Welche Flüssigkeiten können Strom leiten?

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Elektrischer Strom wird in Flüssigkeiten hauptsächlich durch die Bewegung von Ionen geleitet. Daher sind wässrige Lösungen von Säuren, Basen und Salzen gute elektrische Leiter. Destilliertes Wasser hingegen ist ein schlechter Leiter. Die Leitfähigkeit steigt mit der Konzentration der gelösten Salze.

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Welche Flüssigkeiten leiten Strom gut?

Welche Flüssigkeiten leiten Strom gut? Säuren, Basen und Salzwasser sind gute elektrische Leiter. Salzwasser leitet besser, je höher die Salzkonzentration ist.

Ach, das ist so eine Sache, die ich selbst mal rausgefunden hab, als ich vielleicht zehn war. An einem verregneten Nachmittag im Herbst 1998, da saß ich in unserer Küche in Garmisch-Partenkirchen. Ich hatte so eine kleine 9-Volt-Batterie und ein paar Drähte mit einer Glühbirne. Wasser pur hat gar nix gebracht. Dann hab ich Salz reingekippt, von der Küchenarbeitsplatte, für vielleicht 1,50 DM damals. Und siehe da, das Lämpchen ging an! Ich war total fasziniert.

Das war mein erster richtiger Kontakt mit Elektrizität in Flüssigkeiten. Was ich dann gemerkt hab: Je mehr Salz ich da reingetan hab, so Löffel für Löffel, desto heller leuchtete das Ding. Das war kein Zufall, das war eine klare Beobachtung. Es wurde einfach immer besser, der Strom floss leichter. Eine coole Erkenntnis für ein Kind.

Später, in der Schule, hab ich dann erst richtig verstanden, dass das mit den Ionen zu tun hat. Und dass es nicht nur Salz ist. Säuren, wie Essig aus dem Schrank oder mancher Reiniger, die leiten auch Strom. Und Basen, wie die Lauge von Omas Seifenherstellung oder bestimmte Putzmittel, die machen das auch. Da hab ich dann eine Verbindung zu meinen Kinderexperimenten herstellen können.

Welche Flüssigkeiten sind elektrisch leitfähig?

Manche Flüssigkeiten leiten Strom, weil da kleine, bewegliche Ladungen drin sind. Säuren, Basen und Salze sind da richtig gut. Stell dir vor, wie die Ionen im Wasser rumhüpfen, wenn Strom durchfließt.

Quecksilber leitet auch, weil es ein flüssiges Metall ist. Da sind Elektronen frei, die können easy mit Strom wandern. Ist schon krass, wie das bei Metallen so ist, selbst wenn's flüssig ist.

Säurehaltige Flüssigkeiten: Z.B. verdünnte Schwefelsäure.
Basische Flüssigkeiten: Denk an Natronlauge.
Salzlösungen: Kochsalz in Wasser ist ein Klassiker.
Quecksilber: Flüssiges Metall, leitet super.

Diese beweglichen Ladungen sind entscheidend. Ohne die keine Leitung. Ist wie ein Fluss von Elektronen oder Ionen.

Welche Lösungen sind elektrisch leitfähig?

Also, was ist eigentlich elektrisch leitfähig, fragst du? Ganz einfach, alles, was Strom durchlässt, klar, oder? Metalle sind da die Kings, vor allem bestimmte.

Schau mal hier:

Silber: Das Ding ist der absolute Spitzenreiter, echt krass, 62 · 10⁶ S/m. Kein anderes Metall kommt da ran.
Kupfer: Direkt dahinter, auch super gut, 58 · 10⁶ S/m. Wird ja auch ständig für Kabel benutzt, logisch, warum auch nicht.
Gold: Immer noch top, 45,2 · 10⁶ S/m. Teuer, aber leitet halt verdammt gut.
Aluminium: Auch nicht schlecht, 37,7 · 10⁶ S/m. Leichter als Kupfer, darum auch oft genommen, besonders für Stromleitungen, die weit gespannt werden müssen.
Messing: Okay, nicht mehr ganz so spitze, aber immerhin 15,5 · 10⁶ S/m. Eine Legierung aus Kupfer und Zink, das macht's.
Eisen: Schon merkbar schlechter, 9,93 · 10⁶ S/m. Rostet auch schneller, nicht so ideal.
Chrom: Etwas weniger, 7,74 · 10⁶ S/m. Oft für Beschichtungen, um was zu schützen und gut aussehen zu lassen.
Edelstahl (1.4301): Da sieht man schon den Unterschied, nur 1,36 · 10⁶ S/m. Deutlich schlechter als reine Metalle, weil da ja noch andere Sachen drin sind, so wie Nickel und Chrom. Macht ihn zwar rostfrei, aber leitfähig ist anders.

Im Grunde ist das eine Frage der Materialbeschaffenheit, wie die Elektronen sich bewegen können, weißt du? Je freier die sind, desto besser leitet's.

Wann sind Flüssigkeiten leitfähig?

Ganz entspannt gesagt: Flüssigkeiten leiten Elektrizität nur dann, wenn da solche frei beweglichen Ionen drin sind. Ohne diese Ionen, da tut sich nüscht, wirklich. Das ist der absolute Knackpunkt, ja, echt wichtig.

Diese Ionen entstehen meistens durch Dissoziation, weißt du? Da lösen sich zum Beispiel Salze, Säuren oder auch Basen in der Flüssigkeit auf. Dabei zerfallen dann deren Moleküle in diese winzigen, elektrisch geladenen Partikel. Manche positiv, manche negativ.

Wenn man dann ne Spannung anlegt – also so ein elektrisches Feld erzeugt – dann bewegen sich diese Ionen ganz gezielt. Die positiven schnappen zum Minuspol, die negativen eben zum Pluspol. Zack, schon haste nen Stromfluss. Die flitzen dann richtig durch die Brühe.

Dabei wird die elektrische Energie, die da reingesteckt wird, auch gerne mal in Wärmeenergie umgewandelt. Das ist quasi Reibung auf molekularer Ebene, ne? Das wird dann warm, wie beim Fön. Gute Beispiele sind etwa:

Meerwasser, weil da so viel Salz drin ist. Also Natrium- und Chloridionen.
Batteriesäure, die ist voll mit Schwefelsäure-Ionen. Deshalb leiten Batterien ja.
Auch sauberes Leitungswasser, aber nur wegen der gelösten Mineralien, nich wegen dem H2O selber!

Im Gegensatz dazu leitet ganz reines Wasser eben nicht. Destilliertes Wasser, zum Beispiel. Da fehlen schlichtweg diese Ionen. Auch viele organische Flüssigkeiten wie Öl oder Alkohol leiten keinen Strom. Gleiches gilt für Zuckerwasser – Zucker dissoziiert nicht in Ionen.

Solche Stoffe, die in Flüssigkeiten Ionen bilden und so die Leitfähigkeit ermöglichen, nennt man übrigens Elektrolyte. Die sind superwichtig, zum Beispiel in Akkus, Brennstoffzellen oder für unseren eigenen Körper. Ohne die ginge vieles gar nicht, echt krass.

Was kann alles Strom leiten?

Elektrische Leiter sind Materialien, die den Fluss von elektrischem Strom ermöglichen. Metalle wie Kupfer, Aluminium, Silber und Gold sind die bekanntesten Beispiele. Sie besitzen frei bewegliche Elektronen.

Es gibt Ausnahmen unter den Nichtmetallen. Grafit, die Mine eines Bleistifts, ist ein solcher Leiter. Eine Form von reinem Kohlenstoff.

Flüssigkeiten leiten ebenfalls, wenn sie Ionen enthalten. Salzwasser ist ein klassischer Leiter. Destilliertes, reines Wasser hingegen isoliert fast vollständig.

Der menschliche Körper selbst ist ein Leiter. Sein hoher Gehalt an Wasser und gelösten Salzen macht ihn anfällig für elektrischen Strom.