Leitfähigkeitsmessgeräte

Ein Leitfähigkeitsmessgerät ist ein elektronisches Gerät zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit einer Lösung. Es wird häufig in wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen verwendet, um die Konzentration oder Reinheit einer Lösung zu bestimmen.

Bei der Messung der Leitfähigkeit wird eine Spannung an zwei in der Lösung platzierte Elektroden angelegt. Anschließend wird der elektrische Strom zwischen ihnen gemessen und die Stärke des Stroms steht in direktem Zusammenhang mit den in der Lösung vorhandenen Ionen.

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Ein Leitfähigkeitsmessgerät misst die Fähigkeit einer Lösung, Elektrizität zu leiten, die in direktem Zusammenhang mit der Ionenkonzentration in der Lösung steht. Um dies zu erreichen, legt das Messgerät eine Spannung an zwei Elektroden mit entgegengesetzten Ladungen im Leitfähigkeitssensor an und misst dann die Leitfähigkeit (Bewegung der Ionen) zwischen diesen Elektroden. Diese Leitfähigkeitsmessung liefert einen Messwert über die Leitfähigkeit der Lösung.

Um ein Leitfähigkeitsmessgerät zu kalibrieren, benötigen Sie eine Standardlösung mit bekannter Leitfähigkeit. Die Kalibrierung oder Überprüfung sollte unter den gleichen Bedingungen wie die Leitfähigkeitsmessung (z. B. gerührt/nicht gerührt, Durchflusszelle) mit dem Leitfähigkeitsstandard in einem ähnlichen Konzentrationsbereich durchgeführt werden. Sie sollten diese Schritte befolgen, um Ihr Leitfähigkeitsmessgerät richtig zu kalibrieren:

1. Füllen Sie ein sauberes Becherglas mit einer frischen Standardlösung. Spülen Sie das Becherglas mit destilliertem Wasser und waschen Sie es anschließend einmal mit der Standardlösung.

2. Tauchen Sie die Leitfähigkeitssonde in die Lösung ein. Die Messzelle muss vollständig eingetaucht sein.

3. Verhindern Sie die Bildung von Luftblasen und deren Eindringen in die Messzelle.

4. Passen Sie das Leitfähigkeitsmessgerät an, bis der Messwert mit der bekannten Leitfähigkeit der Lösung übereinstimmt.

5. Wiederholen Sie die Schritte 2-3 für jede Standardlösung, die Sie verwenden.

6. Entsorgen Sie alle gebrauchten Standards und gießen Sie sie nicht zurück in die Originalflasche.

Sobald Sie das Leitfähigkeitsmessgerät kalibriert haben, ist es bereit, die Leitfähigkeit anderer Lösungen zu messen.

Ein Leitfähigkeitsmessgerät sollte regelmäßig kalibriert werden, typischerweise einmal pro Tag oder einmal pro Woche, abhängig von der Häufigkeit der Nutzung und der Anwendung.

Hier sind die allgemeinen Schritte zur Verwendung eines Leitfähigkeitsmessgeräts:

1. Schalten Sie das Messgerät ein.

2. Kalibrieren Sie das Messgerät gemäß den Anweisungen des Herstellers mit einer Kalibrierstandardlösung.

3. Mischen Sie die Lösung gründlich, um eine gleichmäßige Verteilung der Ionen sicherzustellen.

4. Tauchen Sie die Elektrode in die Lösung und stellen Sie sicher, dass sie vollständig eingetaucht ist.

5. Warten Sie, bis sich der Zählerstand [SLMD1] stabilisiert hat. Dies weist auf eine stationäre [SLMD2] sMessung der Leitfähigkeit hin.

6. Notieren Sie die auf dem Messgerät angezeigte Leitfähigkeitsmessung.

7. Spülen Sie die Elektrode mit destilliertem Wasser ab und trocknen Sie sie mit einem sauberen Handtuch.

8. Schalten Sie das Messgerät aus.

Zu den weiteren Funktionen von Leitfähigkeitsmessgeräten können Temperaturkompensation, automatische Bereichsauswahl und Datenprotokollierung gehören. Für die ordnungsgemäße Verwendung dieser Funktionen sind möglicherweise zusätzliche Schritte erforderlich.

Um eine umfassendere Anleitung zur Verwendung eines Leitfähigkeitsmessgeräts von METTLER TOLEDO zu erhalten, laden Sie unseren Leitfaden zur Theorie der Leitfähigkeitsmessung herunter.

Die Zellkonstante ist ein entscheidender Parameter bei der Leitfähigkeitsmessung und stellt die Beziehung zwischen der Leitfähigkeit der Geometrie einer Zelle und der gemessenen Leitfähigkeit einer Lösung dar.

Sie ist definiert als das Verhältnis des Abstands zwischen den beiden Elektroden zur effektiven Fläche der Elektroden.

Mithilfe der Zellkonstante wird der gemessene Leitwert (Kehrwert des Widerstands) in die tatsächliche Leitfähigkeit der Lösung umgerechnet. Dadurch kann das Leitfähigkeitsmessgerät die Leitfähigkeit einer Lösung anhand der zwischen den Elektroden gemessenen elektrischen Leitfähigkeit genau bestimmen.

Die Zellkonstante kann je nach Design und Konstruktion der Leitfähigkeitszelle variieren. Daher ist es wichtig, die spezifische Zellkonstante der verwendeten Leitfähigkeitszelle zu kennen, um genaue Leitfähigkeitsmessungen zu erhalten.

Ausführliche Informationen zu Zellkonstanten finden Sie im entsprechenden Abschnitt in unserem Leitfaden zur Leitfähigkeitsmessungstheorie.

METTLER TOLEDO verwendet zwei Arten von Zellkonstanten: nominale und zertifizierte. Sensoren mit einer nominellen Zellkonstante müssen vor der ersten Verwendung kalibriert werden, während Sensoren mit bekannter Zellkonstante nur einer Überprüfung bedürfen.

Zertifizierte Zellkonstanten werden direkt im Werk nach dem Herstellungsprozess ermittelt. Mit einer maximalen Unsicherheit von ± 2 % sind sie genau genug und können zur Messung verwendet werden.

Um eine genaue Leitfähigkeitsmessung sicherzustellen, wird empfohlen, die Zellkonstante vor dem Test zu überprüfen. Dies kann erreicht werden, indem die Leitfähigkeit einer Standardlösung gemessen und überprüft wird, ob der Messwert innerhalb der vordefinierten Grenzen liegt (typischerweise ±2 % der Standardlösung).

Einzelheiten finden Sie in unserem Leitfähigkeitstheorie-Leitfaden: Leitfähigkeitsmesstheorie-Leitfaden | METTLER TOLEDO (mt.com)

Der Zweck der Kalibrierung eines Leitfähigkeitsmessgeräts besteht darin, sicherzustellen, dass es genaue und zuverlässige Messwerte liefert. Es wird empfohlen, Ihr Leitfähigkeitsmessgerät regelmäßig zu kalibrieren, da seine Genauigkeit durch verschiedene Faktoren wie Temperatur, Alter und Elektrodenverschleiß beeinträchtigt werden kann.

Nein, ein Leitfähigkeitsmessgerät kann den pH-Wert nicht direkt messen. Leitfähigkeit und pH-Wert sind zwei unterschiedliche Eigenschaften einer Lösung und erfordern unterschiedliche Messtechniken und Instrumente.

Leitfähigkeitsmessgeräte werden verwendet, um die Fähigkeit einer Lösung, Strom zu leiten, zu messen, während pH-Messgeräte den Säuregehalt oder die Alkalität einer Lösung anhand ihrer Wasserstoffionenkonzentration messen. Einige Leitfähigkeitsmessgeräte verfügen jedoch über eine Funktion, die es ihnen ermöglicht, pH-Wert und Leitfähigkeit gleichzeitig zu messen. Dies wird normalerweise als Multiparameter-Messgerät bezeichnet, erfordert jedoch separate Elektroden für jeden Parameter.

METTLER TOLEDO bietet das SevenExcellence pH/Cond-Messgerät S470 an, das pH-Wert und Leitfähigkeit gleichzeitig messen kann. Diese Funktion ist besonders vorteilhaft für Labore, die beide Messungen in ihrer Routineanalyse benötigen. Durch den Einsatz dieser Komplettlösung kann Ihr Labor seine Prozesse verbessern und jederzeit zuverlässige und präzise Ergebnisse erzielen.

Die Genauigkeit eines Leitfähigkeitsmessgeräts wird nicht allein durch seine Elektrode bestimmt; Es ist eine Funktion des gesamten Messsystems, einschließlich des Messgeräts.

Mehrere Faktoren beeinflussen die Genauigkeit einer Leitfähigkeitsmessung, wie unter anderem der Zustand und das Alter der Elektrode, die Elektronik des Instruments, der Temperaturfühler und die Genauigkeit der Kalibrierung. Systemweit können wir mit einer Messgenauigkeit von ±2 % rechnen (Messgenauigkeit: ±0,5 %).

Leitfähigkeitsmessgeräte werden in einer Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, bei denen die Messung der elektrischen Leitfähigkeit einer Lösung unerlässlich ist. Hier sind einige typische Anwendungen von Leitfähigkeitsmessgeräten:

• Wasserqualitätsanalyse

• Salzgehalt

• TDS

• Industrielle Prozesskontrolle

• Wissenschaftliche Forschung

Leitfähigkeitsmessgeräte werden häufig zur Qualitätskontrolle, Prozessoptimierung und Einhaltung gesetzlicher Vorschriften eingesetzt.

Die SI-Einheit für die Leitfähigkeit ist Siemens pro Meter (S/m); Mikrosiemens pro Zentimeter (μS/cm) ist jedoch eine häufig verwendete Einheit zur Angabe der Leitfähigkeit, insbesondere in Labor- und Industrieumgebungen. Ein Mikrosiemens pro Zentimeter entspricht 0,01 Millisiemens pro Zentimeter.

Zusätzlich zur Leitfähigkeit können einige Leitfähigkeitsmessgeräte auch Messungen für die Gesamtmenge an gelösten Feststoffen (TDS), den Salzgehalt, den spezifischen Widerstand und Bioethanol liefern.

Die Reichweite[SLMD1]  eines Leitfähigkeitsmessgeräts hängt vom jeweiligen Modell, dem Hersteller und der Art der verwendeten Elektrode oder Sonde ab. Die meisten modernen Leitfähigkeitsmessgeräte messen einen weiten Bereich, von Mikrosiemens pro Zentimeter (µS/cm) bis Siemens pro Meter (S/m).

Unsere Leitfähigkeitsmessgeräte der Seven-Serie haben einen Messbereich von 0,001 μS/cm bis 2000 mS/cm, dieser Bereich kann jedoch von Modell zu Modell unterschiedlich sein. Den genauen Leitfähigkeitsbereich für jedes Modell finden Sie in den jeweiligen Datenblättern. Bedenken Sie außerdem, dass der Leitfähigkeitsbereich je nach Sensor unterschiedlich sein kann. Weitere Informationen finden Sie in der Produktbroschüre für Sensoren.

Zur Messung der Ionenkonzentration in einer Lösung werden sowohl ein Leitfähigkeitsmessgerät als auch ein TDS-Messgerät (Total Dissolved Solids) verwendet. Es gibt jedoch einige Unterschiede zwischen den beiden.

Ein Leitfähigkeitsmessgerät misst die Fähigkeit einer Lösung, Elektrizität zu leiten, die in direktem Zusammenhang mit der Ionenkonzentration in der Lösung steht. Das Messgerät misst die elektrische Leitfähigkeit einer Probe und wandelt sie dann in einen Leitfähigkeitswert um.

Ein TDS-Messgerät hingegen misst die Konzentration gelöster Feststoffe in einer Lösung, einschließlich anorganischer und organischer Substanzen. Dazu wird die elektrische Leitfähigkeit der Lösung berechnet und in eine TDS-Messung umgewandelt.