Leitung in Flüssigkeiten
In Flüssigkeiten erfolgt nur dann ein Leitungsvorgang, wenn durch Dissoziation frei bewegliche (wanderungsfähige) Ionen vorhanden. Beim Anlegen einer Spannung und damit beim Vorhandensein eines elektrischen Feldes bewegen sich die Ionen gerichtet. Es wird elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt. Mit den Ionen erfolgt auch ein Stofftransport.
Entsprechend dem allgemeinen Leitungsmodell müssen für einen elektrischen Leitungsvorgang zwei Voraussetzungen erfüllt sein:
- Vorhandensein frei beweglicher (wanderungsfähiger) Ladungsträger: Bringt man in destilliertes Wasser Salze, Basen oder Säuren, so bilden sich durch Dissoziation positiv und negativ geladene Ionen, die sich in der Flüssigkeit frei bewegen können.
- Existenz eines elektrischen Felds: Das wird durch Anlegen einer elektrischen Spannung erreicht.
Der Verlauf des elektrischen Leitungsvorganges in Flüssigkeiten ist dadurch gekennzeichnet, dass
- sich positiv und negativ geladene Ionen in der Flüssigkeit in einem elektrischen Feld gerichtet bewegen, dabei erfolgt mit dem Ladungstransport auch ein Stofftransport,
- die gerichtete Bewegung der Ionen durch Zusammenstöße mit anderen Ionen und Molekülen behindert wird,
- beim Leitungsvorgang elektrische Energie in thermische Energie umgewandelt wird. Die thermische Energie wird in Form von Wärme an die Umgebung abgegeben.
Auftreten und Anwendung von Leitungsvorgängen in Flüssigkeiten
Leitungsvorgänge in Flüssigkeiten können überall dort auftreten, wo sich Ionen in einer Flüssigkeit befinden. Das ist z. B. auch bei Mineralwasser oder Leitungswasser der Fall. Deshalb:
Vorsicht im Umgang mit Flüssigkeiten und Elektrizität!
Im Vergleich zu metallischen Leitern ist die Leitfähigkeit von wässrigen Elektrolytlösungen viel geringer.
Elektrische Leitfähigkeit bei 25 °C
Silber 61 * 104 Ω -1cm-1
Eisen 10 * 104 Ω -1cm-1
Salzsäure 1 mol/l 0,3 Ω -1cm-1
Kaliumchlorid 1 mol/l 0,1 Ω -1cm-1
Leitungsvorgänge in Flüssigkeiten werden z. B. bei der Elektrolyse, beim Galvanisieren oder beim Lackieren von Autoteilen (Elektrotauchlackierung) genutzt.
