Ph wert kaffee

Wasserhärte

Der sicher am bekanntesten und vielleicht am stärksten auf den Kaffeegeschmack Einfluss nehmende Faktor ist die Wasserhärte. Wie aber entsteht „Wasserhärte“ und was bedeutet sie im einzelnen?

Regenwasser fließt von der Oberfläche durch den Boden und sammelt sich als Grundwasser. Es hängt von der jeweiligen Bodenbeschaffenheit ab, in welchem Umfang welche Stoffe dabei aus dem Boden herausgelöst werden. Je höher dabei der Anteil an Calcium und Magnesium ist, den das Wasser auf seinem Weg durch den Boden aufnimmt, desto "härter" ist es.

Die Wasserhärte ist genau genommen ein Maß für die Menge der im Wasser als Ionen gelösten Mineralien, insbesondere der lebensnotwendigen Mineralien Calcium und Magnesium. Die Angaben für die Wasserhärte (= Gesamthärte) erfolgt in „Härtebereich“, in „Härtegrad“ (= ‚deutsche Härte’, °dH) oder inter-national in „Millimol“ (mmol/l ) und wird wie folgt unterteilt:

Anm.: Die Härtegrade (und alle anderen relevanten Werte) Ihres Trinkwassers erfahren Sie unproblematisch über Ihren regionalen Wasserversorger (z.B Stadtwerke). Sie können Ihrer Wasserrechnung entnehmen, welches Wasserversorgungsunternehmen für Sie zuständig ist (bzw. wenn Sie zur Miete wohnen, müssten Sie Ihren Vermieter fragen). Oft helfen auch die web-sites der betreffenden Wasserversorger weiter (leider aber nicht immer). Geben Sie bitte Ihren genauen Wohnort an, denn viele Wasserversorger beziehen ihr Wasse aus verschieden Provenienzen, so dass das Wasser eines Versorgungsgebietes, sofern es sich nicht um Mischwasser handelt, je nach Wohnort oder Stadtviertel verschieden sein kann . Bei einigen Versorgern (z.B. Baden-Baden) ist es sogar möglich, die Werte einzelner Straβen- und Hausnummern zu erfragen.

Die Gesamthärte eines Wassers setzt sich zusammen aus der Karbonathärte und der Nichtkarbonathärte.

Karbonathärte

Ein wichtiger und leicht messbarer Wert ist die Karbonathärte und wird ebenfalls in °dH angegeben. Sie wird auch als "temporäre“ oder „vorübergehende Härte" bezeichnet und beinhaltet alle durch die Kohlensäure gebundenen Calcium- und Magnesiumionen. Anders ausgedrückt versteht man unter Karbonathärte das Salz der im Wasser gelösten Kohlensäure; es liegt im Wasser als Karbonat (CO32-) oder Hydrogenkarbonat (HCO3-) vor.

Mit Hydrogenkarbonat können sich schwer lösliche Verbindungen wie Calciumkarbonat oder Magnesiumkarbonat bilden. Sie setzen sich als Ablagerungen auf dem Küchengeschirr, Wasserhähnen etc. ab und sind als Kalk- oder Kesselstein bekannt. Ob sich Kalkablagerungen bilden, hängt von einem recht komplizierten, temperaturabhängigen Kalk-Kohlensäure-Kohlenstoffdioxid-Gleichgewicht ab. Kalkablagerungen entstehen besonders beim Kochen von Wasser.

Mit der Karbonathärte steigt die Tendenz zu höheren pH-Werten (siehe unten). Man kann deshalb sagen:

Niedrige Karbonathärte = niedriger pH-Wert (= saures Wasser, pH < 7)

Hohe Karbonathärte = hoher pH-Wert (= alkalisches Wasser, pH > 7)

Je weicher ein Wasser ist, desto weniger Kalkablagerungen gibt es auf den Haushaltsgeräten und desto weniger Spülmittel und Waschpulver wird benötigt. Weiches Wasser findet sich vorzugsweise in Regionen mit Granit, Gneis, Basalt und Schiefer.

Hartes Wasser verursacht hingegen eine Verkalkung der Gerätschaften und bedingt einen höheren Verbrauch an Spül- und Waschmitteln. Kalkablagerungen in den Wasserleitungen schützen allerdings das Metall vor Korrosion. Hartes Wasser ist vorherrschend in Regionen mit Sand- und Kalkstein.

Nichtkarbonathärte

Als Nichtkarbonathärte bezeichnet man den Teil der Gesamtwasserhärte, der sich nicht durch Kochen des Wassers entfernen lässt. Dieser Anteil der Härte wird auch „permanente“ oder bleibende Wasserhärte“ genannt. Sie beinhaltet die Verbindungen von Calcium und Magnesiumsalzen mit Salpeter oder Schwefelsäure. Die Nichtkarbonhärte bleibt nach dem Kochen im Wasser erhalten.

Der pH-Wert

Der pH-Wert ist für die Beurteilung des Wassers ebenfalls sehr entscheidend. Die Skala der möglichen pH-Werte reicht von pH 0 (extrem sauer, z. B. Salzsäure) bis pH 14 (extrem basisch, z. B. Natronlauge). In der Mitte der pH-Skala liegt der sogenannte Neutralpunkt mit einem pH-Wert von 7. Idealerweise sollte der pH-Wert von Trinkwasser in der Nähe von pH 7 liegen, geringe Abweichungen sind jedoch üblich und gesundheitlich unbedenklich. Die Trinkwasserverordnung schreibt vor, dass das Trinkwasser einen pH-Wert zwischen 6,5 und 9,5 aufweisen muss.

Der für die Kaffeezubereitung ideale Wert liegt bei 7 - 7,2. Zum Vergleich: Coca Cola hat einen pH-Wert von etwa 2,3, Zitronensaft ca. 2,5; beide sind also sehr sauer.

Kann man den pH-Wert von Kaffee messen/bestimmen?

Frage steht oben und wenn ja bitte erklären wie ;-) danke!

8 Antworten

Von dem Vorschlag, den viele hier gemacht haben, halte ich nicht wirklich viel. Kaffee hat eine starke Eigenfärbung, welche es erschwert, den Farbumschlag des Indikatorpapieres vernünftig ablesen zu können. Für solche Zwecke bedient man sich besser einer potentiometrischen Bestimmung des pH-Wertes mit einem pH-Meter.

hallo thomas, de ph wert von kaffee kannst du mit einem universal indikator bestimmen

Mit einem Indikatorfarbstoff ist dies nicht ohne weiteres möglich, da Kaffe eine starke Eigenfarbe hat. Du kannst den pH-Wert jedoch mit einem pH-Meter testen. Dafür hälst du die Messelelektrode einfach in den Kaffee und ließt den Wert auf dem Display ab.

Frag mal in deiner Schule, die haben bestimmt ein pH-Meter.

Es gibt solche Stäbchen, die steckt man in die Flüssigkeit rein, und dann kann man an der Verfärbung des Stäbchen den pH-Wert erkennen.

ja, genauso wie bei jeder anderen flüssigkeit . mit einem indikator zB in papierform

mit ein geeignetes gerät, aber vorab: kaffee ist säuerlich (deswegen wird osteoporose begünstigt)

Klar geht das, z.B. mit Indikatorpapier. Das Zeug kriegste für`n Paar Euro im Internet^^

Natürlich kann man das, Google/Wikipedia verraten dir auch alles zur ph-Wert Messung!

Kaffee und basisches Aktivwasser

Manfred M.: In Ihrem Service Handbuch Mensch zeigen Sie auf einer Getränkevergleichstabelle Kaffee als saures Getränk auf. Zwischen Filterkaffee bei ca. pH 5 und löslichem Arabica-Kaffee bei ca. pH 6 ist ja ein erheblicher Unterschied, – aber ich mag keinen löslichen Kaffee! Können Sie mir sagen, ob es was nützt, den Kaffee mit basischem Aktivwasser zu filtern?

Das sind für viele Leute geradezu existenzielle Fragen, weil sie auf alles verzichten wollen, nur nicht auf Kaffee. Daher bekomme ich sehr viele Anfragen zu diesem Thema und ich möchte ausführlich darauf antworten.
Ja, Kaffee ist sauer, wenn auch unterschiedlich. Robusta-Bohnen, die in Filterkaffeemischungen beigemischt werden – sie sind billiger – sind am sauersten, Arabica Kaffee ist basischer als die meisten Mineralwässer. Im Hinblick auf den Säure-/Basenhaushalt sollte man also lieber die teureren Arabica Sorten kaufen.
Ich spreche hier grundsätzlich von schwarzem, ungezuckertem Kaffee. Zusätze von Milch, Sahne oder Zucker können die Werte entsprechend ihrer speziellen Eigenschaften natürlich verändern.
Auch das Zubereitungsverfahren spielt beim pH-Wert eine Rolle. Am sauersten wird türkischer Kaffee/ griechischer Mokka. Wenn das Kaffepulver zusammen mit dem Wasser aufgekocht wird und anschließend nicht getrennt, gehen die meisten Säuren ins Wasser über. Da diese Zubereitungsart meist mit Zucker versetzt wird, wird der saure Geschmack kaschiert. Auch Filterkaffee hat eine relativ lange Kontaktzeit mit dem Pulver, ist also entsprechend saurer. Am wenigsten Kontaktzeit hat man bei Espresso/Café Crema, entsprechend gering ist die Säurebelastung. Instant arabica Espresso wird von Fachleuten optimal gemischt und sofort aufgelöst. Der pH-Wert schwankt mit dem verwendeten Wasser.

Wenn Sie basisches Aktivwasser verwenden, können Sie den pH-Wert in jeder Zubereitungsart nur geringfügig nach oben schieben, da Kaffee eine stark säuregepufferte Flüssigkeit ist, die sich durch Wasser, ähnlich wie die Magensäure, kaum in ihrem sauren Charakter stören lässt. Gegen das Kaffeekochen mit basischem Aktivwasser spricht auch noch folgendes: Frisches basisches Aktivwasser ist mineralreicher und härter als das ursprüngliche Leitungswasser. Daher müssen Sie Ihren Wasserkocher oder Ihre Kaffeemaschine öfter entkalken als sonst, da beim Erhitzen auch mehr Mineralien ausgefällt werden. Auch bei gewöhnlichem Leitungswasser fallen beim Erhitzen ja Mineralien als Kesselstein aus.
Sinnvoller wäre es daher, die ausgefällten Mineralien anschließend dem Kaffeepulver wieder beizumischen. Mit einem kleinen Trick, kann man das Aktivwasser stärker aufpuffern, indem man ein geschmacksneutrales calciumreiches Mineralienpulver (1/2 Teelöffel) ins Kaffeepulver mischt. So ergibt sich zum Beispiel für einen Café Crema aus der Espressomaschine ein Unterschied von etwa 0,5 pH zugunsten des gepufferten Kaffeepulvers. Auch die Crema wird kräftiger. Über Geschmack lässt sich nicht streiten, doch Kaffeekenner wissen, dass Calcium ein hervorragender Geschmacks und Aromaträger ist und bevorzugen daher im Gegensatz zur Teezubereitung hartes Wasser. Besonders, wenn Sie sehr weiches Wasser zuhause haben, hilft der Trick mit dem Mineralpulver.

Die Antwort auf Ihre Frage ist damit eigentlich erledigt, doch ich erlaube mir noch den Hinweis, dass Übersäuerung gar nicht das Hauptthema von Kaffee ist. Denn Kaffee ist auch im schlechtesten Fall nicht so sauer wie die meisten anderen Konsum- und Genussgetränke und wird auch nicht in so großen Mengen konsumiert wie beispielsweise Cola, Fruchtnektare, Limonaden oder Bier. Wir wissen zwar, dass auch schon eine einzige Tasse Kaffee den Speichel-pH nach unten drücken kann, doch ist dies auch schnell wieder auszugleichen, wenn man kontinuierlich nicht mehr als 1 bis 2 Tassen am Tag trinkt – am besten Espresso.
Das eigentliche Gesundheitsthema beim Thema Kaffee ist sein Antioxidantiengehalt. Durch das Rösten der grünen Bohnen gehen zwar viele der Antioxidantien verloren, doch bleiben besonders bei der schonenden und langsamen Röstung der teureren Sorten immer noch viele Antioxidantien erhalten.
US-Amerikaner sind nicht gerade für ihre gesunde und ausgewogene Ernährungsweise bekannt. Früchte und Gemüse als Lieferanten von Antioxidantien sind dort eher die Ausnahme auf dem Speisezettel. Daher ist dort nach einer Studie aus dem Jahr 2005 tatsächlich Kaffee die bei weitem wichtigste Antioxidantienquelle in der Bevölkerung. (Quelle: Americ. Chem. Society, http://chipsa.com/coffee_O2.pdf). In Europa herrscht zum Glück eine gesundheitsorientiertere Esskultur, sodass Kaffee nur als Genussmittel angesehen werden kann und zur antioxidativen Versorgung keine Rolle spielt.
Die antioxidative Kraft von basischem Aktivwasser zeigt sich ebenso wie die von Kaffee an seinem niedrigen oder sogar negativen —> Redoxpotential. An verschiedenen Kaffeeproben haben wir Werte zwischen + 157 mV (Espresso Machiato Becher aus dem Kühlregal) und – 285 mV (Instant-Espresso, basisches Aktivwasser pH 9,5 /-350 mV, mittels Mikrowelle erhitzt) gemessen. Bei einer gewöhnlichen Erhitzungsmethode (Elektroherd, Kaffeemaschine, Wasserkocher) bringt die Verwendung von basischem Aktivwasser keine Senkung des Redoxpotentials beim Kaffee, da alle Erhitzungsmethoden außer der auf Wassermoleküle abgestimmten Mikrowelle das Redoxpotential offenbar schneller zerstören. Immerhin haben wir bei einem mit einer elektrischen Espressomaschine hergestellten frisch gemahlenen Café Crema – egal mit welchem Wasser zubereitet – Redoxpotentiale von durchschnittlich – 70 mV gemessen.

Wenn Sie einfach nur ein kühles koffeinhaltiges Erfrischungsgetränk möchten, empfehle ich Ihnen meine Methode: Zwei Tassen Espresso mit 1/2 Teelöffel Mineralpulverzusatz (z.B. Calciumcarbonat) in der Maschine herstellen. Frisches basisches Aktivwasser im Soda-Automaten mit Kohlensäure versetzen. Den Espresso mit 0,5 Liter Soda-Aktivwasser in einem Glas aufgießen. Nach Belieben Eiswürfel dazu. Köstlich, sehr reich an Antioxidantien, leicht kohlensauer, bitter und aromatisch. Das ist alles andere als „kalter Kaffee“, sondern Cola für Kaffeeliebhaber! Für mich natürlich ohne Zucker oder Süßstoff.
Da es bei der antioxidativen Wirkung des basischen Aktivwassers vor allem auf den gelösten Wasserstoff ankommt, wollte ich gerne wissen, wie viel Wasserstoff nach dem Brühvorgang in der Espressomaschine erhalten bleibt. Leider lassen sich die üblichen Messtropfen (—> Wasserstoffmessung) aufgrund der starken Farbe von Kaffee nicht verwenden. Man kann aber aus den Ergebnissen der ORP Messung zu- mindest annähernd sehen, dass ein sehr wasserstoffreiches Ausgangswasser (Nach dem Wasserionisierer noch geboostet mit dem —> Aquavolta Wasserstoff-Booster) am Ende auch das niedrigste Redoxpotential (mV – CSE) hat. V.l.n.r.: TAP = Leitungswasser. EAW = basisches Aktivwasser. EAW + B = geboostetes basisches Aktivwasser (3,3 ppm dH2).
Zuletzt könnte den Kaffeegenießer vielleicht noch die Frage interessieren: Was passiert, wenn ich meinen Kaffee chemisch aufpeppe, indem ich eine Wasserstofftablette in den fertigen Kaffee werfe? Auch dies habe ich getestet und dafür zwei unterschiedliche Wasserstofftabletten A und B verwendet, deren Chemie auf Magnesium (metallisch) und Apfelsäure beruht. Ergebnis: Die Tablette B, die den Kaffee dadurch ungenießbar sauer macht, punktet mit einem niedrigeren Redoxpotential. Die nur mild säuernde Tablette A dagegen erhöht die Aromen und verbessert das Redoxpotential ebenfalls.
Beide Tabletten schaden dem ursprünglich sehr schönen Schaum des mit einer italienischen Espressomaschine von Delonghi hergestellten Kaffees der Sorte „Tchibo Caffè crema mild“.

Auszug aus dem Buch von Karl Heinz Asenbaum: „Elektroaktiviertes Wasser – Eine Erfindung mit außergewöhnlichem Potential. Wasserionisierer von A – Z“

Coffee Acidity: The Science and the Experience

When you hear the word “acidity,” you might think sour, tangy, bitter, sharp. But the term is used in at least three ways in the coffee world:

1. Coffee enthusiasts and aficionados identify acidity as the dry, bright, and sparkling sensation that sets a high-quality, high-grown coffee apart from a mundane, lower-grown coffee. Admittedly, this is the rather snooty way of looking at the issue, though it is true that many highly-prized coffees are grown at high elevation and are characterized by their bright, nuanced qualities.

2. On the scientific side, acidity is something to be measured on the pH scale, which uses 7.0 as an indicator of neutrality, numbers under 7 as more acidic and numbers above 7 as lower-acid (or basic). Lemon juice registers at about 2.0; milk at 6.5. A typical higher-acid breakfast blend coffee might land somewhere around 4.7. (Note that "black coffee" is marked on the scale below as a 5; this is an average and certainly not universal.)

3. Many other coffee drinkers see acidity as something that makes their tummy hurt—an unpleasant, astringent quality that disrupts their enjoyment of their daily brew.

More and more lately, many coffee drinkers are starting to look for “low-acid” coffees, usually because of a doctor’s recommendation or simply a yucky feeling in their stomach after drinking their daily cup (or ten). And while we could get out the pH strips from the old science kit and start testing every cup, the truth is that it’s more complicated than that. pH level doesn’t always equate directly to a person’s experience of a particular coffee. Luckily, though, there are other ways to identify coffees that are low-acid.

“Treating the beans or dumping antacid compounds into them, or dark roasting them to the limit of possibility,” says Kenneth Davids of Coffee Review, “is not nearly as effective in producing a fine flavorful low-acid cup as finding a lower grown coffee with naturally low acidity that has been picked and processed with care and brought to a moderate roast that develops the sugars without burning them.” Here at HG, we never add anything, instead relying on a naturally-lower-acid green bean and a medium-to-dark roast level that compliments origin. Dark roasting reduces acidity, but it can also mask origin profiles—so it’s important to consider the origin qualities of the green beans before roasting the heck out of them. Some coffees with robust, burly flavor qualities like dark chocolate and earthiness can hold up to a darker roast and still let those qualities shine through. But more delicate qualities, like citrus, berry, or herbal notes, are likely to disappear behind the qualities of the roast itself.

At risk of contradicting what we said above about pH not always equating to physical experience of a coffee, we should share that in some of his research, Davids was surprised to find that tasters’ perceptions of acidity (tanginess or brightness on the palate) were actually quite good at tracking actual pH levels of the coffees. So if you’re on the quest for a low-acid option, try a few varieties and trust your senses. Your experience is the most important thing!

Cold-brewing extracts considerably less of everything from coffees, including acids, so that’s definitely an option. Many enjoy the sweet smoothness of cold brew, which joins our Coffee Bar menu during the warmer months. You can buy your own cold brew system as well; we recommend the Filtron. Choosing a milk-based espresso drink like a latte or cappuccino is another great way to enjoy a little coffee without irritating a sensitive stomach.

Higher Grounds’ lowest-acid coffees are dark roast Sumatran (which fits the lower-acid-by-origin AND the dark roast bill), dark roast Peruvian Pangoa, dark roast Mexican Yachil, and medium-dark roast Bolivian Caranavi.

Tchibo Corporate Blog

Tchibo Corporate Blog

Kaffeewissen

Dr. Bytof erklärt: Säure im Kaffee

mein Name ist Gerhard Bytof. Da ich studierter Kaffeeologe bin (nein, im Ernst: ich habe eigentlich Bio studiert, Thema meiner Doktorarbeit war aber in der Tat Kaffee), fällt mir hier immer wieder einmal die Aufgabe zu, etwas über Kaffee-Inhaltsstoffe zu schreiben. Ich habe mich dieses Mal für ein Thema entschieden, bei dem ich gerne selbst etwas sauer werden kann, einfach weil beim Kaffee hierzu viel gefährliches Halbwissen kursiert: Es geht um Säuren im Kaffee.

Tatsächlich gibt es eine Säure, die nach Kaffee benannt wurde, obwohl sie nicht nur in Kaffee, sondern praktisch in allen anderen höheren Pflanzen ebenfalls zu finden ist: die Kaffeesäure. In ihrer Wirkung (antioxidativ) zwar interessant, soll sie hier jedoch nicht im Vordergrund stehen, weil ich mehr auf den sauren Geschmack des Kaffees eingehen möchte – und da gibt es auch noch andere Säuren, die wichtiger wären.

Dass Kaffee eindeutig sauer sein muss, damit er schmeckt, wurde einst von Braunschweiger Forschern unzweifelhaft demonstriert, indem sie ihr Kaffeegetränk sofort nach dem Brühen auf neutralen pH-Wert (pH 7,0) brachten, und danach feststellten, dass es nur noch „wie nasse Asche“ schmeckte. Ohne Säure geht es offensichtlich nicht – dabei ist der Säuregrad im Kaffee mit einer Bandbreite von etwa pH 4, 5 bis 5,0 noch nicht einmal sehr extrem, etwa ähnlich sauer wie Bier und nur leicht saurer als Tee (pH 5,5). Weitaus niedrigere pH-Werte, also mehr Säure, haben hingegen Wein (pH 4,0), Orangen- oder Apfelsaft (pH 3,5) und Cola (pH 2,0-3,0) [Quelle: Wikipedia, pH-Wert].

Wie sauer ich meinen Kaffee genießen möchte, das ist zunächst einmal eines: Geschmacksache – vorausgesetzt die Säure harmoniert im Gesamteindruck. Eine angenehme Säure mit fruchtigen Noten nach Johannisbeere kann sehr wunderbar sein. Ein Kaffee hingegen, der nicht nur sauer ist, sondern dessen Bohnen eindeutig überfermentiert wurden, schmeckt einfach nur grausam, weil dann zur Säure nämlich unangenehme Gärungs-Fehlaromen hinzukommen (stellen Sie sich vor, jemand hätte Ihnen heimlich 2 Esslöffel billigen Apfelessig in die Tasse geschüttet).

Nicht jeder liebt Säure im Kaffee oder zumindest nicht in jeder Zubereitung und hat dann zahlreiche Möglichkeiten gegenzusteuern: Arabica bringt generell mehr Säure mit als Robusta, Hochlandkaffee mehr als Tieflandkaffee, Ostafrika mehr als Brasil, helle, skandinavische Röstung mehr als eine Espresso-Röstung. Bei der Zubereitung spielt dann auch noch die Wasserhärte eine wichtige Rolle und hält man das Kaffeegetränk zu lange warm, verliert es nicht nur an Aroma, sondern es entstehen auch noch zusätzlich Säuren, was so weit gehen kann, dass hinzugefügte Milch (welche eigentlich Säure wegnimmt) ausflockt: gesundheitlich unbedenklich aber überaus unappetitlich.

Woher kommt die Säure im Kaffee?

Einen Teil der Säuren, vor allem die kaffeetypischen Chlorogensäuren, aber auch Citronen- und Äpfelsäure, findet man schon in den ungerösteten Bohnen, was sich jedoch geschmacklich noch nicht wirklich bemerkbar macht. Noch dominieren hier eher das bittere Coffein und eine starke Heu-artige bis erbsige Note (wenn man die Gelegenheit bekommt, unbedingt einmal Rohkaffeebohnen kauen – ein interessanter Vergleich zur Röstkaffeebohne!). In Summe geht durch das Rösten etwa die Hälfte der Säuren des Rohkaffees verloren, vor allem die Chlorogensäuren werden abgebaut. Durch den Abbau von Kohlenhydraten kommen im Verlauf der Röstung jedoch einige geschmacksintensive Säuren hinzu, vor allem Essigsäure, aber auch zusätzliche Citronensäure und Äpfelsäure.

In einer Röstreihe von heller über mittlerer bis hin zu dunkler Röstung würde man typischerweise einen frühen Anstieg im Säureprofil verzeichnen, mit einem Gipfel im Bereich hell bis mittel und mit einem anschließenden stetigen Rückgang in Richtung dunkel.

Übrigens, was immer man von den Säuren im Kaffee halten mag: Obwohl es immer wieder behauptet wird, es sind nicht die Säuren, die bei empfindlichen Kaffeetrinkern Magenprobleme verursachen!

Die meisten Kaffeetrinker vertragen Kaffee ohne Probleme, bei einigen kommt es häufiger oder seltener zu einer unangenehmen Reaktion des Magens, verbunden mit einer Überschussproduktion von Magensäure. Selbst der sauerste Kaffee jedoch könnte mit der Magensäure nicht mithalten, die mit einem pH-Wert von 1,0-1,5 mehr als drei pH-Stufen von solchem Kaffee abweicht und damit über tausendmal (!) stärker konzentriert ist als dieser (klingt komisch, ist aber so: Jede pH-Stufe steht für den Faktor 10 x; drei pH-Stufen stehen für 10 x 10 x 10 = 1000; vergleiche die pH-Werte oben). Wie sollten also die schwach konzentrierten Säuren des Kaffees die stark konzentrierte Magensäure (= v.a. Salzsäure) noch saurer machen?

Forschungsarbeiten der TU München und der DFA München* haben entsprechend gezeigt, dass nicht etwa die Säuren – und auch das Coffein nur sehr wenig – sondern vielmehr Bestandteile des Kaffeeöls, so genannte C5HT’s, die Magensäurezellen stimulieren. Das kann leider mitunter zu einem Überschuss und als Folge davon zum Sodbrennen führen; ansonsten sind C5HT’s gesundheitlich unbedenklich. Weil eine Entcoffeinierung stets auch die C5HT-haltige Wachsschicht der Rohbohnen mit entfernt, empfiehlt sich eventuell für empfindliche Personen, die nur ungern auf ihren Kaffee verzichten mögen, es einmal mit entcoffeiniertem Kaffee zu versuchen. Sie wollen nicht auf Coffein verzichten? Bereits ein dunkel gerösteter Kaffee (z.B. Espresso) enthält nicht nur weniger C5HT’s als hell geröstete, sondern birgt außerdem vermehrt Substanzen, welche die Magensäureproduktion bremsen. Aber bitte Vorsicht beim Ausprobieren und bei anhaltenden Magenproblemen bitte stets einen Arzt konsultieren.

* Lang, R., I. Bardelmeier, C. Weiss, M. Rubach, V. Somoza and T. Hofmann (2009). “Quantitation of β N-Alkanoyl-5-hydroxytryptamides in Coffee by Means of LC-MS/MS-SIDA and Assessment of Their Gastric Acid Secretion Potential Using the HGT-1 Cell Assay.” Journal of Agricultural and Food Chemistry 58(3): 1593-1602.

Rubach, M. J. and V. Somoza (2012). Impact of Coffee on Gastric Acid Secretion. Coffee: Emerging Health Effects and Disease Prevention . Y.-F. Chu, Wiley-Blackwell: 275-291.

Rubach, M., R. Lang, G. Bytof, H. Stiebitz, I. Lantz, T. Hofmann and V. Somoza (2014). “A dark brown roast coffee blend is less effective at stimulating gastric acid secretion in healthy volunteers compared to a medium roast market blend.” Molecular Nutrition & Food Research 58(6): 1370-1373.

Diesen Artikel weiterempfehlen

Artikel-Navigation

Verwandte Beiträge

12 Kommentare zu „ Dr. Bytof erklärt: Säure im Kaffee “

man was man nicht alles neues erfährt. Sehr interessanter Artikel wie ich finde.

Sehr interessant. .Danke. .

Können sie mir empfehlen wo kann ich die verschiedenen Säuren kaufen oder gibt’s ein Set für meine Sensorik kurse.

LG und danke im voraus. ..

Augebildete Kaffee verkoster

Hallo Herr Luca,

interessante Frage bzw. interessante Intension. Citronensäure kann man preiswert in jedem gut sortierten Lebensmittelgeschäft finden (z.B. als Lösung in gelben, zitronenförmigen Plastikfläschchen). Bei Citronensäure und Äpfelsäure wird der Geschmackseindruck wahrscheinlich ziemlich gleich und ziemlich einfach sein: kaum aromatisch sondern einfach nur sauer; also könnte man auf die Besorgung von Äpfelsäure (teurer und spezieller) genauso gut verzichten.

Um allein das Säure-Geschmackvermögen zu testen, eignet sich allerdings Citronensäure in unterschiedlichen Verdünnungsstufen in Wasser durchaus (wird standardmäßig so gemacht).

Die leicht flüchtige Essigsäure würde hingegen neben dem Sauergeschmack eine eigene Essig-Aromanote mitbringen. Wenn man es unbedingt wollte: Hier müsste Essig-Essenz funktionieren (auch im Lebensmittelhandel erhältlich; Achtung: oft hochkonzentriert! Daher vorsichtig verwenden, weil ätzend; unbedingt stark verdünnen!!).

Für jede dieser Säuren wichtig: das Präparat muss als Lebensmittel zugelassen sein! Und: Lösungen stets frisch herstellen, denn in verdünnter Form sind die Säuen nur begrenzt haltbar, da sich irgendwann unweigerlich Schimmelpilze und andere Keime darüber hermachen -und diese wird man wohl kaum mit verkosten wollen?!

Ich habe ständig Probleme mit Sodbrennen wenn ich Kaffee trinke und fand Ihren Artikel deshalb sehr interessant. Das heißt für mich also, dass es nichts bringen würde es einmal mit Grünem Kaffee zu probieren, da die C5HT’s trotzdem, wie auch bei geröstetem Kaffee vorliegen !?

das ist eine Frage, die ich als Nicht-Mediziner kaum zufriedenstellend werde beantworten können.

Wer schon Sodbrennen hat, wird wahrscheinlich auf viele Lebensmittel empfindlicher reagieren, dazu können auch ein Stück Kuchen oder eine Semmel zählen, die zusammen mit dem Kaffee konsumiert werden.

Ich kenne das Grünkaffeeprodukt nicht, dass Sie hier ansprechen; wenn es ein Extrakt ist, sind die C5HTs möglicherweise gar nicht mehr enthalten? Unbehandelter Rohkaffee würde allerdings in der Tat noch sehr viel C5HTs enthalten, denn ein thermischer Abbau durch Röstung hätte noch nicht stattgefunden. Ich kenne aber keine Studie, die die Wirkung von Grünkaffee auf die Magensäureproduktion untersucht hätte. Man darf aber auch nie vergessen, dass schon Grünkaffee ein komplex zusammengesetztes Naturprodukt ist – das gleiche gilt umso stärker für Röstkaffee! Wenn ich über Kaffeeinhaltsstoffe eines gelernt habe, dann dass die Gesamtheit der Inhaltsstoffe oft deutlich anders wirkt, als bestimmte, einzeln herausgepickte Inhaltsstoffe für sich.

Wirklich raten kann ich Ihnen nur das vorsichtige Ausprobieren mit vorheriger enger Absprache mit einem Arzt.

Vielen Dank Herr Dr. Bytof,

ich glaube ich habe nach ihrer Erklärung die pH-Werte verstanden. Nur zu meiner Sicherheit, stimmt meine Rechnung?

4,7 = 2-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

4,4 = 4-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

4,1 = 8-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

4,0 = 10-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

3,7 = 20-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

3,4 = 40-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

3,1 = 80-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

3,0 =100-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

2,0 = 1000-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

1,0 = 10000-fach so Sauer im Vergleich zu 5,0

Mit freundlichen Grüßen Georg Buzin

Hallo Herr Buzin,

ohne Ihre Zwischenwerte jetzt nachgeprüft zu haben, erscheint mir Ihre Aufstellung richtig. Jede volle absinkende pH-Stufe entspricht einer 10 x stärkeren Konzentration an freien Wasserstoff-Ionen; schon pH 6 ist sauer. Die Konzentration an freien Wasserstoff-Ionen ist ein Maß für die Säure; diese wird mit dem negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration dieser Wasserstoff-Ionen dimensionslos als pH-Wert angegeben.

Toller Beitrag, der über das Thema Magenprobleme in Verbindung mit Kaffee aufklärt. Viele gehen von Koffein als Übeltäter aus und trinken deshalb den Entkoffenierten… Danke!

Vielen Dank für den ineressanten Beitrag. Herr Dr. Bytof.

Können Sie auch sagen, welchen pH-Wert der Kaffeesatz hat? Ich benutze ihn als Dünger und habe Bedenken, ob der Boden nicht übersäuert wird.

Im Regelfall wird der pH des Filterkuchens etwa dort liegen, wo er beim Kaffeegetränk auch lag, also leicht sauer (siehe obigen Beitrag). Es kommt natürlich auch darauf an, wie stark der Kaffeesatz bereits ausgeschwemmt wurde. Außerdem darf man nicht vergessen: guter Boden hat auch eine gute Säure-Puffer-Kapazität, die – in bestimmten Grenzen – dafür sorgt, dass sich nicht gleich allzu viel verändert.

Einige Pflanzen lieben Kaffeesatz als Dünger; der Klassiker sind Geranien. Kalkliebende Pflanzen sollte man nicht mit Kaffeesatz düngen.

Achtung: nehme ich Kaffeesatz aus Filterkaffeezubereitung, dann sind >95 % des Coffeins in der Tasse gelandet und im Kaffeesatz ist nicht viel Coffein zurückgeblieben. Nehme ich hingegen Espresso-Kaffeesatz, dann sind noch bis zu 20% des ursprünglichen Coffeins im Kaffeesatz enthalten. Coffein aber kann das Wurzelwachstum hemmen. Espresso-Kaffeesatz würde ich folglich zurückhaltender einsetzen. Fällt ein solcher in größeren Mengen an, so wäre er besser auf dem eigenen Kompost oder in der Kompost-Tonne aufgehoben. Dort wird das Rest-Coffein dann abgebaut und der resultierende Kompost ist dann wieder ohne Einschränkungen zu empfehlen.

Jetzt habe ich gelernt, dass man die italienischen Espressokocher aus Aluminium vermeiden sollte! Leider habe ich die immer wieder verwendet! Ein Modell aus Edelstahl (INOX) bleibt dagegen auch mit der Säure des Kaffees chemisch stabil. Wer sehr selten solch einen Alu-Kaffee trinkt, der ist sicher (durch den Kaffee) den schädlichen Nebenwirkungen durch das Aluminium kaum ausgesetzt. Aber mit der Zeit summiert sich die Belastung und ein weiterer wahrscheinlicher Schritt in Richtung Alzheimer ist getan. Der traditionelle Genießer von Filterkaffee braucht sich um diesen Effekt nicht zu kümmern!

Die Säure im Kaffee macht natürlich den Geschmack aus, ich hätte nicht gedacht das der Ph-wert so niedrig ist hätte ihn höher eingeschätzt. Ich hatte auch mal kleine Probleme mit der Säure hat sich zum Glück wieder gelegt. Sehr interessanter Artikel. Wenn man natürlich das Problem hat , was man nicht haben sollte und der Kaffee zu sauer ist kann man etwas mit Milch entgegenwirken aber auf Dauer sollte man seine Maschine oder dieBohnen überprüfen.

Ph wert kaffee

Archiv verlassen und diese Seite im Standarddesign anzeigen : Kaffee, pH-Wert und Farbдnderung

Base Farbдnderung -> tief dunkles braun/rot

Sind die Bohnen denn von einem Hersteller?

Ich gehe davon aus, dass du bei der Zubereitung des Kaffees immer gleich vorgegangen bist und die gleichen Mengen benutzt hast.

"Entcoffeiniert": 5,02Bei den Ergbenissen wьrde ist zu fragen, ob die Werte wirklich so unterschiedlich sind:

Sind das Mittelwerte von verschiedenen Kaffee-Ansдtzen? Wie stark streuen die Werte da meinetwegen, wenn Du 10 Aufbrьhungen des gleichen Pulvers vergleichst?

Wenn Du mehrere verschiedene "classic"-Kaffees besorgst und daraus Aufbrьhungen machst, wie stark schwanken dabei die Messwerte?

Auch wenn Du gleiche Mengen von Kaffeepulver und Wasser verwendet hast, war der Kaffee gleich "alt" und ungeцffnet, oder waren die Packungen schon offen? Kцnnte das Pulver unterschiedlich trocken gewesen sein? (Gewichtsunterschiede)

Da Du vermutlich mit einem pH-Meter gemessen hattest, hatten alle Ansдtze exakt die gleiche Temperatur? Oder wurde die Temperatur beim Messen eingerechnet?

Kann Deine Zunge wirklich ein pH von 5.22 und einen von 5.02 deutlich unterscheiden, so dass einer als saurer als der andere empfunden wird?

Bei den kleinen Unterschieden wдre es ьbrigens eine spannende Aufgabe fьrs Seminar mal zu berechnen, wie groЯ die Stichprobenzahl sein mьsste, um zu zeigen, ob ein signifikanter Unterschied besteht.

Sind das Mittelwerte von verschiedenen Kaffee-Ansдtzen? Wie stark streuen die Werte da meinetwegen, wenn Du 10 Aufbrьhungen des gleichen Pulvers vergleichst?

Wenn Du mehrere verschiedene "classic"-Kaffees besorgst und daraus Aufbrьhungen machst, wie stark schwanken dabei die Messwerte?

Auch wenn Du gleiche Mengen von Kaffeepulver und Wasser verwendet hast, war der Kaffee gleich "alt" und ungeцffnet, oder waren die Packungen schon offen? Kцnnte das Pulver unterschiedlich trocken gewesen sein? (Gewichtsunterschiede)

Da Du vermutlich mit einem pH-Meter gemessen hattest, hatten alle Ansдtze exakt die gleiche Temperatur? Oder wurde die Temperatur beim Messen eingerechnet?

Kann Deine Zunge wirklich ein pH von 5.22 und einen von 5.02 deutlich unterscheiden, so dass einer als saurer als der andere empfunden wird?

Bei den kleinen Unterschieden wдre es ьbrigens eine spannende Aufgabe fьrs Seminar mal zu berechnen, wie groЯ die Stichprobenzahl sein mьsste, um zu zeigen, ob ein signifikanter Unterschied besteht.

aber die Vertrдglichkeit kцnnte damit zu tun haben. Dunkel gerцsteter Kaffees und Expresso sind fьr viele deutlich bekцmmlicher als billige, schlecht gerцstete vor allem Robusta-Sorten. Und da beim Rцsten der Sдuregehalt sinkt, kцnnte der pH-Wert ein Indiz fьr Bekцmmlichkeit beim Kaffee sein.

ja, deshalb schrieb ich

kцnnte der pH-Wert ein Indiz fьr Bekцmmlichkeit beim Kaffee sein.

natьrlich sind Cola und andere Getrдnke viel saurer.

pH-WERT

pH = AbkГјrzung fГјr potentia hydrogenii (lat.: StГ¤rke des Wasserstoffs)

Hierbei handelt es sich um eine Kennzahl fГјr den SГ¤uregrad einer FlГјssigkeit.

(In Apotheken sind spezielle pH-Indikator-Teststreifen erhГ¤ltlich, mit denen der pH-Wert gemessen werden kann.)

Aqua purificata (gereinigtes Wasser)

Da die pH-Skala logarithmisch verlГ¤uft, bedeutet eine ErhГ¶hung oder Verminderung um eine volle pH-Stufe, z. B. von pH 6 auf pH 5, dass eine FlГјssigkeit zehnmal so sauer ist wie eine mit pH 6 und hundertmal so sauer wie pH 7.

Der aus Talg- und SchweiГџabsonderungen bestehende SГ¤ureschutzmantel der Haut hat Idealerweise einen pH-Wert im Bereich von 5,5 - ist also leicht sauer. So ist die Haut bestens gegen eindringende Mikroorganismen geschГјtzt.

Der ideale Hautwert mit einem pH-Wert von 5,5 ist seit 2005 Anlass, den "Tag der Haut" mit seinen Informationskampagnen am 5.5 . zu begehen.

(MГ¤nnerhaut = pH 4,9

Frauenhaut = pH 5,6). Damit das natГјrliche Hautklima nicht unnГ¶tig durch alkalische Seifen durcheinander gebracht wird, sollten hautfreundliche Syndets (Abk. fГјr: synthetische Detergentien, zu Deutsch "kГјnstliche Waschmittel) mit rГјckfettenden Substanzen bevorzugt werden.

Der Гјberwiegende Teil der Pflanzen gedeiht am besten bei einem neutralen Boden-pH-Wert von 6,9 bis 7,3.

Die hauptsГ¤chlich vorkommenden sauren BГ¶den werden mit Kalk reguliert, alkalische BГ¶den mit Torf.

Und hier wird unser KГ¶rper so richtig sauer: Bei allen tierischen Produkte wie Fleisch, und Wurst, Fisch, Eier, KГ¤se. Ebenso bei WeiГџmehlprodukten (Kuchen), Nudeln, Reis, ColagetrГ¤nken und Alkohol.

Basisch wird der KГ¶rper beim Verzehr von Obst, Kartoffeln, GemГјse und Salat sowie Soja. Vollkornprodukte verhalten sich neutral.

Um ein ausgeglichenes SГ¤ure-Basen-VerhГ¤ltnis herzustellen sollten 80 % der Nahrungsmittel aus Basen und 20 % aus SГ¤uren bestehen.

Ph wert kaffee

Die Ultimative Tabelle mit pH Werten von Getränken – der Getränkeindex

Hier könnt Ihr in Ruhe nachlesen welche Getränke wir schon getestet haben. Diese Tabelle ist das Herz unseres SaureZaehne.de Blogs. Geniesst es!

Was sind die sauersten Getränke auf dem Deutschen Markt?

Also alles was unter pH 2 ist, ist schon auffällig sauer und hat es dadurch in diese kleine Bestenliste geschafft:

Die Top drei der sauersten Getränke Deutschlands:

Auf diesem Blog findest Du bisher 60 Beiträge in der Kategorie Getränke. Viel Spass!

PH Wert Fazit – Getränkeindex

Die meissten getesteten Getränke lagen hauptsächlich im Bereich zwischen pH 2 und pH 3. Daher ist unser vorischtiges Fazit das Getränke unter einem pH Wert von 2 eher negativ zu bewerten sind da sie arg aus der Reihe tanzen. Getränke über pH 3 gelten da eher schon als lobenswert. Ideal wäre aber immer etwas im Bereich pH 7. Eine klare Marktlücke für Getränkehersteller.

Wenn Ihre Getränkewünsche oder andere Anregungen habt, dann schreibt diese in die Kommentare. Wir freuen uns über jeden Kommentar der kein SPAM ist.

Das Sдure-Basen-Gleichgewicht

Unser Kцrper kann sich zwar wunderbar bei stetem Sдureьberschuss helfen, denn er muss einen PH-Wert von 7,35 im Blut gewдhrleisten. Das schafft der menschliche Organismus aber nur mit Hilfe von Basen, denn die kцnnen Sдureschlacken zu Salzen umbauen.

Sind zuwenig Basen vorhanden, lagert unser Kцrper kurzerhand die Ьberschuss-Sдuren im Bindegewebe und gelenknahen Gewebe ein.

? ? ?

So kцnnen Krankheiten wie Gicht, Rheuma, Steinbildung in Niere oder Blase, Cellulite, Bandscheibenschдden, GefдЯverдnderungen, Knochenentmineralisierung oder Karies hier ihre Ursache haben.

? ? ?

? ? ?

Fleisch und Wurst: vor allem Rind-, Kalb- und Schweinefleisch, Kaninchen, sowie Leber

Bei Geflьgel: Enten-, Hьhner- und Putenfleisch

Alle Salate und Krдuter - vor allem Gurke, Lцwenzahn, Petersilie, Basilikum

Tomaten, Avocados, Karotten (am besten gekochte)

rote Beete (Rьben), schwarzer Rettich

Spinat, Sellerie, grьne Bohnen, Kartoffeln

(bei hдufiger Verwendung von Soja bitte mit dem Arzt besprechen!)

Dort erhдlt man auch die PH-Indikator-Stдbchen fьr die Sдuremessung im Urin

alle gдngigen Kцrperpflegeprodukte und Kosmetika

(latent gereizt, bzw 'sauer' sein)

Kцrperpflegeprodukte und Kosmetik auf Seifenbasis ((auf 5,5, PH-Wert achten - er entspricht dem natьrlichen Sьureschutzmantel der Haut.) Neutral: psychisch

basische Kцrperpflegeprodukte und Kosmetik

Als 'gesund' bezeichnet man die Harmonie von Kцrper, Geist und Seele.

Gesundheitliche Stцrungen entstehen oft durch ungelцste Probleme oder unbewдltigte Fragen.

PH-Wert

Vorlage:DISPLAYTITLE:pH-Wert Der pH-Wert ist ein Maß für die Stärke der sauren bzw. basischen Wirkung einer wässrigen Lösung. Als logarithmische Größe ist er durch den mit −1 multiplizierten dekadischen Logarithmus (= "Zehnerlogarithmus") der Oxonium ionenkonzentration (genauer: der Oxoniumionen aktivität) definiert. Der Begriff leitet sich von pondus Hydrogenii oder potentia Hydrogenii (lat. pondus, n. = Gewicht; potentia, f. = Kraft; hydrogenium, n. = Wasserstoff) ab.

In Anlehnung an die Dissoziationskonstante des Wassers k_Diss = c (H + ) · c(OH − ) = 10 −14 Mol 2 /Liter 2 teilt man die Wertebereiche ein in:

pH 7 entspricht einer alkalischen Lösung (basische Wirkung)

Dies gilt allerdings nur für reines Wasser und verdünnte Lösungen bei 25 °C.

Inhaltsverzeichnis

Messung des pH-Wertes

Der pH-Wert einer Lösung kann mit unterschiedlichen Methoden ermittelt werden:

Galvanometrie

Auf diesem Prinzip beruhen die meisten handelsüblichen pH-Meter. Hierbei wird eine mit Kaliumchloridlösung gefüllte Glasmembrankugel in die zu messende Flüssigkeit eingetaucht. Durch die Neigung der Wasserstoffionen, sich in dünner Schicht an der Glasoberfläche anzulagern, baut sich eine galvanische Spannung im Inneren der Kugel auf. Es entsteht eine galvanische Zelle, deren elektromotorische Kraft relativ zu einer von den Wasserstoffionen unabhängigen Bezugselektrode gemessen wird (siehe pH-Elektrode).

Messung durch Ionensensitive Feldeffekt-Transistoren (ISFET)

Ähnlich wie bei der Glaselektrode bauen die Wasserstoffionen an der sensitiven Gate-Membran des Transistors ein Potential auf, welches dann die Stromdurchlässigkeit des Transistors beeinflusst und so messtechnisch umgesetzt werden kann.

Farbmetrik anhand der Reaktion eines Indikatorfarbstoffes

Definition

Für sehr starke Säuren (pk_s-Wert

Die Aktivität ist dabei in diesem Fall über das chemische Potenzial definiert und somit dimensionslos. Diese Definition des pH-Wertes wird bei einfachen Berechnungen jedoch selten verwendet. Vielmehr begnügt man sich aus Gründen der Vereinfachung mit der Näherung, dass die Oxoniumaktivität für verdünnte Lösungen gleich der Konzentration der Oxoniumionen (in mol / dm 3 ) gesetzt wird:

Wie die Aktivitäten, ist somit auch der pH-Wert eine dimensionslose Größe.

Analog zum pH-Wert lässt sich auch ein pOH-Wert definieren, der im Gegenzug den mit −1 multiplizierten dekadischen Logarithmus der OH − -Aktivität darstellt; dabei ist von der OH − -Aktivität die Maßzahl in mol/dm³ zu nehmen.

Die beiden Werte hängen über das Autoprotolysegleichgewicht zusammen:

Der Logarithmus der Aktivität von Wasser ist hier in etwa gleich null, da die Aktivität des Wassers für verdünnte Lösungen in etwa gleich eins ist, und fällt dadurch weg. Die Gleichgewichtskonstante ist unter normalen Bedingungen 10 −14 , der Zusammenhang zwischen pH und pOH-Wert ist also:

Der pH-Wert bei anderen Lösungsmitteln

Eine Art „pH-Wert“ ist auch für andere protische Lösungsmittel (also solche, die Protonen übertragen können) definiert und beruht ebenfalls auf der Autoprotolyse dieser Lösungsmittel. Die allgemeine Reaktion lautet:

2LH LH₂ + + L − (allg. Formulierung der Autoprotolyse)

Die Gleichgewichtskonstante K ist hier im allgemeinen kleiner als beim Ionenprodukt des Wassers.

Der pH-Wert ist dann folgendermaßen definiert (der Index p weist darauf hin, dass es sich nicht um wässrige, aber protische Lösungen handelt):

Zusammenhang mit Säuren und Basen

Werden Säuren in Wasser gelöst, geben diese durch die Dissoziation Wasserstoffionen an das Wasser ab und vermindern dadurch den pH-Wert. Werden dagegen Basen gelöst, geben diese entweder Hydroxylionen ab (z. B. NaOH), welche Wasserstoffionen aus der Dissoziation des Wassers binden, oder sie binden selbst Wasserstoffionen (z. B. Ammoniak → Ammonium). Dadurch erhöhen Basen den pH-Wert. Damit wird der pH-Wert zu einem Maß der Menge an Säuren und Basen in einer Lösung. Je nach Stärke dissoziiert die Säure oder Base zu einem mehr oder weniger großen Anteil und beeinflusst somit den pH-Wert unterschiedlich stark.

In den meisten wässrigen Lösungen liegen die pH-Werte etwa zwischen 0 (stark sauer) und 14 (stark alkalisch), obwohl schon in nur 1-molaren Lösungen starker Säuren und Basen diese Grenzen um jeweils eine Einheit überschritten werden (−1 bzw. 15). Derzeit liegt der niedrigste je natürlich vorkommend gemessene pH-Wert bei -3,6 (in einem Pyritbergwerk in Kalifornien [1] ). Die pH-Skala wird nur begrenzt durch die Löslichkeiten von Säuren bzw. Basen in Wasser. Bei extremen pH-Werten oder in konzentrierten Lösungen muss nach der Definition des pH-Werts mit Aktivitäten statt mit Konzentrationen gerechnet werden. Diese Berechnungen sind aber sehr komplex.

Die meisten pH-Elektroden verhalten sich im Messbereich zwischen 0 und 14 annähernd linear (d. h. gleiche Unterschiede im pH-Wert entsprechen annähernd konstanten Unterschieden im gemessenen Elektrodenpotential), sodass nach internationaler Konvention pH-Werte normalerweise nur in diesem Bereich direkt gemessen werden können.

Eine besondere Bedeutung haben gemischte Lösungen aus einer schwachen Säure mit einem ihrer Salze bzw. schwachen Basen mit ihren Salzen ("Pufferkomponenten"). Solche Lösungen nennt man Pufferlösungen. Dort stellen sich pH-Werte ein, die nahe dem negativen logarithmierten Wert ihrer Säurekonstanten bzw. Basenkonstanten liegen. Ihr pH-Wert ändert sich bei Zugabe von anderen stärkeren Säuren oder Basen deutlich weniger als bei Zugabe dieser entsprechenden Säuren und Basen in reinem ("ungepuffertem") Wasser. Dies gilt solange, bis die Pufferkapazität erschöpft ist, nämlich wenn die Zugabemenge den Vorrat der von ihr verbrauchten Pufferkomponente übersteigt.

Lässt man reines Wasser an der Luft stehen, nimmt es Kohlenstoffdioxid auf, je nach Temperatur etwa 0,3 bis 1 mg/l. Es bildet sich Kohlensäure, die zu Hydrogencarbonat dissoziiert:

Dabei stellt sich pH-Wert von etwa 5 ein.

Berechnung des pH-Wertes bei bekannter Konzentration an Säuren und Basen

Der pH-Wert lässt sich bei bekannter Konzentration an Säuren und Basen in einer wässrigen Lösung auch berechnen. So entspricht der pH-Wert starker Säuren dem negativen dekadischen Logarithmus der Konzentration der Säure, da man davon ausgeht, dass die Konzentration der Säure der der Oxoniumionen entspricht und die Autoprotolyse des Wassers außer Acht lässt.

Der pH-Wert von schwachen Säuren ist näherungsweise die Hälfte der Differenz von pK_S-Wert und dem dekadischen Logarithmus der Säurekonzentration:

[S] : Konzentration der schwachen Säure in mol/l.

Diese Berechnungen können für das Herstellen von Lösungen mit einem bestimmten pH-Wert sehr hilfreich sein.

Für Lösungen einer Säure bzw. Base und ihrem entsprechenden Salz (siehe auch Pufferlösung) lässt sich der pH-Wert recht gut näherungsweise über die sogenannte Henderson-Hasselbalch-Gleichung berechnen.

Für mehrprotonige Säuren kann man näherungsweise den Wert für die erste Protolysestufe berechnen (niedrigster pK_s-Wert) und verwenden, da die zweite Stufe meist nur einen deutlich geringeren Einfluss hat. Eine exakte Berechnung ist hier jedoch äußerst aufwendig, da man es mit einem System aus gekoppelten Gleichgewichten zu tun hat (Die Oxoniumionen aus der ersten Protolysestufe haben einen Einfluss auf die zweite und umgekehrt). Ähnlich kompliziert sieht es bei Gemischen aus mehreren Säuren und/oder Basen aus, eine exakte algebraische Lösung ist hier meist nicht mehr möglich und man muss die Gleichungen numerisch über iterative Verfahren lösen. Außerdem muss bei sehr hohen Konzentrationen an Säuren oder Basen beachtet werden, dass die Näherung nicht mehr gilt, dass die Aktivität der Oxoniumionen gleich ihrer Konzentration in mol/dm 3 ist.

Temperaturabhängigkeit

pH-Werte verschiedener Lösungen sind temperaturabhängig. Dies soll am Beispiel einer 1 Molaren Phenollösung veranschaulicht werden. Angenommen die Temperatur der Lösung beträgt 30 °C. Der pK_S-Wert von Phenol (PhOH) ist 10. Somit hat die Lösung einen pH-Wert von rund 4,5. Ändert sich die Temperatur, so können im wesentlichen drei Effekte − in der Regel gekoppelt − auftreten, von denen der erste der weitaus wichtigste ist:

Die Gleichgewichtskonstante K für die Dissoziation von Phenol ist nimmt mit steigender Temperatur zu, damit auch die Dissoziation der Säure. Vergrößert sich K, so würde hier also der pH-Wert sinken, und umgekehrt.

:

Bei einer Temperaturabsenkung von 30 °C auf 20 °C hat Phenol eine geringere Löslichkeit in Wasser und es lösen sich nur noch ca. 0,9 mol/l. In diesem Fall steigt der pH-Wert auf rund 4,55. Dieser Effekt spielt nur eine Rolle für Lösungen nahe der Löslichkeitssättigung.

Bei einer Temperaturerhöhung vergrößert sich das Volumen der Lösung geringfügig. Dadurch verringert sich die molare Konzentration an Phenol. Somit steigt, wenn auch kaum messbar, der pH-Wert. Analog dazu sinkt der pH-Wert bei einer Temperaturerniedrigung.

Bedeutung des pH-Wertes

Auswirkungen des pH-Wertes in der Chemie

Manche chemische Verbindungen ändern ihre chemische Struktur in Abhängigkeit vom pH-Wert und damit unter Umständen auch ihre Farbe (siehe Indikator (Chemie) bzw. Phenolphthalein).

Bei vielen chemischen Reaktionen beeinflusst der pH-Wert die Reaktionsgeschwindigkeit. Bei solchen Reaktionen spielen die Wasserstoffionen oftmals die Rolle eines Katalysators. Ein Beispiel dafür ist die Aushärtung von Aminoplasten.

Die Auswirkung des pH-Wertes auf das Wachstum von Pflanzen

Grundsätzlich beeinflusst der pH-Wert des Bodens die Verfügbarkeit der Nährsalze (z. B. Eisenmangel bei neutralem und alkalischem pH-Wert). Zudem schädigen extreme pH-Werte die Pflanzenorgane (saurer Regen, Verätzungen).

Für den Nährstoffhaushalt von Pflanzen ist (neben Phosphor, Schwefel und Kali) Stickstoff von besonderer Bedeutung. Stickstoff wird fast immer in Form von wasserlöslichem Ammonium (NH₄ + Ionen) oder häufiger als Nitrat (NO₃ − Ionen) aufgenommen. Ammonium und Nitrat stehen in Böden mit einem pH-Wert von 7 im Gleichgewicht. Bei sauren Böden überwiegen die NH₄ + Ionen, bei alkalischen Böden überwiegen die NO₃ − Ionen.

Wenn nun eine Pflanze aufgrund der Durchlässigkeit der Wurzelmembranen nur NH₄ + aufnehmen kann, ist sie an saure Böden gebunden und dementsprechend obligat acidophil (säureliebend). Wenn sie nur Nitrat NO₃ − aufnehmen kann, kann sie nur auf basenreichen Böden wachsen (obligat basophil). Wenn sie jedoch sowohl Ammonium, als auch Nitrat aufnehmen kann, kann sie sowohl auf sauren als auch auf basenreichen Böden wachsen. In Mineraldüngern wird Ammoniumnitrat (NH₄NO₃) verwendet, ein Salz aus Ammonium- und Nitrat-Ionen.

Bei übermäßig hohem oder niedrigem pH-Wert sind die Nährstoffe im Boden festgelegt und stehen somit für die Pflanzen nur noch unzureichend zur Verfügung. Außerdem werden bei einem sehr niedrigen pH-Wert für Pflanzen giftige Stoffe des Bodens freigesetzt. Dazu gehören Aluminium- und Mangan-Ionen.

Siehe auch: Boden-pH, Kalkstet, Kalkhaltiger Boden, Bodenversauerung, Versauerung der Meere

Die Bedeutung des pH-Wertes beim Menschen

Von entscheidender Bedeutung ist der pH-Wert des Blutes und der Zellflüssigkeit. Im Blut wird der pH-Wert durch ein komplexes Gleichgewicht der gelösten Proteine, Salze und Gase eingestellt und steht in starker Wechselwirkung mit dem Hämoglobin. Je geringer der pH-Wert ist, desto weniger Sauerstoff kann dieses binden (Bohr-Effekt). Wird im Gewebe durch die Atmungs-Kohlensäure der pH-wert des Blutes gesenkt, gibt deshalb das Hämoglobin Sauerstoff ab. Wird umgekehrt in der Lunge Kohlendioxid abgeatmet, so steigt dort der pH-Wert des Blutes und somit die Aufnahmefähigkeit des Hämoglobins für Sauerstoff.

Auch bei der menschlichen Fortpflanzung hat der pH-Wert eine entscheidende Bedeutung. Während das Scheidenmilieu zur Abwehr von Krankheitserregern sauer ist, hat das Sperma des Mannes einen basischen pH-Wert. Die beim Geschlechtsakt einsetzende Neutralisationsreaktion führt zu einem optimalen Milieu zur Bewegung der Spermien.

Auch die Haut des Menschen ist leicht sauer (pH-Wert 5,5). Dieser Säuremantel ist ein Schutz vor Krankheitserregern. Seifen, welche normalerweise basisch sind, „trocknen“ somit die Haut aus, weil sie die Säureschicht zerstören. Eine „pH-hautneutrale“ Seife hat deswegen keinen neutralen pH-Wert, sondern einen leicht sauren.

Bedeutung des pH-Wertes für Aquarien

In Aquarien muss für die Pflanzen und Fische ein bestimmter pH-Wert gehalten werden. Die Lebewesen haben einen Toleranzbereich für den pH-Wert und können außerhalb von diesem nicht überleben. Meist haben Pflanzen im Aquarium einen größeren Toleranzbereich als Fische.

Richtwerte von Aquarienfischen (Süßwasser):

Saures Wasser (pH ≈ 6):

Südamerikaner (Neon, Skalar, Diskus, L-Welse, etc.)

Asiaten (Guaramis, Fadenfische, etc.)

Neutrales Wasser (pH ≈ 7)

Mittelamerikaner (Feuermaulbuntbarsch, etc.)

Alkalisches Wasser (pH ≈ 8)

Ostafrikanische Grabenseen (Buntbarsche aus dem Tanganjika- und Malawisee, etc.)

Gemäß der Trinkwasserverordnung darf das Trinkwasser aus der Leitung einen pH-Wert zwischen 6,5 und 9,5 aufweisen. Unter Umständen kann es sich daher empfehlen, das Aquarium mit qualitativ einwandfreiem Quellwasser statt mit Trinkwasser zu füllen. Das Wasser kann auch mit handelsüblichen Chemikaliensets auf den gewünschten pH eingestellt werden.

Verwandte Themen

Der SH-Wert (Säuregrad) erfasst alle sauren Bestandteile der Probe, während der pH-Wert nur die H₃O + -Ionenkonzentration angibt.

Das pH-Meter ist ein elektrochemisches Messgerät zur Bestimmung des pH-Werts.

Für Supersäuren verwendet man die Hammettsche Aciditätsfunktion zur Bestimmung der Säurestärke.

Einzelnachweise

↑ D. K. Nordstrom, C. N. Alpers, C. J. Ptacek, D. W. Blowes: Negative pH and Extremely Acidic Mine Waters from Iron Mountain, California. In: Environmental Science & Technology. 34, Nr. 2, 2000, S. 254 - 258. doi:10.1021/es990646v

R. P. Buck, S. Rondinini, A. K. Covington, u.a.: Measurement of pH. Definition, standards, and procedures (IUPAC Recommendations 2002) in Pure Appl. Chem. 74(11), 2169−2200 (2002); Faxsimile.

Über chemie.de

Lesen Sie alles Wissenswerte über unser Fachportal chemie.de.

Über LUMITOS

Erfahren Sie mehr über das Unternehmen LUMITOS und unser Team.

Werben bei LUMITOS

Erfahren Sie, wie LUMITOS Sie beim Online-Marketing unterstützt.

© 1997-2017 LUMITOS GmbH, All rights reserved