Entwicklung und Validierung einer elektrochemischen Methode zur ...

s
ω ⋅ q
= [ Ω ⋅ cm]
l
Gleichung 7: Spezifischer
elektrischer Widerstand
Die spezifische Leitfähigkeit ist als Kehrwert von s definiert:
1 l −1 −1
κ = = [ Ω ⋅ cm ]
s ω ⋅ q
Gleichung 8: Spezifische Leitfähigkeit
Die Einheit [6 -1 # cm -1 ] ist gleichzusetzen mit der gebräuchlicheren [S # cm -1 ]. Die Größe 7 kann
mit elektronischen Messgeräten bestimmt werden. Der Quotient
Z
=
l
q
Gleichung 9:
Zellkonstante
ist die sogenannte Zellkonstante. Diese wird durch das Volumen der Messzelle bestimmt. Eine
Leitfähigkeitsmesszelle besteht aus einem definierten Raum (z.B. einem Glasrohr) in den zwei
inerte Metallelektroden hineinragen. Als Metall wird bevorzugt so genanntes platiniertes Platin
verwendet. Um die Polarisierung der Elektroden und die Elektrolyse des Messmediums zu
verhindern, wird zur Messung eine Wechselspannung verwendet.
Wird eine Messzelle mit einem Elektrolyten bekannter spezifischer Leitfähigkeit gefüllt, ergibt
sich ihre Zellkonstante durch Umstellen von Gleichung 8. Auf diese Weise erfolgt auch die
Kalibrierung der Leitfähigkeitsmessgeräte.
Als definierte Elektrolyten werden KCl-Lösungen genutzt. Deren spezifische Leitfähigkeiten
sind für einige Temperaturen und Konzentrationen empirisch bestimmt worden. Dabei zeigte
sich eine mit Temperatur und Konzentration steigende Leitfähigkeit. Die
Temperaturabhängigkeit kehrt sich bei höheren Temperaturen im allgemeinen um (EGGERT
1968, S. 598). Da der Zusammenhang zwischen Temperatur und Leitfähigkeit nicht linear ist, ist
eine Temperierung der Proben und eine Angabe der Probentemperatur bei der Messung
unumgänglich. Weil für die Messung des Redoxpotenzials ebenfalls die Temperatur konstant zu
halten ist, werden alle Messungen im Rahmen dieser Arbeit bei 298 K ± 1 K durchgeführt. Diese
Temperaturkonstanz ist auch für die Messung der spezifischen Leitfähigkeit als ausreichend
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