zum Directory-modus

Leitfähigkeit von Elektrolyten

Die spezifische Leitfähigkeit

Anstelle des spezifischen Widerstandes wird bei Elektrolytlösungen meist die spezifische Leitfähigkeit κ verwendet:

κ = 1 ρ [ Ω -1 cm -1 ] oder [ S cm -1 ]

Den Faktor d/A, der die Abmessungen der Messzelle wiedergibt, bezeichnet man als Zellkonstante. Sie wird bestimmt indem man den Widerstand von Lösungen mit bekannter spezifischer Leitfähigkeit misst.

Bei der Durchführung von Leitfähigkeitsmessungen ist zu beachten, dass an den Elektroden chemische Veränderungen des Elektrolyten eintreten können, die sich teils als Konzentrationsänderungen teils in Form von Polarisationsspannungen bemerkbar machen. Man arbeitet deshalb nicht mit Gleichstrom, was einer Elektrolyse entsprechen würde, sondern mit höherfrequentem Wechselstrom, wodurch diese Veränderungen unterdrückt werden.

Die spezifische Leitfähigkeit (das ist der am Messgerät abgelesene Wert) steigt grob qualitativ betrachtet sowohl für starke wie für schwache Elektrolyte mit zunehmender Konzentration, weil die Konzentration der Ionen ansteigt. Allerdings herrscht vor allem bei höheren Konzentrationen keine Proportionalität.

Abb.1

Die Nichtlinearität zeigt sich für starke und schwache Elektrolyte besser, wenn man die molare Leitfähigkeit (Λ) in Abhängigkeit von √c aufträgt. Die molare Leitfähigkeit ergibt sich aus der spezifischen Leitfähigkeit, indem man diese durch die Konzentration der Lösung dividiert:

Λ = κ c 1000 cm 3 l [ cm 2 Ω mol ]

(Der Faktor 1000 gleicht die unterschiedlichen gebräuchlichen Einheiten für spezifische Leitfähigkeit und Konzentration aus.)

Abb.2

Das Diagramm zeigt, dass sich starke und schwache Elektrolyte deutlich unterscheiden. Mit zunehmender Konzentration fällt die molare Leitfähigkeit für schwache Elektrolyte deutlich, für starke nur geringfügig ab.

Seite 3 von 8