Hat eine (Emulsion? ) aus Eisenpulver und destillierten Wasser die elektrische Leitfähigkeit von Eisen oder hat es keine elektrische Leitfähigkeit?

8 Antworten

Vom Fragesteller als hilfreich ausgezeichnet

Das Eisenpulver würde sich ja am Boden absetzen. Eine Ionisierung fände ohnehin nicht statt. In dem Schlamm wären die Eisenkörnchen durch Wassermoleküle voneinander getrennt, d.h. isoliert. Die elektrische Leitfähigkeit des Eisenschlamms wäre wohl im Vergleich zum reinen Wasser ein bisschen erhöht.

Zum Vergleich: Würde man den Autobahnverkehr über einen Schrottplatz leiten, dann käme der Durchgangsverkehr vermutlich nicht ganz zum Erliegen.

Und wenn es Salzwasser wäre?

0
@Frangoo1992

Dann läge die Leitfähigkeit zwischen der niedrigeren des Salzwassers und der erheblich höheren des Eisens.

1
@dompfeifer

Bist du sicher? Hättest noch mehr Informationen in dem Kontext

0
@Frangoo1992

Eisen hat mit 10 X 10^6 S/m die 200_000-fache Leitfähigkeit wie Meerwasser (etwa 3% Salzgehalt) mit 5 S/m. Ein 200 km langer Eisendraht (knapp Luftlinie Frankfurt/M nach Kassel) hat also den gleichen elektrischen Widerstand wie eine Salzwasserrinne gleichen Querschnitts von einem Meter.

Demnach sollte die Leitfähigkeit des Gemisches irgendwo dazwischen liegen. Dabei ist allerdings die Durchmischung von Eisenpulver und Wasser praktisch schon etwas schwierig zu bewerkstelligen. Und wegen der extremen Größenverhältnisse (1 zu 5 Millionstel) wäre hier der Widerstand des Eisens ohnehin völlig zu vernachlässigen beim Gesamtwiderstand auf 6 Nachkommastellen.

1

Also ich seh das folgendermaßen. Wenn du eine ganz kleine Menge Eisenpulver in Wasser suspendierst (gelöst ist es nicht, elementares Eisen löst sich nicht in Wasser), dann wirst du da keine Leitfähigkeitssteigerung messen können. Damit Strom fließen kann braucht es bewegliche Ladungen, davon hast du da aber in destilliertem Wasser so gut wie keine.

Schmeißt du jetzt so viel Eisenpulver da rein, dass es leitet, dann ist das nur das Eisen, dass das bewerkstelligt, weil sich die Eisenpulverstücke berühren. Da könntest du auch gleich ein Stück Eisen nehmen, das wäre einfacher und besser.

Löst du aber tatsächlich Eisen, als Eisenionen (z.B. FeCl3, o.ä.), in Wasser, dürfte die Leitfähigkeit dieser Lösung sehr schnell zunehmen, weil du dann ja bewegliche Ladungen hast.

Würde Salzwasser das lösen? Also Salzwasser mit Eisenpulver?

0
@Frangoo1992

Salzwasser an sich ist schon ganz gut leitfähig (natürlich abhängig von der Konzentration). Das Eisenpulver würde dazu aber nach wie vor nichts beitragen.

2
@Frangoo1992

Das wäre dann eben kein Eisenpuver, sondern Eisenchlorid, dessen Chlor das Wasser ionisieren würde. Das wirst Du aber mit der Zugabe von NaCl (Natriumchlorid, auch Kochsalz genannt) vermutlich genauso gut erreichen.

1
@Frangoo1992

Prinzipiell ist die Leitfähigkeit erst mal von der Anzahl der Ladungsträger in der lösung abhängig. Heißt, je mehr Salz, desto besser leitet es auch. Zusätzlich dazu spielt die Größe der Ionen eine Rolle. Kleinere Ionen bewegen sich schneller als große. Demnach müsste man möglichst viele kleine Ionen im Wasser haben. Das ist wahrscheinlich am besten mit Säuren und Basen zu bewerkstelligen.

Allerdings gibt es sehr viel mehr Materialien die den Strom um ein vielfaches besser leiten als Wasser oder Salzwasser. Wofür willst du das eigentlich wissen, wenn ich mal fragen darf?

0
@dompfeifer

Es ging mir ja nur darum, den Unterschied zwischen einer Eisen-Suspension und einer tatsächlichen Lösung darzustellen. Übrigens ionisieren Chloridionen keine Wassermoleküle.

0
@Koenigswasser

Ich suche eine ungiftige Flüssigkeit die sehr gut Strom leitet aber zugleich aber auch ein guter Ladungsträger ist. (Ich kann das öffentl. nicht sagen wieso ich das Wissen will #fehlinterpretationsgefahr;)

0
@Frangoo1992

Da wirst du vermutlich nichts besser als Salzlösungen finden. Allerdings musst du da aufpassen. Wenn du an eine solche Lösung Strom anlegst, dann kanns dir unter Umständen passieren, dass du eine Elektrolyse startest. Dabei könnte (je nach Lösung) zum Beispiel bei einer NaCl-Lösung Wasserstoff- und Chlorgas entstehen. Das ist dann nicht mehr ungiftig und ungefährlich schon gar nicht.

1

Eisen hat ein größeres Gewicht wie Wasser und sinkt somit zu Boden. Es wird sich n nicht, wie Kaba in der Milch, mit dem Wasser vermischen. Erst nach einiger Zeit, abhängig vom Sauerstoffgehalt des Wassers, beginnt ein Oxitationsprozess (Rost) und färbt das Wasser braun ein. Erst nach diesen Prozess wird das Wasser höher leitend sein. Vorher wird es nur am Boden des Gefäses leiten, der Rest eher nicht. Abhängig ist das Ganze auch von der Höhe der Spannung.

Eine Mischung von festen Teilen in einer Flüssigkeit nennt sich Suspension, nicht Emulsion. Soviel mal vorweg vom Besserwisser.

Die Leitfähigkeit hängt davon ab, wie dicht die Suspension ist, also ob sich die Eisenkörnchen berühren. Wobei, wenn sie sich so sehr berühren, dass in Summe eine leitfähige Strecke (ein Kurzschluss) entsteht, heißt das wohl eher Schlamm.

Eisenverbindungen sind übrigens Stoffe, die Eisen enthalten. Das hat mit Leitfähigkeit nichts zu tun.

Ich habe diesbezüglich (Emulsion) extra mit einem Fragezeichen versehen;) Wie nennt man die Untersuchung im Gebiet der Thematik, ab welcher Dichte Metall Pulver in Wasser gelöst leitfähig wird?

0
@Frangoo1992

Ob es da ein Fachgebiet gibt, weiß ich nicht.

Generell stelle ich es mir schwierig vor, Metallpulver so dicht in Wasser zu lösen, dass der Schlamm leitfähig und fließfähig ist. Eher noch traue ich das Graphit in Öl zu, das sind beides auch Schmiermittel.

Salze, egal ob gelöst oder flüssig, leiten zwar, haben aber die Eigenart, dies nur zu tun, weil an beiden Polen (elektro)chemische Reaktionen stattfinden. Deren Produkte musst du dann nutzen oder entsorgen, und außerdem erfordert das viel Energie.

Es gibt übrigens neben Quecksilber (und dem auch nicht ungiftigen Gallium) noch Natrium-Kalium-Legierungen, die bei Raumtemperatur flüssig sind. Die sind zwar nicht ungefährlich, aber nicht m eigentlichen Sinne giftig.

1
@ThomasJNewton

Die einzige Idee die ich bisher habe sind hohle Kupferkugel dodekaeder/Ikosaeder die die gleiche Dichte wie die Flüssigkeit haben, die Kugeln könnten aus dem 3D Drucker kommen. Dann wäre es fliessfähig, leitfähig und ungiftig

0

Weder noch würde ich sagen.

Wahrscheinlich irgendwas dazwischen. Also angenommen es ist genug eisenpulver.

Was möchtest Du wissen?