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3.9.3.8 Elektrische Leitfähigkeit
Stromspannungskurve verläuft, desto größer
kann die abweichende Potenzialeinstellung sein.
Da diese Verhältnisse oft in verdünnten Lö-
sungen gegeben und Grundwässer häufig nur
schwach konzentriert sind, ergeben sich für die
Anwendung der Messung von Redoxpotenzialen
bei geohydrochemischen Untersuchungen und
ihrer Interpretation doch einige Schwierigkeiten,
so wünschenswert es auch sein mag, zur Beurtei-
lung der Redoxverhältnisse im Hinblick auf Lös-
lichkeitsprozesse
Echte und potenzielle Elektrolyte (Abschn.
3.9.3.2.1, elektrolytische Dissoziation) dissoziie-
ren in wässriger Lösung. Die dabei entstehenden
Ionen machen die Lösung elektrisch leitfähig. Lö-
sungen von Nichtelektrolyten, zu denen die
Mehrzahl organischer Verbindungen mit Aus-
nahme organischer Säuren und deren Salze sowie
organische Basen gehören, sind elektrisch nicht
leitfähig.
Der
elektrische Leitwert
G
(Siemens, S = )
ist der Kehrwert des elektrischen Widerstandes
R
(Ohm,
einen
charakterisierenden
1
Messwert zu haben.
Auf Anregung des DVWK-Fachausschuss 3.5
„Grundwasserchemie“, der sich mit der Proble-
matik von Messung zur Bestimmung des Redox-
potenzials im Grundwasser befasste, wurde von
S
EEBURGER
& K
Äß
(1989) eine Studie zusammen-
gestellt, in der Literaturauszüge zu diesem Pro-
blem, eine Sammlung hydrogeologisch relevanter
Prädominanzfelder, Rechenbeispiele und Emp-
fehlungen für Redoxmessungen enthalten sind.
Bei Messungen der Redoxspannung im Grund-
wasser ist insbesondere zu beachten:
Ω
) und ist allgemein wie folgt definiert:
A
l
G
Gl. 124
1
S
cm
G
=
elektrischer Leitwert (S =
),
κ
=
elektrische Leitfähigkeit (
),
l
=
Länge des Leiters (m),
A
=
Querschnitt des Leiters (m
2
).
S
cm
•
Die Messelektroden müssen kleinflächig (z.B.
Stiftelektroden) sein und vor jeder Messung
auf Filz (mit Ceroxid oder Opalit) poliert wer-
den, um den ungestörten Elektronenübergang
in die Lösung zu ermöglichen.
Die
elektrische Leitfähigkeit
in ( ) (Abschn.
3.9.3.8) einer Wasserprobe bestimmt man durch
eine Widerstandsmessung zwischen Elektroden
mit einer Fläche
A
und einem Abstand
l
:
κ
•
Die Messung erfolgt im fließenden Wasser
(Messbirne); außer der Redoxspannung wer-
den die Temperatur, der pH-Wert und die
elektrische Leitfähigkeit laufend (alle 5 Minu-
ten) erfasst.
l
AR
Gl. 125
S
cm
κ
=
elektrische Leitfähigkeit (
),
•
Die
E
H
-Messung wird beendet, wenn sich die
Redoxspannung innerhalb von 5 Minuten
nicht mehr ändert. Die Einstellzeiten streuen
erfahrungsgemäß sehr stark und liegen zwi-
schen 10 und 95 Minuten; meist um 30 Minu-
ten.
l
=
Elektrodenabstand (cm),
Elektrodenquerschnittsfläche (cm
2
),
A
=
1
S
R
=
elektrischer Widerstand (
Ω
= ).
Üblicherweise beträgt die Fläche der Elektrode
1cm
2
und der Abstand zwischen den Elektroden
1 cm. Somit ergibt sich als Einheit der elektri-
schen Leitfähigkeit bzw. . Bei der Mes-
sung der elektrischen Leitfähigkeit muss die Tem-
peratur gemessen und auf die Bezugstemperatur
umgerechnet werden.
Messverfahren sind in DVWK (1994b) erläutert.
Vorwiegend in der englischsprachigen Litera-
tur wird als Einheit das (international nicht zuge-
lassene) mho (Anagramm von Ohm) verwendet.
•
Die Standardabweichungen bei der Messung
der Redoxspannung in den Versuchsreihen des
DVWK-FA 3.5 sind unterschiedlich. Die Re-
doxspannung der 15 Grund- und Mineralwas-
sermessstellen mit um mehere Tage versetzten
Versuchsreihen liegt zwischen 5,7 mV und
26 mV, im Mittel bei 15 mV.
S
cm
S
cm
