Lexikon "Fachbegriffe" |
Reines Wasser leitet den elektrischen Strom nur in sehr geringem Maße, denn es enthält nur sehr, sehr wenige Ionen. Da Ionen elektrische Ladung tragen, können sie sich in Richtung auf eine positive bzw. negative Elektrode hin bewegen. Voraussetzung für diese Wanderung der Ionen ist, dass das in festem Aggregatzustand vorhandene Ionengitter (Salzkristall) durch Auflösen in Wasser oder durch Schmelzen zerstört wird. Die positive Elektrode, also den Pluspol, nennt man Anode, während der negativ geladene Pol, also der Minuspol, Kathode genannt wird. Ionen, die zur Anode wandern, also selbst negativ geladen sind, heißen Anionen, die zur Kathode wandernden Ionen entsprechend Kationen.
Ionenart | Ladung | Wanderungsziel | Charakter | Anionen | – | wandern zur Anode | meist Säurerest-Ionen |
Kationen | + | wandern zur Kathode | meist Metall-Ionen |
Salze sind Ionenverbindungen (Ionensubstanzen), die im Allgemeinen aus Metall-Ionen und Säurerest-Ionen aufgebaut sind. Löst man also ein Salz in Wasser auf, so bringt man Ionen in das Wasser. Beim Eintauchen von zwei, an eine Gleichspannungsquelle angeschlossenen Elektroden setzt Ionenwanderung zu den Elektroden ein. Der Stromkreis wird dadurch geschlossen und es fließt ein messbarer elektrischer Strom. Man kann auch sagen: Die elektrische Leitfähigkeit von Wasser wird erhöht, wenn Salze in ihm gelöst werden.
Alle natürlichen Oberflächenwässer müssen als verdünnte Salzlösungen angesehen werden. Sie besitzen dementsprechend die Fähigkeit, elektrischen Strom zu leiten. Die Höhe der Leitfähigkeit ist abhängig von der Art und Menge der gelösten Salze. Der Wert der Leitfähigkeit ist daher ein guter Maßstab für die Menge der gelösten Salze. Er lässt aber keine Rückschlüsse zu auf die Art der Salze.
Die elektrische Leitfähigkeit wird in Siemens pro Meter (S/m) gemessen. Ein Siemens entspricht dem Kehrwert von einem Ohm. 1 S = 1/W = 1 W-1 Bei der Leitfähigkeitsmessung handelt sich eigentlich um eine Widerstandsmessung. Bei einem geringen Gehalt an gelösten Salzen ist die Einheit Siemens pro Meter (S/m) zu groß. Daher gibt man in solchen Fällen die Leitfähigkeit in Mikro-Siemens pro Zentimeter (µS/cm) an. Ein Mikro-Siemens entspricht einem millionstel Siemens. 1 µS = 10-6 S |
Art |
Leitfähigkeit (µS/cm) |
Destilliertes Wasser | nahezu 0* |
Regenwasser | 5 - 30 |
Grundwasser (Süßwasser) | 30 - 2000 |
Meerwasser | 45.000 - 55.000 |
Für die grobe Schätzung der gesamten gelösten Bestandteile in mg/L in Süßwasser genügt es, die gemessene Leitfähigkeit des Wassers in Mikro-Siemens pro Zentimeter mit 0,65 zu multiplizieren. * Mit empfindlicheren Messgeräten als dem abgebildeten lässt sich zeigen, dass auch allerreinstes Wasser, sog. Leitfähigkeitswasser, den Strom, wenn auch nur sehr gering, leitet. Dies ist auf die Autoprotolyse des Wassers zurückzuführen |
Siehe:
HESSNET-Infotext: Die elektrische Leitfähigkeit
Elektrolyse
Eigenschaften von Ionenverbindungen
Salze