Elektrische Leitfähigkeit von Flüssigkeiten

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    Elektrische Leitfähigkeit von Flüssigkeiten

    Durch Füllen und Entleeren von Behältern mit Flüssigkeiten, durch Umpumpen, Rühren, Mischen und Versprühen von Flüssigkeiten aber auch während Probennahme sowie durch Reinigungsarbeiten, können sich Flüssigkeiten oder das Innere von Behältern gefährlich elektrostatisch aufladen. (TRGS 727, Kapitel 4)

    Dabei ist die Kenntnis hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit (Kehrwert des spezifischen Widerstandes) der Flüssigkeit von entscheidender Bedeutung, um die Gefahr einer möglichen elektrostatischen Entladung einer aufgeladenen Flüssigkeit richtig beurteilen zu können.

    Gemäß TRGS 727 wird ein Stoff oder Material nach dem spezifischen Durchgangswiderstand ρ wie folgt eingestuft:

    Leitfähig:                               ρ ≤ 104 Ωm

    Ableitfähig:                            104 Ωm < ρ <109 Ωm

    Isolierend:                              109 Ωm ≤ ρ

    Gemäß TRGS 727 wird eine Flüssigkeit gemäß ihrer Leitfähigkeit k wie folgt eingestuft:

    Niedrige Leitfähigkeit:         κ ≤ 50 pS/m*

    Mittlere Leitfähigkeit:          50 pS/m* < κ ≤ 10000 pS/m

    Hohe Leitfähigkeit:               10000 pS/m < κ

    Fußnote*:50 pS/m für Kohlenwasserstoffe bzw. 100 pS/m für sonstige Flüssigkeiten

    Die Bestimmung des spezifischen Widerstandes der Flüssigkeiten bzw. der elektrischen Leitfähigkeit der Flüssigkeit erfolgt in Anlehnung an DIN EN 60079 – 32 – 2 – Elektrostatische Gefährdung – Prüfverfahren bzw. nach DIN 51412-1.

    Der Durchgangswiderstand wird über das Tera-Ohmmeter gemessen. Als Flüssigkeitselektrode wird eine Elektrode entsprechend DIN 51412-1 verwendet. Diese Elektrode besteht aus einer Innen- und Außenelektrode. Im Messbereich sind beide Elektroden durch einen, mit der zu messenden Flüssigkeit gefüllten, Spalt getrennt. Eine schematische Zeichnung der Elektrode ist der Norm DIN 51412-1 entnommen und in Abbildung 1 dargestellt.

    Abbildung 1: Schematischer Aufbau der Flüssigkeitsmesszelle (entnommen aus DIN 51412-1)

    Die Prüfung kann allerdings auch mit der Elektrode gemäß DIN EN 60247 verwendet werden. Eine schematische Zeichnung der Elektrode ist der Norm DIN EN 60247 entnommen und in Abbildung 2 dargestellt.

    Abbildung 2: Schematischer Aufbau der Flüssigkeitsmesszelle (entnommen aus DIN EN 60247)

    Die Messspannung des Tera-Ohmmeters TO3 beträgt in der Regel 100 V. Der Durchgangswiderstand (bzw. spezifische Durchgangswiderstand) der Flüssigkeit wird bestimmt, die Temperatur der Flüssigkeit, die Lufttemperatur und -feuchtigkeit notiert. Unter Berücksichtigung der Zellkonstante ergibt sich der spezifische Durchgangswiderstand ρ zu ρ = RD · K

    Die Messungen können auch unter einer erhöhten Temperatur bis 80 °C durchgeführt werden.