Physikalisch-Technische Bundesanstalt

Die Bestimmung der elektrischen Leitfähigkeit einer Elektrolytlösung erfolgt mit einer an der PTB entwickelten primären Kolbenmesszelle (Bild 1). Die Elektrolytlösung wird dabei in eine zylindrische Messzelle aus Glas gefüllt, die am unteren Ende durch eine fixierte Platinelektrode abgeschlossen ist. Eine zweite Elektrode befindet sich auf einem beweglichen Kolben aus Aluminiumoxidkeramik, der über ein Positioniersystem in der Messzelle präzise positioniert werden kann. Die gesamte Messzelle befindet sich in einem temperierbaren Luftbad. Die Impedanz der Lösung wird an zwei unterschiedlichen Positionen der beweglichen Elektrode mit einer Präzisionsmessbrücke bei mehreren Frequenzen gemessen. Der zur jeweiligen Elektrodenposition gehörige Gleichstromwiderstand der Lösung kann im Allgemeinen über eine Extrapolation der Realteile der gemessenen Impedanzen für 1 / f gegen 0 ermittelt werden. Die Wahl des Frequenzbereichs ist dabei abhängig von der Art der Lösung und deren Konzentration. Aus den beiden ermittelten Widerständen R₁ und R₂, dem Zelldurchmesser D und dem Abstand l der beiden Messpositionen der beweglichen Elektrode wird die Leitfähigkeit k berechnet