Horiba LAQUAtwin Leitfähigkeits-Messgerät

Konduktivität – Messung der elektrischen Leitfähigkeit von Wasser

Für die Bewertung der Wasser- und Trinkwasserqualität spielen eine Vielzahl an Parametern eine wesentliche Rolle. Einer dieser Parameter ist die elektrische Leitfähigkeit, welche als Indikatorwert für die Wasserqualität gilt.

Sie ist das Maß für die Fähigkeit einer Lösung, elektrischen Strom zu leiten und hängt von der Konzentration an Ionen und deren Beweglichkeit ab.

Über die Leitfähigkeit des Wassers lassen sich Rückschlüsse auf die Wasserqualität schließen. Reines Wasser ist (fast) nicht leitfähig. Erst durch im Wasser gelöste Stoffe wie Carbonate, Chloride oder Sulfate, kann Strom geleitet werden.

Durch den Wert der Messung der Leitfähigkeit kann also auf die Menge der im Wasser gelösten Teilchen geschlossen werden. Je mehr das Wasser davon enthält, desto leitfähiger ist es. 

Anders ausgedrückt: Je verschmutzter das Wasser ist, desto besser leitet es elektrische Ströme.

Jedoch weist auch sauberes oder reines Wasser eine gewisse, wenn auch schwache, Leitfähigkeit auf.

Die Leitfähigkeitsanalyse ersetzt allerdings nicht die chemische Analyse des Wassers, da andere gelöste Stoffe, wie z.B. Pestizide, Medikamentenrückstände, Keime, Bakterien oder Hormone nicht leiten und dadurch nicht über die Leitfähigkeitsmessung erfasst werden können.

In der Wasseraufbereitung als Beispiel, wird auch der TDS-Wert gemessen. Es ist ein quantitatives Maß für die Konzentration an gelösten, leitfähigen Stoffen, die sich in einer Lösung - hier Wasser - befinden (Total Dissolved Solids).

Der hier gemessene TDS-Wert ist ein Summenparameter, der Aufschluss über die Menge dieser gelösten Stoffe gibt. Basis des TDS-Wertes ist wiederum die Leitfähigkeitsmessung. 1 microS/cm entspricht hierbei 0,640 ppm TDS (oder mg/l TDS)

Anwendungsbeispiele:

Das Leitfähigkeits-Handmessgerät LAQUAtwin von Horiba wird u.a. eingesetzt

• im Trink- und Abwasserbereich Wasseraufbereitung
• bei industriellen Herstellungsprozessen, z.B. von Acrylfarben oder Lösungsmitteln
• bei der allgemeinen Qualitätskontrolle
• in der Lebensmittelherstellung
• in der Landwirtschaft

Wasserqualitätsanalyse

Die Leitfähigkeitsmessung ist eine wertvolle Methode zur Beurteilung der Wasserqualität. Die elektrische Leitfähigkeit ist ein nicht spezifischer Summenparameter, der Aufschluss über die Menge an gelösten Stoffen im Wasser gibt. Zu den gelösten Ionenspezies zählen Salze, Säuren, Basen und einige organische Substanzen, die sich in der Lösung befinden. Der Messwert ist proportional zu dem kombinierten Effekt aller Ionen in der Probenlösung. Daher ist das EC-Messgerät (Pocket Tester für Leitfähigkeit) ein wichtiges Instrument, um die unterschiedlichsten Arten von Wasser bezüglich der Qualität zu überwachen.

Beispiele für die Leitfähigkeit von Wasser:

ultragereinigtes Wasser: etwa 0,05 μS/cm (nicht leitfähig)

destilliertes Wasser: bis zu 20 μS/cm

Regenwasser: etwa 30 μS

Trinkwasser: zwischen 300 bis 800 μS/cm

Meerwasser: 56 mS/cm

Auswirkungen der Leitfähigkeit von Leitungswasser (Trinkwasser) auf die Gesundheit

Wenn die im Wasser gelösten Ionen lediglich in geringen Konzentrationen aufgenommen werden, ist dies unbedenklich und im Hinblick der gelösten Mineralstoffe sogar gesund. So kommt es, dass eine höhere Leitfähigkeit nicht zwangsläufig ein erhöhtes gesundheitliches Risiko darstellt. Höhere Konzentrationen können aber auf eine Kontamination hinweisen, weshalb bei Überschreitungen der Grenzwerte genauere Wassertests, z.B. in Form einer chemischen Analyse, erforderlich werden.

Darüber hinaus können nicht leitfähige gelöste Stoffe, wie z.B. Keime, Bakterien, Hormone oder Pestizide entsprechend auch nicht über die Leitfähigkeit erfasst werden.

Gemäß Trinkwasserverordnung (TrinkV Anlage 3 zu § 7 und § 14) liegt der Grenzwert der Leitfähigkeit in Deutschland bei 2790 µS/cm bei einer konstanten Wassertemperatur von

25 °C bzw. bei 2500 μS/cm bei 20 °C.

Während der Messung darf die Temperatur der Probenlösung nicht schwanken. Daher sind die Horiba Pocket Tester für die Messung von Leitfähigkeit (EC-Messgeräte) mit einem Temperaturkompensator ausgestattet. Eine Abweichung ab 1 °C führt bereits zu großen Abweichungen bezüglich des Leitfähigkeitsmesswertes.

Elektrische Leitfähigkeit von Honig

Anders als früher, wird der Gehalt an Mineralien und Nährstoffen in Honig heute durch die elektrische Leitfähigkeit bestimmt. Da Mineralien und Nährstoffe überwiegend zu den Salzen gehören, weisen sie - wie alle Salze - eine gewisse elektrische Leitfähigkeit auf.

Über die verschiedenen Leitfähigkeiten der diversen Honigsorten lassen sich Rückschlüsse auf geographische oder botanische Herkunft ziehen. Dieser ist ist für die Qualitätsüberprüfung wissenswert. Zur Bestimmung des Leitwertes muss eine wässrige Höniglösung hergestellt werden, die anschließend auf den Sensor des EC-Messgerätes gegeben wird.

Blütenhonig darf höchstens eine Leitfähigkeit von 0,8mS/cm haben, während der Wert für Waldhonige bei mindestens 0,8 mS/cm liegen muss. Da Waldhonige allgemein einen deutlich höheren Mineralstoffgehalt vorweisen als andere Sorten, ist demzufolge ihre Leitfähigkeit unter den Honigen am höchsten.

So bietet sich die Leitfähigkeitsanalyse mit den individuellen Parameterspezifika der einzelnen Sorten dazu an, diese zu charakterisieren und auf Sortenreinheit – wenn gewünscht - zu analysieren.

Mit den Horiba Pocket Testern für Leitfähigkeit können Sie die Analyse schnell und unkompliziert vor Ort durchführen.

pH- und Leitfähigkeitsmessungen in Kokosfasersubstrat

Die Kokosfaser ist das faserige Material, das sich zwischen der harten inneren Schale und der äußeren Hülle der Kokosnuss befindet. Reife Kokosnüsse haben starke braune Kokosfasern, die typischerweise zur Polsterung, als Gewebe oder im Gartenbau verwendet werden. Unreife Kokosnüsse haben feine weiße oder hellbraune Kokosfasern, die zur Herstellung von Haushaltsprodukten wie z.B. Matten, Bürsten und Seilen hergestellt werden. Um Kokosfasern konventionell zu ernten, werden die faserigen Schalen in Süß- oder Meerwasser eingeweicht, um die Fasern vor der Extraktion aufquellen und erweichen zu lassen.

Die braune Kokosfaser ist aufgrund ihres hohen Lignin-Gehalts ein beliebtes Wachstumssubstrat im Garten- und Landschaftsbau geworden, da sie viel Wasser speichern kann und im Trockenzustand nicht schrumpft. Die meisten, im Handel erhältlichen Kokosfasern werden gründlich gewaschen, um den hohen Natrium- und Kaliumgehalt zu verringern, da er den Pflanzen schädigen kann. Danach wird das Substrat hingegen wieder mit Calcium angereichert, um ihre Kationenaustauschkapazität auszugleichen, wodurch das Substrat gegen plötzliche Veränderungen des pH-Wertes widerstandsfähig gemacht wird. Eine gute Qualität der Kokosfaser ist unerlässlich, um ein optimales Wachstum für Pflanzen zu erzielen. Um festzustellen, ob das Kokosnusssubstrat die richtige Qualität für ihren Verwendungszweck aufweist, sollten vor Einsatz die Leitfähigkeit und der pH-Wert überprüft werden.

Das Leitfähigkeits-Hand-Messgerät (EC-Messgerät) von Horiba ermöglicht direkte Analysen innerhalb weniger Sekunden. Die staub- und wasserdichten Taschenmessgeräte verfügen alle über die automatische Kalibrierungsfunktion und Temperaturkompensation, um genaue und stabile Messungen zu gewährleisten.

Die Pocket Messgeräte EC-22 und EC-33 zeigen zusätzlich die Temperatur der gemessenen Lösung auf dem Display an, das Pocket Tester Messgerät EC-33 misst darüber hinaus auch die in einer Lösung gelösten Feststoffe (TDS), weswegen es häufig Anwendung in der Forschung, in Laboren und Universitäten findet.

Alle Horiba Pocket Tester können trocken gelagert werden, ohne dass der hoch empfindliche Sensor austrocknet.