Helmichs Chemie-Lexikon

Leitfähigkeit, elektrische

In der Chemie spielt die elektrische Leitfähigkeit von Flüssigkeiten eine große Rolle. So kann man beispielsweise über die extrem geringe elektrische Leitfähigkeit von destilliertem Wasser auf die Autoprotolyse der Wasser-Moleküle schließen. Die Konzentration von Säuren, Laugen oder Salzlösungen kann mit Hilfe von Leitfähigkeitsmessungen sehr präzise bestimmt werden, auch eine Titration unter ständiger Messung der elektrische Leitfähigkeit ist möglich (Leitfähigkeits-Titration).

Die elektrische Leitfähigkeit einer Flüssigkeit wird mit Hilfe von zwei Elektroden gemessen, die im Idealfall genau 1 cm2 groß sind und einen Abstsand von 1 cm haben. Die beiden Elektroden werden an eine Wechselspannungsquelle angeschlossen, deren Spannung mit einem Voltmeter genau abgelesen wird. Zwischen Spannungsquelle und Elektroden wird noch ein Amperemeter geschaltet, so dass man den Strom messen kann, der von der einen Elektrode durch die Flüssigkeit zur anderen Elektrode fließt. Misst man beispielsweise eine Stromstärke von 50 mA bei einer Spannung von 6 V, so hat man eine elektrische Leitfähigkeit von 0,05A/6V = 0,00833 S/cm. Die Einheit der elektrische Leitfähigkeit ist Siemens pro Zentimeter (S/cm).

Verwendet man andere Elektroden mit einer größeren oder kleineren Fläche, so muss man dies bei der Berechnung der Leitfähigkeit berücksichtigen. Auch wenn der Abstand der Elektroden von dem Standardmaß 1cm abweicht, muss dies berücksichtigt werden. Hätten in dem obigen Beispiel (0,05 A bei 6V) die Elektroden einen Abstand von nur 0,5 cm, so wäre die elektrische Leitfähigkeit nur halb so groß. Wären die Elektroden nur 0,5cm2 groß bei 1 cm Abstand, so wäre die elektrische Leitfähigkeit doppelt so groß wie in dem Beispiel.

Ultrareines destilliertes Wasser hat übrigens eine elektrische Leitfähigkeit von 0,05 bis 0,1 µS/cm (Mikrosiemens/cm), normales dest. Wasser von 10 bis 20 µS/cm, Trinkwasser von 300 bis 800 µS/cm und Meerwasser hat eine elektrische Leitfähigkeit von 56 ms/cm (Millisiemens/cm).