Intro

De elektrische geleidbaarheid van water. Iedereen zal er wel eens van gehoord hebben. Voor de ene is het een belangrijkemeetwaarde van het verversingswater of het water in z'n bak de ander meet het nooit.

Wat is het elektrisch geleidend vermogen van water?

Als we door water een elektrische stroom willen laten lopen dan moet er sprake zijn van transport van elektronen. Er is dus alleen geleiding als er genoeg elektronen in het water aanwezig zijn om een elektrische stroom te laten lopen. In puur gedestilleerd water (verdampt water wat daarna weer is opgevangen (bv. regen)) zijn erg weinig vrije elektronen aanwezig. Puur water heeft dus een zeer slechte geleiding. Het heeft een hoge elektrische weerstand.

Lossen we een stof in water op dan zal die zich splitsen in twee delen. Een positief geladen deel (kation) en een negatief geladen deel (anion). Positieve en negatieve geladen delen worden ook wel ionen genoemd. Niet alle stoffen splitsen zich in water in twee delen (ioniseren). Maar vooral zouten doen dat wel.

Bijvoorbeeld het oplossen van keukenzout, Natriumchloride: NaCl dat lost op in Natrium Na+ (kation) en Chloor Cl- (anion). Hierbij zal het neutrale Natrium (Na) in het water een negatief geladen elektron afstaan en krijgt daardoor zelf een positieve lading (daarom ook Na+). Het Chloride zal een negatief geladen elektron opnemen en krijgt daardoor een negatieve lading (Cl-). Er is dus sprake van een elektronenstroom in het water van het opgeloste Natrium naar Chloride. Nu blijven die elektronen niet continu bij hetzelfde anion maar springen heen en weer. Dit betekent dat er continu vrije elektronen in het water aanwezig zijn, en zo kan het water door die extra elektronen stroom geleiden. Hoe meer geladen deeltjes in het water (meer ionen) des te hoger de geleiding van het water. Dus hoe meer zout(en) in het water des te hoger de geleiding, en des te lager de elektrische weerstand.

Zetten we nu op twee plaatsen in het water een elektrode en zetten er een wisselspanning op dan zal er tussen die elektroden een stroom gaan lopen. Hoe hoger de geleiding van het water (hoe lager de elektrische weerstand) des te hoger de elektrische stroom die er tussen de elektroden zal gaan lopen. En dat is dus wat we met een geleidbaarheidsmeter meten.

Om het uiteindelijk netjes te zeggen: De geleidbaarheid is de omgekeerde waarde van de elektrische weerstand van een oplossing (water met zouten) gemeten over twee elektroden van 1 cm2 die op een afstand van 1 cm van elkaar zijn verwijderd bij 25°C. Deze geleidbaarheid wordt dan in de eenheid Siemens uitgedrukt.

Er staat een temperatuur van 25°C genoemd bij de geleiding. Het is nl. zo dat geleiding voor een deel ook bepaald wordt door de temperatuur. Hoe hoger de temperatuur des te hoger de geleiding. Als we dus twee geleidingsmetingen met elkaar willen vergelijken moeten beide metingen bij dezelfde temperatuur zijn uitgevoerd of we kunnen een korrektiefaktor toepassen volgens de volgende tabel.

In zoetwater is de geleidbaarheid naar verhouding erg laag en wordt de microSiemens (mS) gebruikt. In zeewater is de geleidbaarheid veel hoger en wordt er in milliSiemens (mS) gemeten.

Omdat er zo'n mooie relatie is tussen zoutgehalte en geleiding wordt bij zeewateraquarianen dan ook vaak het zoutgehalte (saliniteit) van het zeewater gecontroleerd met een geleidingsmeter. Een dichtheid van 1024 kg/m3 bij 25°C komt dan overeen met ca. 54,23 mS.