Was ist ein Konduktometer?

Ein Konduktometer, typischerweise ein elektronisches Tischgerät oder tragbares Gerät, ist ein Laborgerät, das auch als Leitfähigkeitsmessgerät bekannt ist. Es misst die elektrische Leitfähigkeit geladener ionischer Lösungen. Mit einem Kabel an einem einzelnen oder sternförmigen Stab aus Stäben aus verschiedenen Materialien befestigt, erfasst und misst dieses Laborgerät im Wesentlichen die Rate der übertragenen thermischen oder Wärmeenergie. Dieses Gerät wird häufig in Versuchs- und Fertigungsanwendungen verwendet. Manchmal auch als quantitatives Wärmeleitmessgerät bezeichnet, funktioniert es in vielen Bereichen von wissenschaftlichem Interesse, in denen die Zustandsänderungen von Flüssigkeiten von Bedeutung sind.

Temperatursonden werden manchmal an bestimmten Punkten angebracht, um winzige Temperaturunterschiede einer zu messenden flüssigen Lösung festzustellen. Diese Stäbe bestehen aus einer Reihe von Materialien wie Kupfer, Aluminium, Stahl und anderen. Ein Konduktometer ist oft mit einer einfachen Steuertastatur und einer digitalen Anzeige ausgestattet und überträgt ein elektrisches Feld zwischen den Elektroden; es misst das elektromagnetische Verhalten geladener Ionen in der Flüssigkeit. Die Untersuchung solcher Phänomene ist als Konduktometrie bekannt, um chemische Veränderungen und andere Eigenschaften zu bestimmen.

Ionen sind elektrisch geladene Teilchen; Einfach ausgedrückt sind es Atome oder Moleküle, die ein oder mehrere Elektronen gewonnen oder verloren haben. Dies macht ihre Nettoladungen positiv oder negativ. Während sich ein Ion auf ein positives oder negatives Teilchen beziehen kann, ist ein Anion negativ geladen und ein Kation ist positiv geladen.

Eine elektrische Ladung wandert zwischen zwei Elektroden des Konduktometers und erzeugt ein elektrisches Feld. In diesem Feld beginnen die Teilchen entsprechend ihrer Ladung zu wandern. Gegensätze ziehen sich an; Anionen wandern zur Anode oder positiv geladenen Elektrode. Kationen laufen zur Kathode, der negativ geladenen Elektrode.

Abgesehen davon funktionieren die Anoden- und Kathodenanschlüsse von Voltaic-Zellen oder Akkumulatoren ähnlich. Diese sind jedoch negativ bzw. positiv geladen. Dies könnte eine kleine Verwirrung über diese Begriffe erklären.
Manchmal kann das Testen selbst die Messung beeinträchtigen; Das Durchfließen eines konstanten elektrischen Stroms durch eine Lösung kann ihre Zusammensetzung ändern. Um eine Polarisierung der Substanz und die Bildung neuer Schichten oder andere Reaktionen zu vermeiden, legt das Konduktometer über seine Elektroden eine Wechselspannung an. Die Analyse der Substanz kann mit einem integrierten Mikroprozessor durchgeführt werden. Gelegentlich unterstützt eine Halterung einen Laborgefäß, um direkte Messungen zu erleichtern. Alternativ haben einige Tischgeräte einen federgelenkten oder schwenkbaren Arm ähnlich einer Tischlampe, der eine flexible Positionierung des Stabs über einer Flasche ermöglicht.

Ein weiteres zylindrisches Konduktometerdesign ermöglicht es einer in sich geschlossenen Einheit, unabhängig in einer Lösung zu schweben. Unabhängig von solchen Designunterschieden wird der leitfähige Messwert normalerweise als Temperatur und Bereich innerhalb festgelegter Toleranzen angezeigt. Ein Messwert wird als Temperaturkoeffizient angegeben, der eine Art numerischer Konstante ist, die aus einer Messeigenschaft abgeleitet wird; andere Anzeigen können Temperaturauflösung und Genauigkeit umfassen.
Normalerweise kann ein Konduktometer spezifische Leitfähigkeiten zwischen verschiedenen Lösungen vergleichen. Beispielsweise kann die Leitfähigkeit einer verdünnten Lösung mit einer Stammlösung verglichen werden. Dies kann helfen, Faktoren zu erkennen, die eine Substanz verändern, wie Feuchtigkeit oder Bakterienwachstum.

Durch die Dissoziation oder Aufspaltung von Atomteilchen wird Flüssigkeit im Wesentlichen zu einem elektrischen Leiter. Dies ermöglicht Studien der Widerstandskapazitäten sowie die Darstellung von Leitwertwerten in einem Diagramm, um zu sehen, wie der Leitwert der Konzentration der Lösung entspricht. Eine solche Technologie hilft überall dort, wo die Inhaltsstoffe von Flüssigkeiten untersucht werden müssen, um die Leitfähigkeit zu bestimmen. Es könnte bei der Überwachung der bakteriellen Kontamination bei Milchpasteurisierungsprozessen helfen, um die Haltbarkeit zu bestimmen, das kleine Mindesthaltbarkeitsdatum, das auf Milchkartons gestempelt ist. Weitere Einsatzgebiete sind der Nachweis von Mineralien und chemische Analysen, die Herstellung von Halbleitern und gedruckten Schaltungen sowie pharmazeutischen Produkten und vielem mehr.