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Wissenswertes zu Leitfähigkeits-Messgeräten

Die Messung der Leitfähigkeit von Flüssigkeiten ist in vielen Bereichen von elementarer Bedeutung. Egal ob bei der Kontrolle von Trinkwasser oder in Pharmazie und Medizin, die Messgeräte erfüllen wichtige Aufgaben. Wir erklären, wie genau eine Leitfähigkeitsmessung funktioniert und worauf Sie beim Kauf eines solchen Messgeräts achten müssen.


Leitfähigkeitsmessgeräte: Einsatzgebiete und Ausstattung

Das Einsatzgebiet von Leitfähigkeitsmessgeräte ist vielfältig. Sie haben in chemischen und medizinischen Laboren einen festen Platz. Auch in der Industrie kommt ihnen eine wichtige Bedeutung zu: So werden entsprechende Messgeräte zur Überwachung von Anlagen oder bei der Bestimmung des Salzgehaltes von Meerwasser verwendet. Bei der Herstellung von Reinstwässern, wie sie etwa bei der Herstellung von Halbleitern benötigt werden, kommen die Geräte ebenfalls zum Einsatz. Darüber hinaus werden solche digitalen Konduktometer an Schulen und Universitäten als Werkzeug zur Durchführung von Experimenten genutzt.

Digitale Leitfähigkeits-Messgeräte sind sowohl als Tischgeräte mit Steckernetzteil als auch als tragbare Leitfähigkeitsmessgeräte mit Batterie erhältlich. Eine integrierte LED-Anzeige sorgt für die übersichtliche Darstellung der ermittelten Werte. Manche Geräte besitzen zudem ein hochauflösendes Display, das die Messwerte optisch ansprechend aufbereitet und zum Beispiel mehrere Messergebnisse sowie weitere Informationen gleichzeitig anzeigen kann. Um die Messdaten direkt auf dem Computer weiterverarbeiten zu können, verfügen einige Messgeräte über eine USB-Schnittstelle. An das Messgerät selbst wird die sogenannte Leitfähigkeitsmesszelle mit einem Kabel angeschlossen. Neben der Leitfähigkeit können einige Modelle, beispielsweise das PCE-PHD 1 von PCE Instruments, den pH-Wert und die Sauerstoffsättigung messen. In unserem Sortiment finden Sie eine grosse Auswahl verschiedener Leitfähigkeitsmessgeräte für viele Einsatzbereiche.


Wie funktioniert die Messung der Leitfähigkeit?

Die Leitfähigkeit eines Mediums kann durch eine elektrochemische Widerstandsmessung ermittelt werden. Generell gilt, dass die Leitfähigkeit einer Messlösung mit steigenden Anteilen von Salz, Säure oder Base ansteigt. Die Leitfähigkeit wird dabei in S/m (Siemens pro Meter) oder S/cm beziehungsweise µS/cm (Microsiemens pro Zentimeter) gemessen. Um die Messung durchzuführen, wird eine Messzelle benötigt, die gewöhnlich aus zwei gleichartigen Elektroden besteht. Wenn an einer der Elektroden eine Wechselspannung angelegt wird, kommt es zu einer auf die Elektroden ausgerichteten Bewegung der in der Messlösung enthaltenen Ionen. Der Strom, der zwischen den beiden Elektroden fliesst, steigt mit der Anzahl der in der Lösung enthaltenen Ionen an. Anhand des gemessenen Stroms können nun vom Messgerät sowohl der Leitwert der Messlösung als auch der Leitfähigkeitswert berechnet werden. Achten Sie darauf, dass die Messzellen regelmässig von Verunreinigungen befreit werden. Vermeiden Sie dabei unbedingt den Einsatz von harten Gegenständen wie etwa einer Stahlbürste. Die Messsensoren dürfen in keinem Fall zerkratzt werden!


 

1. Reinstwasser

2. Reinwasser

3. Brauchwasser

4.Trinkwasser

5. Bier

6. Milch

7. Orangensaft

8. Apfelsaft

9. Phosphorsäure

10. Schwefelsäure

11. Salzsäure

12. Natronlauge


Warum spielt die Temperatur eine wichtige Rolle?

Die elektrische Leitfähigkeit einer Lösung ist unter anderem von der Temperatur abhängig. Wird die Leitfähigkeit von zwei gleichmolaren und gleichionigen Lösungen bei unterschiedlichen Temperaturen gemessen, wird die Lösung mit der höheren Temperatur die höhere Leitfähigkeit aufweisen.
Bei einer Messung ist daher darauf zu achten, dass die Temperatur der Elektrolytlösung konstant bleibt, da bereits eine Abweichung der Temperatur um 1 °C eine Veränderung der Leitfähigkeit um 2 Prozent nach sich zieht. Es ist daher immer von Vorteil, ein Messgerät mit Temperaturkompensation zu verwenden, mit dem diese Problematik umgangen werden kann.


Was gibt es beim Kauf eines Leitfähigkeitsmessgerätes zu beachten?

Falls das Messgerät im Ausseneinsatz genutzt wird, kann eine IP-Zertifizierung sicherstellen, dass das Gerät staub- und wasserdicht ist. Es sind zudem Geräte von hoher Qualität erhältlich, die durch eine entsprechende Armierung besonders robust und sogar schlagfest sind. Bei einem tragbaren Leitfähigkeitsmessgerät ist ein mit LEDs beleuchtetes Display nützlich, damit Sie selbst bei schlechten Lichtverhältnissen alle Werte leicht ablesen können. Darüber hinaus sollte der eingebaute Akku so dimensioniert sein, dass Sie problemlos mehrere Stunden im Feld arbeiten können. Damit eine schnelle und komfortable Weiterverarbeitung am Computer möglich ist, sollte das Messgerät über eine integrierte USB-Schnittstelle verfügen.

Achten Sie zudem darauf, dass die für Ihre individuellen Anforderungen benötigten Messbereiche abgedeckt sind. Bei digitalen Leitfähigkeitsmessgeräten sind unter anderem die Messbereiche Leitfähigkeit, Temperatur, Salinität und TDS (Total Dissolved Solids) relevant.
Für die Überprüfung von pharmazeutischen Wässern ist es wichtig, dass das Messgerät die Anforderungen der Pharmakopöe-Richtlinien erfüllt.


Unser Praxistipp: Eingestellte Referenztemperatur beachten

Die von einem Leitfähigkeitsmessgerät ermittelten Werte beziehen sich immer auf eine Referenztemperatur. Häufig liegt diese bei 25 °C; wenn am Messgerät allerdings nicht die korrekte Referenztemperatur eingestellt wurde, kommt es zu abweichenden Messwerten.


FAQ – häufig gestellte Fragen zu Leitfähigkeitsmessgeräten

Was versteht man unter der molaren Leitfähigkeit?

Unter der molaren Leitfähigkeit versteht man die elektrische Leitfähigkeit einer elektrolytischen Flüssigkeit in Relation zur Konzentration der Ionen. 

Was ist ein Elektrolyt?

Es handelt sich dabei um eine Substanz, die durch die Verunreinigungen von Salzen, Säuren oder Laugen stromleitend wird. Die Leitung nimmt dabei mit zunehmender Konzentration zu.

Was sagt der TDS-Wert aus?

Der TDS-Wert gibt die Anteile an gelösten organischen und anorganischen Stoffen in einer Flüssigkeit an. TDS wird in ppm (Teile pro Million Teile) und mg/L (mg pro Liter) gemessen. Bei Wasser ist ein TDS-Wert unterhalb von 300 mg/L sehr gut, während Messbereiche zwischen 600 bis über 1200 mg/L als schlecht beziehungsweise inakzeptabel gelten. 

Muss ich etwas bei der Auswahl der Messzelle beachten?

Es gibt Messzellen aus unterschiedlichen Materialien. Wählen Sie den passenden Sensor für die Messung sorgfältig aus, damit es zwischen Sensor und Probe zu keiner chemischen Reaktion kommt.

 

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