Das im Folgenden beschriebene Verfahren zur Messung des Membranwiderstandes erfolgt nach U. Hilgers: [1, S. 136f.].

Beim Experimentieren den Allgemeinen Warnhinweis unbedingt beachten.

Geräte
Kammersystem, Wechselspannungsquelle, Voltmeter, Amperemeter, Kabel, Klemmen, Platin-Elektroden (blank), 10 ml Pipette.

Chemikalien
Kaliumchlorid-Lösung (c = 0,5 mol/l), Ionenaustauschermembranen.

Durchführung
Der Widerstand der Membranen wird in zwei Schritten gemessen. Zunächst erfolgt eine Messung ohne, dann mit Membran.
Das Kammersystem wird mit der Elektrolytlösung gefüllt. In jede Halbzelle taucht man eine Platin-Elektrode. Es wird dann eine Wechselspannung von ca. 5-6 V angelegt. Die Frequenz beträgt 50 Hz. Dabei werden gleichzeitig Stromstärke und Spannung gemessen. Im zweiten Schritt wird die Messung mit eingesetzter Membran wiederholt.

Auswertung
Nach dem Ohmschen Gesetz ergibt sich aus Spannung und Stromstärke der Widerstand:

Der Membranwiderstand berechnet sich aus der Differenz der gemessenen Widerstände mit und ohne Membran:

Auf die Membranfläche hochgerechnet ergibt sich der Membranwiderstand nach

Bei einer Membranfläche von 1,13 cm² (das entspricht einem Durchmesser des Bohrungsloches von 12 mm) ergibt sich für die Polypyrrol-Membran aus mehreren eigenen Messungen ein Widerstand von 2,84 bis 3,84 Ohm · cm².

Hintergründe zum Experiment

Literatur