Conductividad, SDT y Salinidad

Al medir la calidad del agua, es posible que se le solicite una lectura de conductividad, una lectura de TDS, una lectura de salinidad o las tres.

Conductividad

La conductividad es una medida de qué tan bien una solución acuosa puede transportar una corriente eléctrica. Se usa comúnmente para determinar los niveles de impurezas en el agua, por lo general, cuantas más impurezas (álcalis, cloruros, sulfuros y compuestos de carbonato) haya en el agua, mayor será el valor de conductividad. El agua absolutamente pura tiene un valor de conductividad de alrededor de 0.055 µS/cm, el agua común típicamente tiene un valor de alrededor de 50-100 µS/cm y el agua de mar normalmente tiene un valor de alrededor de 53 mS/cm.

Para realizar una medición de conductividad, se colocan dos placas en la muestra, se aplica un potencial a través de las placas y se mide la corriente. Para la mayoría de las sales, existe una relación lineal entre la concentración de iones y el valor de conductividad, aunque en algunos casos, como el ácido sulfúrico, deja de ser lineal cuando se encuentra en concentraciones muy altas.

La conductividad generalmente se mide en micro o milisiemens por centímetro (uS/cm o mS/cm). También se puede informar en micromhos o milimhos por centímetro (umhos/cm o mmhos/cm), aunque estas unidades son menos comunes.

Sólidos disueltos totales

Los sólidos disueltos totales (SDT) combinan la suma de todas las partículas de iones que son más pequeñas que 2 micras. Esto incluye todos los electrolitos disociados que forman las concentraciones de salinidad, así como otros compuestos como la materia orgánica disuelta. En agua "limpia", los SDT es aproximadamente igual a la salinidad. En aguas residuales o áreas contaminadas, los SDT puede incluir solutos orgánicos (como hidrocarburos y urea) además de los iones de sal.

Si bien las mediciones de SDT se derivan de la conductividad, algunos estados, regiones y agencias a menudo establecen un máximo de SDT en lugar de un límite de conductividad para la calidad del agua.

Los sólidos disueltos también son importantes para la vida acuática al mantener equilibrada la densidad celular. En agua destilada o desionizada, el agua fluirá hacia las células de un organismo, haciendo que se hinchen. En agua con una concentración de SDT muy alta, las células se encogerán. Estos cambios pueden afectar la capacidad de un organismo para moverse en una columna de agua, haciendo que flote o se hunda más allá de su rango normal.

Los sólidos disueltos totales se informan en mg/L. Los SDT puede medirse por gravimetría (con una placa de evaporación) o calcularse multiplicando un valor de conductividad por un factor empírico. Si bien la determinación de SDT por evaporación consume más tiempo, es útil cuando no se conoce la composición de una fuente de agua. Obtener los SDT de la conductividad es más rápido y adecuado tanto para mediciones de campo como para monitoreo continuo.

Salinidad

A menudo la salinidad no se mide directamente, sino que se deriva de la medición de conductividad. Esto se conoce como salinidad práctica. Estas derivaciones comparan la conductancia específica de la muestra con un estándar de salinidad como el agua de mar. Las mediciones de salinidad basadas en valores de conductividad no tienen unidades, pero a menudo van seguidas de la notación de unidades prácticas de salinidad (psu).

Hay muchas sales disueltas diferentes que contribuyen a la salinidad del agua. Los principales iones en el agua de mar (con una salinidad práctica de 35) son: cloruro, sodio, magnesio, sulfato, calcio, potasio, bicarbonato y bromo. Muchos de estos iones también están presentes en las fuentes de agua dulce, pero en cantidades mucho más pequeñas. La mayoría de los lagos y ríos tienen sales de metales alcalinos y alcalinotérreos, con calcio, magnesio, sodio, carbonatos y cloruros que constituyen un alto porcentaje de la composición iónica. El agua dulce generalmente tiene una mayor proporción de bicarbonato, mientras que el agua de mar tiene mayores concentraciones de sodio y cloruro.

Las unidades utilizadas para medir la salinidad fluctúan según la aplicación y el procedimiento de informe. Las partes por mil o gramos por kilogramo (1 ppm = 1 g/kg) solían ser el estándar. En algunas fuentes de agua dulce, esto se informa en mg/L. Ahora, los valores de salinidad se informan en función de la Escala de salinidad práctica sin unidades (a veces denotada en unidades psu).

Importancia de medir la conductividad

La conductividad, en particular la conductancia específica, es uno de los parámetros de calidad del agua más útiles y comúnmente medidos. Además de ser la base de la mayoría de los cálculos de salinidad y sólidos disueltos totales, la conductividad es un indicador temprano de cambio en un sistema de agua. La mayoría de las masas de agua mantienen una conductividad bastante constante que se puede utilizar como línea de base de comparación con mediciones futuras. Un cambio significativo, ya sea debido a inundaciones naturales, evaporación o contaminación artificial, puede ser muy perjudicial para la calidad del agua. 

La salinidad es importante en particular ya que afecta la solubilidad del oxígeno disuelto. Cuanto mayor sea el nivel de salinidad, menor será la concentración de oxígeno disuelto.

Un aumento o disminución repentina de la conductividad en un cuerpo de agua puede indicar contaminación.

Bibliografía

American Public Health Association (APHA) (2005) Standard methods for examination of water and wastewater, 21st edn. APHA, AWWA, WPCF, Washington.

https://www.fondriest.com/environmental-measurements/parameters/water-quality/conductivity-salinity-tds/