Warum leitet Salzwasser Elektrizität?

Warum Salzwasser Strom leitet: Ein Tauchgang in die Welt der Ionen

Wasser selbst ist ein schlechter elektrischer Leiter. Erst die Zugabe von Salz, wie beispielsweise Natriumchlorid (NaCl), verwandelt es in einen effizienten Stromleiter. Doch warum ist das so?

Der Schlüssel zum Verständnis liegt in der Natur von Salzen und ihrer Wechselwirkung mit Wasser. Salzkristalle bestehen aus positiv und negativ geladenen Ionen, die durch elektrostatische Kräfte zusammengehalten werden. Im Fall von Natriumchlorid sind dies positiv geladene Natriumionen (Na+) und negativ geladene Chloridionen (Cl-).

Taucht man nun Salz in Wasser, so entfaltet das Wassermolekül mit seiner polaren Struktur seine Wirkung. Die positiv polarisierten Wasserstoffatome der Wassermoleküle umgeben und binden die negativ geladenen Chloridionen, während die negativ polarisierten Sauerstoffatome die positiv geladenen Natriumionen anziehen.

Dieser Prozess wird als Dissoziation bezeichnet und führt dazu, dass die Ionen aus dem Kristallgitter gelöst und von Wassermolekülen umgeben werden – sie sind nun frei beweglich in der Lösung.

Diese frei beweglichen Ionen sind der Grund für die elektrische Leitfähigkeit von Salzwasser. Legt man eine Spannung an, wandern die positiv geladenen Ionen zum negativen Pol, die negativ geladenen Ionen zum positiven Pol. Dieser gerichtete Fluss von Ladungsträgern ist gleichbedeutend mit einem elektrischen Stromfluss.

Die Leitfähigkeit von Salzwasser ist dabei direkt proportional zur Konzentration der Ionen. Je mehr Salz im Wasser gelöst ist, desto mehr freie Ladungsträger stehen zur Verfügung und desto besser leitet die Lösung den Strom.

Die Fähigkeit von Salzwasser, Strom zu leiten, spielt in vielen Bereichen eine wichtige Rolle. In der Natur ist sie essentiell für die Funktion von Nervenzellen und die Reizweiterleitung. Technisch wird sie in Elektrolyseprozessen, Batterien und Brennstoffzellen genutzt.