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Theorie der χ χ χ χ χ -Messung
Einsetzen von Gleichung 3 in Gleichung 2 führt zum
Ostwaldschen Verdünnungsgesetz (Gleichung 4)
αc
αc
α
0
0
K
=
=
(1-α)c
1-α
C
0
Der Dissoziationsgrad nimmt danach mit zunehmender
Elektrolytkonzentration C
VIII-2-3 Einteilung der Elektrolyte
Schwache Elektrolyte dissoziieren gewöhnlich nur
wenig (α«1). Der Dissoziationsgrad ändert sich in
einem größeren Konzentrationsbereich stark, bei ho-
hen Konzentrationen nähert er sich dem Wert Null, bei
kleinen Konzentrationen dem Wert Eins.
Zu den schwachen Elektrolyten gehören die schwa-
chen, vor allem organischen Säuren und Basen und
einige wenige Salze, wie FeF
Ilg(CN)
.
2
Starke Elektrolyte liegen im Gegensatz dazu auch bei
sehr hohen Konzentrationen praktisch vollständig disso-
ziiert vor. Der Dissoziationsgrad besitzt bei allen Kon-
zentrationen stets Werte in der Nähe des Grenzwertes
1 (α~1). Hierzu gehören die starken, vor allem anorga-
nischen Säuren und Basen und die überwiegende
Mehrzahl der Salze.
Starke und schwache Elektrolyte stellen Grenzfälle dar.
Das Verhalten vieler Elektrolyte liegt jedoch zwischen
beiden Extremfällen. Solche Elektrolyte, zu denen Salze
der Übergangsmetalle (wie z.B. ZnSO
den als mittelstarke Elektrolyte bezeichnet.
Die elektrische Leitfähigkeit von Wässern beruht ganz
allgemein auf deren Gehalt an Ionen. Sie ist abhängig
von der Konzentration und dem Dissoziationsgrad der
gelösten Elektrolyte, von deren elektrochemischer
Wertigkeit, von der Ionenbeweglichkeit, d. h. der
Wanderungsgeschwindigkeit der einzelnen Ionen in
Feldrichtung, und der Temperatur. Da für eine zu
messende Wasserprobe die Wertigkeit der Ionen und
deren Wanderungsgeschwindigkeit konstant sind, ist
bei konstanter Temperatur deren Leitfähigkeit eine
Funktion ihrer Ionenkonzentration.
VIII - 2
2
c
0
ab.
0
, Fe(SCN)
, HgCl
3
3
) gehören, wer-
4
VIII-2-4 Leitfähigkeitsmesszellen
Da der elektrische Strom in Elektrolytlösungen durch
Ionen geleitet wird, die im Vergleich zu den Elektronen
/4/
sehr viel weniger beweglich sind, ist die elektrische
Leitfähigkeit von Elektrolyten in der Regel um mehrere
Zehnerpotenzen kleiner als die der Metalle.
Für den elektrischen Widerstand einer Elektrolytlösung
gilt wie für metallische Leiter das Ohmsche Gesetz, d.h.
U
R =
I
der Widerstand ist von der angelegten Spannung unab-
hängig. Da der Widerstand von der Gestalt des Leiters
abhängt, definiert man als materialeigene Größe den
spezifischen Widerstand ζ ζ ζ ζ ζ durch die Gleichung
AR
ζ ζ ζ ζ ζ =
L
oder
2
A = Querschnitt des Leiters
L = Länge des Leiters
Der Kehrwert des spezifischen Widerstandes ist die
elektrische Leitfähigkeit χ χ χ χ χ .
1
χ χ χ χ χ =
.
ζ ζ ζ ζ ζ
Die Einheit der elektrischen Leitfähigkeit Ωcm
wird als Siemens pro Zentimeter Scm
Der Quotient aus dem Elektrodenabstand L und der
wirksamen Elektodenoberfläche A einer Leitfähigkeits-
messzelle heißt Zellenkonstante K.
L
K =
A
Abstand L
Abbildung VIII-1 Leitfähigkeitsmesszelle mit
Zellenkonstante K = 10/cm
Handbuch Analysator Modell 1055-20-30, Ausgabe 01/2001 Rev. 01
bezeichnet.
-1
Elektrodenfläche A
/5/
/6/
/7/
setzt.
-1
/8/
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