Leitfähigkeit messen - Zellkonstante und Temperatur richtig deuten
Die elektrische Leitfähigkeit verrät in Sekunden, wie viele gelöste Salze in einem Wasser oder Prozessmedium stecken. Dieser Ratgeber erklärt die Zellkonstante, die Umrechnung in TDS und warum jede Messung auf eine Referenztemperatur von 25 °C bezogen wird.
Leitfähigkeitsmessgeräte ansehenWas ist die Zellkonstante und warum ist sie entscheidend?
Eine Leitfähigkeitszelle misst den Widerstand zwischen zwei Elektroden. Die Zellkonstante K beschreibt deren Geometrie als Verhältnis von Elektrodenabstand zu Elektrodenfläche und hat die Einheit cm⁻¹. Erst durch Multiplikation von gemessenem Leitwert und Zellkonstante entsteht die spezifische Leitfähigkeit in µS/cm oder mS/cm.
Die Zellkonstante muss zum Messbereich passen. Reines oder salzarmes Wasser leitet schwach und braucht eine kleine Konstante um 0,1 cm⁻¹, konzentrierte Prozessmedien eine grössere um 1 oder 10 cm⁻¹. Ein Kalibrierstandard, meist 1413 µS/cm KCl, bestimmt den realen Wert der Zelle.
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Zum RatgeberWie rechnet man Leitfähigkeit in TDS um?
TDS steht für Total Dissolved Solids, also die Summe gelöster Feststoffe in mg/l. Da geladene Salze die Leitfähigkeit verursachen, lässt sich TDS näherungsweise aus der Leitfähigkeit ableiten: TDS = Leitfähigkeit in µS/cm multipliziert mit einem Faktor zwischen 0,5 und 0,7.
Der Faktor hängt von der Zusammensetzung ab. Für natürliche Wässer mit vielen Chloriden gilt oft 0,5, für Wässer mit hohem Sulfat- oder Carbonatanteil eher 0,65 bis 0,7. Ein Beispiel: 800 µS/cm ergeben mit Faktor 0,5 rund 400 mg/l TDS.
- TDS ist ein Schätzwert - die gravimetrische Trocknung bei 180 °C bleibt die Referenzmethode.
- Ungeladene gelöste Stoffe wie Zucker oder Kieselsäure erfasst die Leitfähigkeit nicht.
- Prüfen Sie, welchen Faktor das Gerät verwendet, bevor Sie Werte vergleichen.
- Für Umkehrosmose und Ionentauscher genügt der TDS-Trend meist als Prozesskontrolle.
Warum bezieht man alles auf 25 °C?
Leitfähigkeit ist stark temperaturabhängig: Sie steigt bei Salzlösungen um rund 2 % je Kelvin. Ohne Temperaturbezug wären Messungen nicht vergleichbar. Deshalb rechnen Geräte den Wert nach EN 27888 (ISO 7888) auf die Referenztemperatur 25 °C um.
Die lineare Kompensation mit einem festen Koeffizienten von etwa 2,0 %/K passt gut für natürliche Wässer nahe 25 °C. Für Reinstwasser gilt eine nichtlineare Kompensation, weil dort die Eigendissoziation des Wassers dominiert. Der eingestellte Koeffizient muss zum Medium passen.
Häufige Fragen
Welche Zellkonstante brauche ich für Trinkwasser?
Für Trink- und Brauchwasser im Bereich einiger hundert µS/cm ist eine Zellkonstante von 1 cm⁻¹ üblich. Sie deckt etwa 1 µS/cm bis 20 mS/cm ab und passt zu den meisten Alltagsmessungen.
Ist TDS dasselbe wie die Salzmenge?
TDS ist eine aus der Leitfähigkeit abgeleitete Schätzung der gelösten Salze in mg/l. Ungeladene Stoffe werden nicht erfasst, und der Faktor hängt von der Wasserzusammensetzung ab. Die genaue Referenz bleibt die gravimetrische Bestimmung.
Warum zeigt mein Gerät bei kaltem Wasser einen niedrigeren Wert?
Weil die Leitfähigkeit mit sinkender Temperatur abnimmt. Ist die automatische Temperaturkompensation aktiv, rechnet das Gerät auf 25 °C um und liefert einen vergleichbaren Wert. Ohne Kompensation weichen die Anzeigen ab.
Wie oft muss ich kalibrieren?
Bei häufigem Einsatz wöchentlich, mindestens aber vor wichtigen Messreihen. Verwenden Sie eine KCl-Standardlösung nahe Ihrem Messbereich, zum Beispiel 1413 µS/cm, und prüfen Sie die Zelle auf Belag.
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