Leitfähigkeit des Wassers

Die elektrische Leitfähigkeit des Wassers interessiert den Privatnutzer selten direkt. Viel mehr lässt sich von der Leitfähigkeit auf Härte und Verschmutzung des Wassers schließen.

Hinter dem Formelzeichen H2O verbirgt sich ein für Menschen und alle übrigen Lebewesen wichtiger Stoff. Wasser ist überall auf dem Planeten vertreten. Es gilt außerdem neben der lebenswichtigen Basis für unsere Gesundheit als guter Leiter für Strom. Dies gilt jedoch nicht für absolut von allen Bestandteilen, Mineralien und Keimen gereinigtes Wasser.

Destilliertes oder «ultrareines Wasser» leitet nicht, oder nur sehr gering.

Der Grund lässt sich im Wassermolekül selbst finden. Dieses leitet den Strom nämlich nicht selbst, sondern erst, wenn gelöste Teilchen (TDS) nachweisbar sind. Fehlen diese, zum Beispiel durch Filtern, findet der elektrische Strom keinen Weg durch die Flüssigkeit. Auch Getränke wie Milch, Bier und Wein leiten den Strom und das bis zu 15fach besser, als das durchschnittliche Leitungswasser. Die geringe Leitfähigkeit des Leitungswassers spricht für die hohe Qualität.

Faktoren und Voraussetzung der Leitfähigkeit

Je stärker verunreinigt das Wasser, desto besser leitet es also. Zu dieser Verunreinigung können mehrere Faktoren beitragen, die zur Gesamthärte beitragen. Zum einen kann es sich um eine hohe Karbonathärte handeln, umgangssprachlich Kalk genannt. Ist viel Hydrogenkarbonat im Wasser enthalten, nimmt es die typisch weiße Färbung an. Der Kalk an Geräten und in Wasserrohren entsteht, wenn dem Wasser mit hohem Hydrogenkarbonat-Gehalt das Kohlenstoffdioxid entzogen wird. Kalkablagerungen können, wenn sie nicht umgehend entfernt werden, schnell die Haushaltsgeräte angreifen.

Als Nichtkarbonat-Härte bezeichnet man die Verunreinigung durch alle übrigen Mineralien. Kalzium und Magnesium bilden die Hauptverunreinigung, gefolgt von Chloriden, Nitraten und Sulfaten. Diese Stoffe sind bis zu einem gewissen Grad für den Menschen gesund. Aber auch organische Keime und Ablagerungen von Erde und Dreck tragen zur Verunreinigung bei. Meerwasser, das zu rund 3,5% aus Salzen besteht, leitet am Besten, gefolgt von Fluss- und Seewasser, das durch Schlamm- und biologische Ablagerungen belastet ist.

Die Leitfähigkeit des Wassers messen

Die elektrische Leitfähigkeit des Wassers lässt sich in Siemens pro Zentimeter messen. Die gängigsten Größen sind dabei Mikrosiemens (µS/cm) und Millisiemens (mS/cm). Bei den Messungen mit der Wasserprobe gilt: je größer der fließende Strom, desto höher die Leitfähigkeit und desto höher die Verunreinigung. Während das hoch-leitfähige Meerwasser einen Messwert von 56 mS/cm aufweist, sind es bereits beim in Deutschland üblichen Leitungswasser nur noch 300 bis 800  µS/cm. Destilliertes Wasser weist nur noch einen Wert von bis zu 20  µS/cm auf und das ultragereinigte chemische Wasser nur noch 0,05  µS/cm. Damit ist es nicht mehr leitfähig.

Die Leitfähigkeit des Wassers sagt mit guter Annäherung auch etwas über die Wasserhärte aus.

Das Messergebnis der Leitfähigkeit des Wassers durch 10 dividiert ergibt den deutschen Härtegrad, dividiert durch 20 den französischen. Wasser mit einem Wert von 0-140  µS/cm gilt als weich, während man bei einem Wert von über 840  µS/cm von sehr hartem Wasser spricht.

Die Leitfähigkeit des Wassers erhöht sich durch Erhitzung. Je höher die Temperatur der zu messenden Probe, desto höher die Leitfähigkeit. Proben sollten daher immer bei gleichbleibender Temperatur (zum Beispiel 20°C) durchgeführt werden.