Nitratwertes als äußerst praktisch heraus. Tatsächlich ist es so, dass das Wasserwechselintervall im Testbecken durch die Messung von einem Wert alle 1 bis 2 Wochen auf alle 3 bis 4 Wochen verlängert werden konnte, ohne dass der Nitratwert mittelfristig im Ansteigen ist. Die Aufnahme von Nitrat duch Pflanzen und etwas Denitrifizierung bewirken also mehr als man glaubt und auch mehr als man normalerweise messen kann.
Die Messung selber gestaltet sich nach wie vor sehr komfortabel. Ich lege die Elektrode zwischen längeren Meßperioden (mehr als eine Woche) trocken und erst 3 Tage vor den nächsten Messungen wird wieder in der Aufbewahrungslöung aufbewahrt. So verwende ich noch immer die erste Elektrode und die Kalibrierlösung kann man mit etwas chemischen Verständnis und einer hochgenauen Waage auch selber herstellen.In Summe also ein voller Erfolg und eine sehr gute Bereicherung der Meßmöglichkeiten im Aquariumwasser.
Anton Gabriel 10/2000
2002: da seit längerer Zeit die Homepage nicht mehr erreichbar ist, bin ich mir nicht sicher, ob das Gerät überhaupt noch erhältlich ist.
| Zum Test zur Verfügung gestellt von
Polysens GmbH
Tel: 0049 (0) 3727 - 976255 |
Laut Angaben der Firma Polysens sind u.a. |
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