Leitfähigkeitsmessgeräte

Wussten Sie, dass die genaue Messung der elektrischen Leitfähigkeit in Flüssigkeiten ein entscheidender Schritt bei der Qualitätssicherung in vielen Industrien ist? Seit 1912 ist das renommierte Familienunternehmen Winlab ein führender Anbieter von qualitativer Labortechnik, und ihre Leitfähigkeitsmessgeräte haben sich als essenziell für Wasserqualitätstests, industrielle Leitfähigkeitsmessung und viele weitere Anwendungen etabliert.

Leitfähigkeitsmessgeräte sind unverzichtbare Werkzeuge in der Analyse von Wasser und anderen Flüssigkeiten. Ihre Anwendungsbereiche sind vielfältig, von der Kontrolle der Reinheit von Trinkwasser und nichtwässrigen Lösungen über die Qualitätssicherung von Milch und Honig bis hin zur Überwachung von Salzgehalten in Böden und Gewässern. Kunden schätzen die Messgenauigkeit, die einfache Bedienung und die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten dieser Geräte.

Wesentliche Erkenntnisse

• Leitfähigkeitsmessgeräte sind entscheidend für Wasserqualitätstests und industrielle Leitfähigkeitsmessungen.
• Winlab bietet seit über 100 Jahren innovative und qualitative Labortechnik an.
• Anwendungsbereiche umfassen Umweltüberwachung, Lebensmittelindustrie und Wasseranalyse.
• Features wie automatische Messungen und austauschbare Elektroden von Winlab erhöhen die Funktionalität und Langlebigkeit.
• Gratis Versand innerhalb Deutschlands ab einem Bestellwert von 178,50 €.

Was sind Leitfähigkeitsmessgeräte?

Leitfähigkeitsmessgeräte sind wichtige Instrumente, die zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit von Flüssigkeiten entwickelt wurden. Diese Geräte spielen eine entscheidende Rolle in zahlreichen Industrien, wo präzise Leitfähigkeitsmessungen erforderlich sind, beispielsweise in der Wasseraufbereitung, der Lebensmittelindustrie und der Umweltüberwachung.

Die Leitfähigkeit misst die Fähigkeit einer Flüssigkeit, elektrischen Strom zu leiten. Gerätetypen wie das stakpure DC 400 und AC 100 bieten spezifische Funktionen und Qualitätsstandards:

1. Stakpure DC 400: Digitales Modell mit einem Leitfähigkeitsmessbereich von 0,1 – 300 μS/cm und Temperaturbereich von 0,1 – 50 °C.
2. Stakpure AC 100: Analogue Modell mit einem Leitfähigkeitsmessbereich von 0,1 – 50 μS/cm.

Beide Modelle haben einen elektrischen Anschluss von 230 V/50 – 60 Hz. Ihre Kompaktheit macht sie besonders praktisch: das DC 400 misst 73 x 32 x 141 mm, während der AC 100 Abmessungen von 93 x 123 x 170 mm aufweist.

Die Leitfähigkeitsmessgeräte bieten zusätzliche Eigenschaften, wie LED-Anzeigen für Grenzwertüberschreitungen und optionalen Kontakt oder Magnetventil, was sie besonders vielseitig und zuverlässig macht. Besonders in der Wasseranalyse sind sie unverzichtbar, um die Konzentration von gelösten Salzen und Ionen zu bestimmen und somit die Wasserqualität zu bewerten.

Die Konduktivitätsmessgeräte sind mit interner Temperaturkompensation ausgestattet, die manuell oder automatisch erfolgen kann. Die Daten, die diese Messgeräte liefern, sind essenziell für die Bewertung der Wasserqualität, speziell im Hinblick auf die gesamte Ionen- und Salzkonzentration im Wasser, die als Gesamtparameter der elektrischen Leitfähigkeit dient.

Geschichte und Entwicklung der Leitfähigkeitsmessung

Die Geschichte der Leitfähigkeitsmessung beginnt im 19. Jahrhundert und ist untrennbar mit dem deutschen Physiker Friedrich Wilhelm Georg Kohlrausch verbunden. Kohlrausch entwickelte das erste Leitfähigkeitsmessgerät, das es ermöglichte, die elektrische Leitfähigkeit von Flüssigkeiten präzise zu messen. Seine Arbeiten legten die Grundlage für die moderne Entwicklung der Messtechnik in diesem Bereich.

Seit Kohlrauschs Pionierarbeit hat sich die Leitfähigkeitsmessung erheblich weiterentwickelt. Heute finden Leitfähigkeitssensoren Anwendung in verschiedenen Industrien, darunter die Flüssigchromatographie, die Reinheitskontrolle von Wasser (einschließlich deionisiertem Wasser), die Blutzuckermessung und die Titration. Die Entwicklung der Messtechnik hat es ermöglicht, die Leitfähigkeitssensoren immer präziser und anpassungsfähiger zu gestalten.

Ein modernes Leitfähigkeitsmessgerät misst die elektrische Leitfähigkeit von Flüssigkeiten, insbesondere von wässrigen Lösungen. Die elektrische Leitfähigkeit hängt dabei von mehreren Faktoren ab, wie der Konzentration des gelösten Stoffes, dem Dissoziationsgrad, der Beweglichkeit der Ionen und der Temperatur des Wassers. Diese Messungen sind entscheidend für Industrieanwendungen sowie für die Forschung und Entwicklung.

Typischerweise verwendet man für präzise Messungen vier-Elektroden-Sensoren, die einen Messbereich von 1 µS/cm bis 600 mS/cm abdecken können. Gängige Werte der Zellkonstante liegen im Bereich von 0,01 bis 1 cm^-1, und die elektrische Leitfähigkeit wird in SI-Einheiten wie S/m und S/cm angegeben.

Die Geschichte der Leitfähigkeitsmessung zeigt, wie grundlegende wissenschaftliche Entdeckungen zur Entwicklung moderner Messtechnik führen können. Von Kohlrauschs frühen Tagen bis hin zu hochentwickelten Geräten, die heute in Laboren und der Industrie weit verbreitet sind, hat die Entwicklung der Messtechnik kontinuierlich Fortschritte gemacht, um den Bedürfnissen der Wissenschaft und Praxis gerecht zu werden.

Wie funktioniert ein Leitfähigkeitsmessgerät?

Die Funktionsweise Leitfähigkeitsmessgeräte basiert auf der Messung, wie gut ein Material elektrischen Strom leitet. Dies hängt von der Anzahl der freien Ionen im Medium sowie der Temperatur ab. In Anwendungsbereichen wie Wasseraufbereitung, Lebensmittelindustrie und Umweltüberwachung spielt diese Messmethode eine entscheidende Rolle.

Grundlagen der Messung

Das Messprinzipien eines Leitfähigkeitsmessgeräts basiert auf der Bestimmung des elektrischen Widerstands der Probe. Je mehr freie Ionen vorhanden sind, desto höher ist die Leitfähigkeit, was bedeutet, dass weniger Widerstand gemessen wird. Die Temperatur des Mediums beeinflusst ebenfalls die Leitfähigkeit und kann eine Änderung von etwa 1 bis 5 % pro Grad Celsius bewirken. Daher ist die Temperaturkompensation ein wichtiger Faktor bei der Messung.

• Die Leitfähigkeit wird oft in Siemens pro Meter (S/m) oder Mikrosiemens pro Zentimeter (µS/cm) angegeben.
• Induktive Leitfähigkeitssensoren bestehen aus zwei Draht umwickelten Metallspulen in einem Kunststoffkörper.
• Die Temperaturkompensation kann zwischen 0 und 5 %/K eingestellt werden.

Komponenten eines Leitfähigkeitsmessgeräts

Ein Leitfähigkeitsmessgerät besteht aus mehreren grundlegenden Komponenten:

1. Wechselspannungsgeber: Dieser sorgt für die notwendige elektrische Spannung zur Messung.
2. Strommesser: Misst den Stromfluss durch die Probe und bestimmt den Widerstand.
3. Steuer- und Auswerteeinheit: Diese Einheit analysiert die Daten und stellt die Messwerte dar.

Die Komponenten eines Leitfähigkeitsmessgeräts beinhalten oft auch Sensoren zur automatischen Temperaturkompensation und Kalibrierungseinheiten. Firmen wie ifm bieten spezielle Kalibrier- und Rekalibrierungsdienste an, um die Genauigkeit der Messungen sicherzustellen. Die Wahl des richtigen Geräts hängt von spezifischen Anforderungen wie Messumfang, Genauigkeit und Budget ab.

Zusammengefasst bieten Leitfähigkeitsmessgeräte zuverlässige und präzise Messungen, die in vielen Industriebereichen unverzichtbar sind. Die Technologie zur Temperaturkompensation und die hochwertigen Komponenten sorgen für exakte Ergebnisse, was sie zu einem wertvollen Instrument in der modernen Industrie macht.

Anwendungsbereiche von Leitfähigkeitsmessgeräten

Leitfähigkeitsmessgeräte sind vielseitig einsetzbar und spielen in vielen Industriezweigen eine entscheidende Rolle. Diese Geräte werden für verschiedene Anwendungen genutzt, darunter die Lebensmittelindustrie, die Umweltüberwachung und die Wasseranalyse und -behandlung. Ein tieferer Einblick in diese Bereiche zeigt, wie wichtig und wertvoll diese Geräte sind.

Lebensmittelindustrie

In der Lebensmittelindustrie sind Anwendungen von Leitfähigkeitsmessgeräten unerlässlich für die Qualitätskontrolle. Sie helfen dabei, die Reinheit von Wasser und anderen Flüssigkeiten zu überwachen, die in der Produktion verwendet werden. Ein Beispiel ist das Leitfähigkeitsmessgerät PCE-SM 5, das einen Messbereich von 0,01 bis 5% abdeckt und somit besonders präzise Ergebnisse liefert. Durch den Einsatz solcher Geräte wird sichergestellt, dass nur qualitativ hochwertigstes Wasser in den Produktionsprozess gelangt.

Umweltüberwachung

Umweltüberwachung ist ein weiterer wichtiger Anwendungsbereich. Leitfähigkeitsmessgeräte werden hier eingesetzt, um die Qualität von Gewässern zu überwachen. Das PCE-PHD 1 mit einer Leitfähigkeit von 0 … 200,0 µS/cm und 0,2 … 2,000 mS/cm ist hervorragend geeignet, um verschiedene Wasserquellen auf Verunreinigungen und Verschmutzung zu überprüfen. Durch eine kontinuierliche Überwachung können sofort Maßnahmen ergriffen werden, wenn Grenzwerte überschritten werden.

Wasseranalyse und -behandlung

Die Anwendungen von Leitfähigkeitsmessgeräten in der Wasseranalyse sind von größter Bedeutung. In der Wasseranalyse, insbesondere bei der Trinkwasseraufbereitung, müssen genaue Grenzwerte für die Leitfähigkeit eingestellt und überwacht werden, um sicherzustellen, dass das Wasser den erforderlichen Qualitätsstandards entspricht. Das Gerät PCE-PWT 10 misst eine Leitfähigkeit von 0 … 20 µS/cm, was es ideal für präzise Wasseranalysen macht.

Ein weiteres Beispiel ist das PCE-COM 20, das eine Messfrequenz von 60 kHz bei einer Sinuswelle bietet, was eine hochpräzise Detektion ermöglicht. Diese Geräte stellen sicher, dass nur Wasser von höchster Qualität verabreicht wird und dass bei Grenzwertüberschreitungen sofortige Aktionen eingeleitet werden können, etwa durch die Verwendung von Magnetventilen zur Abschaltung des Zuflusses.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass die Qualität und die Vielseitigkeit dieser Geräte überaus wichtig für verschiedene Branchen sind. Anwendungen von Leitfähigkeitsmessgeräten in der Wasseranalyse und andere Bereiche stellen sicher, dass Standards eingehalten und Verbraucher geschützt werden.

1. Pro:
   • Hohe Messgenauigkeit
   • Vielseitige Einsatzbereiche
   • Einfache Handhabung
2. Contra:
   • Hohe Anschaffungskosten
   • Regelmäßige Kalibrierung erforderlich

Leitfähigkeitsmessgeräte in der Industrie

In der Industrie spielen Leitfähigkeitsmessgeräte eine entscheidende Rolle bei der Steuerung und Überwachung verschiedener Prozesse. Von der Qualitätssicherung im Bereich der Lebensmittelindustrie bis hin zur Überwachung industrieller Abwässer in der Chemieindustrie – die Anwendungen sind vielfältig. Leitfähigkeitsmessung in der Produktion ist unverzichtbar, um die Reinheit von Chemikalien zu gewährleisten und die Effizienz von Produktionsprozessen zu maximieren.

In der Lebensmittelindustrie sind Leitfähigkeitsmessgeräte oft Teil der Qualitätssicherung für Trinkwasser, während sie in der Landwirtschaft den Salzgehalt im Boden bestimmen können. Die industrielle Anwendung dieser Geräte erstreckt sich auch auf die Pharmazie und den Umweltschutz, wo präzise Messungen entscheidend sind.

Leitfähigkeitsmessgeräte existieren in vielen Varianten, von Handmessgeräten für schnelle Vor-Ort-Messungen bis hin zu komplexen Messsystemen. Beispielweise bietet Nittoseiko Analytech innovative Technologien zur präzisen Messung von spezifischem Widerstand und der einfachen Berechnung des Resistivitätskorrekturfaktors. Modelle wie die Hiresta-UX für den hochohmigen Bereich (103 – 1014 Ω) und die Loresta-GX II für den niederohmigen Bereich (10-4 – 107 Ω) sind führend auf dem Markt.

Ein wichtiger Aspekt beim Kauf eines Leitfähigkeitsmessgeräts ist die Messgenauigkeit, die je nach Anwendungsbereich variieren kann. Auch die Benutzerfreundlichkeit und zusätzliche Funktionen wie das Speichern oder Exportieren von Messdaten sowie die Anbindung an andere Geräte sind entscheidend, um Bedienungsfehler zu vermeiden und die Nutzung im Unternehmen zu optimieren.

N&H Technology, als exklusiver Vertreter von Nittoseiko Analytech, bietet umfassende Serviceleistungen wie Beratung, Inbetriebnahme, Schulungen und Wartungsverträge. Ihre Leitfähigkeitsmessgeräte basieren auf der 4-Punkt- und der Ringelektroden-Messmethode, was präzise Messungen und eine hohe Zuverlässigkeit gewährleistet. So tragen sie zur Optimierung und Effizienzsteigerung bei der Leitfähigkeitsmessung in der Produktion bei und sind aus der industriellen Anwendung nicht mehr wegzudenken.

Unterschiede zwischen tragbaren und stationären Leitfähigkeitsmessgeräten

Leitfähigkeitsmessgeräte sind unumgängliche Werkzeuge in vielen Industriezweigen und wissenschaftlichen Disziplinen. Es gibt zwei Hauptkategorien dieser Geräte: tragbare Leitfähigkeitsmessgeräte und stationäre Leitfähigkeitsmessgeräte. Beide haben ihre eigenen Vorteile und spezifischen Anwendungsbereiche.

Tragbare Leitfähigkeitsmessgeräte sind ideal für Feldeinsätze, da sie leicht, kompakt und einfach zu transportieren sind. Sie eignen sich besonders für die schnelle Vor-Ort-Analyse in der Landwirtschaft, der Umweltüberwachung und der Wasseranalyse. Diese Geräte bieten in der Regel einen Messbereich von 0 bis 200 mS/cm und eine Genauigkeit von ±1 %, was sie zu einer verlässlichen Wahl für diverse Anwendungen macht. Ein weiterer Vorteil ist ihr vergleichsweise günstiger Preis, was sie vor allem für kleinere Budgets attraktiv macht.

Auf der anderen Seite werden stationäre Leitfähigkeitsmessgeräte oft in Laborumgebungen und industriellen Settings eingesetzt. Diese Geräte sind für kontinuierliche Messungen ausgelegt und bieten meist erweiterte Funktionen und eine höhere Genauigkeit. Aufgrund ihrer komplexeren Technologie und zusätzlichen Funktionen sind sie in der Regel teurer als tragbare Modelle, bieten aber eine gleichbleibende Leistung und Zuverlässigkeit über lange Zeiträume hinweg.

Ein Beispiel für ein hochwertiges stationäres Leitfähigkeitsmessgerät ist der EFCON Systemkasten, der für kontinuierliche Messungen in Abwasseranlagen konzipiert ist. Diese stationären Geräte sind in der Regel robuster und gewährleisten eine höhere Beständigkeit gegenüber externen Einflüssen. EFCON, ein Unternehmen mit über 25 Jahren Erfahrung, bietet neben Leitfähigkeitsmessgeräten auch elektromagnetische Durchflussmesser (MIDs), die durch ihre hohe Genauigkeit und Widerstandsfähigkeit gegenüber Kontaminationen bestechen.

• Tragbare Leitfähigkeitsmessgeräte:
  • Mobil und flexibel
  • Kostengünstig
  • Einfach zu bedienen
• Stationäre Leitfähigkeitsmessgeräte:
  • Höhere Genauigkeit
  • Kombinierbar mit anderen Messgeräten
  • Langlebig und stabil

Kalibrierung und Wartung von Leitfähigkeitsmessgeräten

Regelmäßige Kalibrierung und sorgfältige Wartung sind entscheidend für die Genauigkeit und Langlebigkeit der Leitfähigkeitsmessgeräte. Die Kalibrierung und Wartung von Leitfähigkeitsmessgeräten gewährleisten eine zuverlässige Leistung und genaue Messergebnisse.

Kalibrierung

Der Kalibrierungsprozess ist ein wesentlicher Bestandteil für den Erhalt der Genauigkeit von Leitfähigkeitsmessgeräten. MBA Instruments ermöglicht eine präzise Justierung der Leitfähigkeitsmessgeräte durch Kalibrierstandards. Die Kalibrierung von Leitfähigkeitsmessgeräten kann je nach Modell und gewünschter Messgenauigkeit bei bis zu fünf Punkten erfolgen, erfolgt jedoch in der Regel bei einem Punkt. Eine Kalibrierung bei mehreren Punkten wird bei Proben mit einer nicht-linearen Leitfähigkeitskurve empfohlen. Eine häufig verwendete Kalibrierlösung hat einen Leitfähigkeitswert von 1413 µS/cm (1,41 mS/cm).

1. Die Häufigkeit der Kalibrierung hängt von der gewünschten Messgenauigkeit, der Anwendung oder der Art der Probe ab und ist ein Erfahrungswert der Anwender.
2. Bei ordnungsgemäßer Pflege der Sonde kann eine Kalibrierung bis zu vier Wochen halten.

Wartungstipps

Die Wartung von Leitfähigkeitsmessgeräten umfasst regelmäßige Reinigung der Sensoren und die Überprüfung der Elektroden. MBA Instruments betont das Engagement für hochwertige Leitfähigkeitssensoren und umfassende Serviceleistungen. Hier einige wichtige Wartungstipps:

• Leitfähigkeitsmessgeräte mit Graphitelektroden sind empfehlenswert, da sie weniger reaktiv sind und somit die Sondenpolarisation minimieren.
• Bei Verwendung einer Vier-Ring-Sonde ist darauf zu achten, dass diese ausreichend Abstand zu festen Objekten im Messgefäß hat, um negative Effekte durch Streufelder zu vermeiden.
• Die genaue Kalibrierung einer Leitfähigkeitssonde ist entscheidend für exakte Messergebnisse, wobei die Verwendung frischer Leitfähigkeitskalibrierlösungen ohne Kontamination von großer Bedeutung ist.
• Bei der Messung sollte die Leitfähigkeitselektrode vollständig in die Lösung eingetaucht sein, um genaue Messergebnisse zu erzielen. Dies gilt insbesondere für Vier-Ring-Sonden.

Für eine optimale Wartung von Leitfähigkeitsmessgeräten bietet MBA Instruments schnelle, zuverlässige Unterstützung sowie fachkundige Beratung, regelmäßige Wartungs- und Kalibrierungsdienstleistungen, Schulungen und technischen Support.

Leitfähigkeitsmessgeräte für Labor und Forschung

In der Welt der Labore und Forschungseinrichtungen sind Leitfähigkeitsmessgeräte unverzichtbare Werkzeuge für eine Vielzahl von analytischen Aufgaben. Diese Instrumente spielen eine zentrale Rolle bei der Untersuchung der Eigenschaften von Lösungen und Reaktionen, indem sie präzise Daten zur Leitfähigkeit liefern. Ob es um die Bestimmung der Reinheit von Wasser, die Analyse von chemischen Reaktionen oder die Überwachung von Produktionsprozessen geht – die Anwendungsmöglichkeiten sind vielfältig.

Zahlreiche Modelle von Leitfähigkeitsmessgeräten im Labor bieten spezielle Vorteile, unter anderem das WTW Cond 3110 IP67 Handmessgerät, bekannt für seine robuste Bauweise und Zuverlässigkeit unter rauen Bedingungen. Das Leitfähigkeitsmessgerät Eutech und das tragbare Leitfähigkeitsmessgerät ORION 122 sind für ihre Präzision und Benutzerfreundlichkeit geschätzt, während das Hanna HI 98192 durch umfassende Kalibrierungs- und Wartungsmöglichkeiten überzeugt.

Die Reihe Seven2Go™ Routine von Mettler Toledo, die unter anderem Leitfähigkeitsmessgeräte umfasst, ist hochgradig genau und erlaubt schnelle und zuverlässige Messungen. Ebenso bietet die Reihe FiveGo von Mettler Toledo verschiedene tragbare Modelle, die sich durch hohe Qualität und einfache Bedienung auszeichnen. Multiparameter-Geräte von HANNA, wie das HI 98192, vereinen mehrere Funktionen in einem Gerät und sind besonders flexibel einsetzbar.

Nicht zu vergessen sind das HACH LANGE HQ14D Leitfähigkeitsmessgerät und die kompakten EC/TDS-Messgeräte HI 99300 und HI 99301, die alle durch eine hohe Messgenauigkeit und Benutzerfreundlichkeit punkten. Spezifische Leitfähigkeit wird in Siemens pro Meter pro Mol (S/m·mol) angegeben und folgt oft der gängigen Temperaturkorrekturformel k_T = k_20 * (1 + α * (T – 20)).

Eine Übersicht über die Vor- und Nachteile sowie ein technisches Datenblatt sind unerlässlich, um die geeigneten Leitfähigkeitsmessgeräte im Labor zu wählen:

Pro:

• Hohe Messgenauigkeit und Zuverlässigkeit
• Einfache Kalibrierung und Wartung
• Vielfältige Einsatzmöglichkeiten in verschiedenen Laboranwendungen

Contra:

• Kostenintensive Anschaffung und Wartung
• Aufwendige Schulung für die richtige Handhabung erforderlich

Technisches Datenblatt:

• Messmethode: Kontaktmessung
• Messbereich: 0,001 bis 1000 mS/cm
• Kalibrierung: Automatisch/manuell
• Temperaturkompensation: Automatisch
• Stromversorgung: Batterie/Akku