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Messaufbau für die SI rückgeführte Messung der elektrolytischen Leitfähigkeit wässriger Lösungen im Bereich unterhalb 10 mS / m

02.02.2011

Die elektrolytische Leitfähigkeit wird u. a. in der Pharmaindustrie zur schnellen und kostengünstigen Kontrolle der Reinheit von Wasser verwendet, das je nach Kontamination eine Leitfähigkeit vom niedrigen µS / m bis in den niedrigen mS / m Bereich aufweist. Die Leitfähigkeit einer wässrigen KCl-Referenzlösung, die typischerweise zur Kalibrierung von Leitfähigkeitsmesszellen verwendet wird, ist unterhalb von 15 mS/m nicht stabil. Ursache hierfür ist aus der Atmosphäre gelöstes und teilweise dissoziiertes CO2, das zur gemessenen Leitfähigkeit beiträgt. Die AG 3.13 bietet seit einigen Jahren ein primäres Messverfahren an, mit dem Leitfähigkeitsmesszellen in einem geschlossenen Reinstwasserkreislauf (ca. 5.5 µS / m) auf das SI rückgeführt kalibriert werden können. Zwischen dem Leitfähigkeitswert von Reinstwasser und dem Leitfähigkeitswert einer stabilen KCl-Referenzlösungen klafft bislang eine Lücke von mehr als drei Größenordnungen, in der die Leitfähigkeit von wässrigen Elektrolytlösungen nicht auf das SI zurückgeführt gemessen werden kann.

Im Rahmen des Europäischen Metrologieforschungsprogramms mit dem Schwerpunkt Gesundheit entwickelt die AG 3.13 derzeit einen Messaufbau mit dem die elektrolytische Leitfähigkeit von wässrigen Elektrolytlösungen im Bereich zwischen 5.5 µS / m und 10 mS / m erstmals primär auf das SI zurückgeführt gemessen werden kann. Unter Argonatmosphäre werden in einen geschlossenen Reinstwasserkreislauf Spuren von KCl zugesetzt. Die KCl Konzentration im Kreislauf wird über einen integrierten Ionenchromatographen gemessen, die Leitfähigkeit mit einer von der AG 3.13 entwickelten primären Messzelle.

Der Messaufbau wird es außerdem ermöglichen, erstmals die Leitfähigkeit im sub-mS / m Bereich von verschiedenen gelösten Salzen in Abhängigkeit von der Temperatur auf das SI zurückgeführt zu messen. Solche Kalibrierkurven werden von Anwendern benötigt, da aus der gemessenen Temperaturabhängigkeit Rückschlüsse auf die Art der Kontamination gezogen werden.

Ansprechpartner:

P. Spitzer, AG 3.13, petra.spitzer(at)ptb.de