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3. METHODEN UND APPARATUREN 50
3.2. Leitfähigkeit (100)
Die Leitfähigkeit ist ein Maß für die Fähigkeit eines Stoffes, Ladungsträger für den
Stromtransport zur Verfügung zu stellen. Legt man an eine Lösung von Elektrolyten mittels
zweier Elektroden eine elektrische Spannung an, so fließt Strom. Mit Hilfe des Ohm’schen
Widerstands R definiert durch
U
R = (Gl. 53)
I
wobei U die angelegte Spannung und I die Feldstärke ist, lässt sich aus dem Kehrwert die
Leitfähigkeit berechnen.
Der Kehrwert des spezifischen Widerstands ρ ist die spezifische Leitfähigkeit κ und berechnet
sich aus:
= 1
= 1 l
κ
ρ R ⋅
(Gl. 54)
A
Das Verhältnis des Elektrodenabstands l zur Elektrodenfläche A heißt Zellkonstante und ist
für jede Elektrode spezifisch. Sie wurde vor jeder Messung mit 0,1 M KCl-Lösung bekannter
Leitfähigkeit bestimmt.
Mit Hilfe der Leitfähigkeitsmessung kann bei ionischen Tensiden auch die cmc bestimmt
werden. Nach der Bildung von Mizellen ist der Leitfähigkeitsanstieg bei Erhöhung der
Tensidkonzentration in einer Lösung schwächer als vor dem Erreichen der cmc, da die
abstoßende Wirkung der Kopfgruppen der Tensidmoleküle in den Mizellen untereinander
teilweise durch die Assoziation durch die in der Lösung vorliegenden Gegenionen
kompensiert wird.
Zusätzlich können durch Leitfähigkeitsmessung auch andere Struktur- und
Phasenumwandlungen untersucht werden, da sie auch von Geometrie und Dimension der
Tensidaggregate abhängig ist. So ist die Leitfähigkeit beim Vorliegen von Mizellen höher als
in lamellaren Phasen, da Mizellen in kontinuierlicher Wasserphase ungehindert transportiert
werden können. In der lamellaren Phase dagegen ist der Transport von Ladungsträgern