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Leitfähigkeit

Auszüge des Handbüchleins "Elektrische und wärmetechnische Messungen" der Firma Hartmann & Braun AG Frankfurt/Main, 2. Auflage, 1941 (H&B Druckschrift 481a / 20.000 / 6.41). Entsprechend UrhG §66 ist die Schutzfrist inzwischen abgelaufen (Stand von 2012), der Inhalt ist daher gemeinfrei. Das gescannte Büchlein findet sich im Abschnitt Schrifttum als PDF Datei.

Bei wässerigen Flüssigkeiten wird nicht der Widerstand in Ohm, sondern der reziproke Wert, die Leitfähigkeit in Siemens (S) angegeben. Es ist zum Beispiel 10 S = 0,1 Ω^-1.
Die Leitfähigkeit eines Würfels von 1 cm Seitenlänge ist der Leitwert (Einheit S cm^-1).
Zur Messung der Leitfähigkeit wird die Flüssigkeit in ein Gefäß aus Isolierstoff (z. B. Glas) gegossen, in das Elektroden ein- tauchen, die von der Flüssigkeit nicht angegriffen werden (z. B. aus Silber oder Platin).
Für die Messung wird Wechselstrom verwendet, da die bei Gleichstrom auftretenden Polarisations-Erscheinungen die Messung fälschen würden. Weiter ist zu berücksichtigen, daß die Leitfähigkeit von Flüssigkeiten stark von der Temperatur abhängig ist. Eine Temperaturzunahme von 10 °C kann Änderungen der Leitfähigkeit von 20 bis 30% hervorrufen.
Die einfachste Leitfähigkeits-Meßeinrichtung besteht aus einem empfindlichen Strommesser für Wechselstrom (z. B. Drehspulgerät mit Trockengleichrichter), der in Reihe mit den Elektroden an eine konstante Wechselspannung gelegt wird. Die Leitfähigkeit wird aus dem Quotienten Strom / Spannung errechnet.
Genauere Ergebnisse lassen sich mit Hilfe einer Schleifdraht- oder Walzenmeßbrücke mit Summer und Kopfhörer erzielen (vergl. Widerstand ). Der Widerstandswert ist in Siemens umzurechnen.
Für Daueranzeige oder Registrierung dienen Wechselstrom-Quotientenmesser oder Kreuzspul-Ohmmeter mit Trockengleichrichter in jedem der beiden Spulenzweige. Die Anzeige dieser Geräte ist unabhängig von den normalen Spannungs- und Frequenzschwankungen des Wechselstromnetzes. Die Geräte können auch mit einer Temperatur-Ausgleichsschaltung ausgeführt werden, so daß sich der gemessene Wert immer auf die gleiche Temperatur (z. B. 20 °C) bezieht. Die elektrische Leitfähigkeit von wässerigen Flüssigkeiten ändert sich entsprechend der Konzentration bzw. dem Salzgehalt. Die Leitfähigkeitsmessung hat daher praktische Bedeutung bei der Überwachung von Turbinen-Kondensat auf Eindringen von Kühlwasser, zur Bestimmung des mitgerissenen Kesselwassers im Dampf, ferner für die Überwachung des Kessel-Speisewassers sowie zur Ermittlung der Konzentration von Säuren und Laugen.