Conductividad del Agua

Conductividad del Agua
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QUÉ ES LA CONDUCTIVIDAD DEL AGUA

La conductividad es la capacidad que tiene un material de dejar pasar a través de él la corriente eléctrica. Para conocer la conductividad del agua hay que saber de qué tipo de agua hablamos. El agua pura, H2O, no conduce la electricidad. Sin embargo prácticamente todo el agua con la que estamos en contacto (en el grifo, mineral, lluvia, mar…) no es agua pura, sino que es agua con una disolución de sales en diferente concentración. Las sales dentro del agua tienen la capacidad de transportar la energía eléctrica. Dado que todo el agua con el que estamos en contacto tiene sales disueltas, el agua con el que estamos en contacto si conduce electricidad. Dada esta relación tan directa entre la salinidad y la conductividad, la conductividad se utiliza para medir la salinidad del agua.

El valor que se da de la conductividad de una disolución está referenciado a 25 °C. Las unidades de medida para la conductividad son en unidad de resistencia/unidad de longitud.  Las más utilizadas son dS/m (deciSiemens por metro), mmhos/cm (milimhos por centímetro) y mS/m (miliSiemens por metro).

Conductividad del Agua

CÓMO MEDIR LA CONDUCTIVIDAD

La conductividad del agua se mide con un medidor de conductividad EC. La conductividad en el agua se mide a través de un sistema amperimétrico (midiendo la corriente) o potenciométrico (midiendo la potencia). Cuanta máyor intensidad pase o mayor potencia se genere, mayor será la conductividad. siemens por centímetro (s/cm) o milisiemens por centímetro (ms/cm).

Una vez tenemos el valor de conductividad es posible pasarlo a valor de salinidad multiplicándolo por un factor y te dará la salinidad en mg/L. Este factor depende del tipo de agua que estés midiendo, pero como valor de referencia puedes coger 0,6 o 0,7 para este factor, en el próximo apartado puedes ver ejemplos de conversiones para distintos tipos de agua.

Precisamente existen los aparatos de medida, llamados medidores de sólidos disueltos, TDS que te da el valor directamente de sólidos disueltos. Este aparato funciona por conductividad y aplica el factor para darte el valor de sólidos disueltos en ppm.

TDS

TDS (Total Dissolved Solids o Sólidos Disueltos Totales) son la cantidad de sales o sólidos que existen en una disolución concreta. Se miden en ppm (partes por millón).

La forma teórica e intuitiva de medir el TDS sería coger una disolución de 1L y evaporar todo el agua. Se pesan los sólidos resultantes, y obtendríamos los sólidos resultantes (en mg). Por ejemplo si lo restante pesase 400mg tendríamos un TDS de 400ppm.

Este sistema de medición de sólidos sería bastante engorroso. Como hemos comentado, la conductividad de una disolución es proporcional a su contenido en sales, por ello se utiliza para medir los TDS la conductividad EC. Este medidor de TDS es sencillo, rápido y muy económico y tiene un factor de corrección entre la conductividad EC y los sólidos disueltos.

EC

EC, o Conductividad Eléctrica. Midiendo la conductividad podemos conocer el contenido en sales de una disolución, puesto que cuantas más sales tenga mejor va a conducir la electricidad.

La conductividad se mide en siemens por centímetro (s/cm) o milisiemens por centímetro (ms/cm). Dado que estas medidas no nos dicen nada, el medidor TDS convierte la conductividad  a ppm utilizando un factor de conversión (es decir, multiplicándolo por un número concreto). El problema al realizar esta conversión es que el factor depende de la composición de las sales.

Estos factores cambian además en función del fabricante, por ejemplo en EEUU 1 ms/cm equivale a 500 ppm, en Europa 1ms/cm son 640 ppm y en Australia 1 ms/cm son 700 ppm. Por eso puede ser complicado comparar los valores de ppm entre una persona y otra, ya que pueden estar usando factores de conversión distintos. Hay una solución parcial para esto, si tu medidor te da EC y PPM puedes calcular el factor de conversión:

Factor de conversión = ppm/ec

[Importante, EC debe estar en µs y no en ms. Para ello multiplica ms por 1000]

Medidas de conductividad

El contenido de sales en el agua es lo que le da la capacidad de conducir electricidad. Cuantas más sales estén disueltas en el agua, más va a conducir el agua la electricidad. Cada caso es distinto, pero un orden de magnitud de los valores de conductividad en el agua serían los siguientes:

Agua pura: 0.055 µS/cm
Agua destilada: 0.5 µS/cm
Agua de montaña: 1.0 µS/cm
Agua para uso doméstico: 500 a 800 µS/cm
Máx. para agua potable: 10055 µS/cm
Agua de mar: 52 mS/cm

Una vez tenemos la conductividad podemos obtener la salinidad, multiplicando por un factor de 0,6  o 0,7 para obtener el valor de la salinidad en mg/L. En tal caso la salinidad sería:

Agua pura: 0,033-0,0385 mg/L
Agua destilada: 0,3 – 0,385 mg/L
Agua de montaña: 0,6 – 0,7 mg/L
Agua para uso doméstico: 300 – 560 mg/L
Máx. para agua potable: 6033 – 7033 mg/L
Agua de mar: 31,2 – 36,4 g/L

La densidad es un factor directamente proporcional a la salinidad, y por tanto a la conductividad. No sólo es proporcional a la salinidad sino que también depende de la temperatura. A temperaturas más bajas, más alta es la densidad (por eso el agua fría la encuentras más en el fondo) y gracias a esto se producen las corrientes oceánicas reguladoras del clima.

Cuando hablamos de densidad se toma de referencia 1atm y 4ºC. En estas condiciones la densidad del agua pura es de 1000Kg/m3. La densidad además de de la salinidad depende de la presión y de la temperatura. Especialmente en aguas superficiales vamos a notar el efecto de la temperatura, siendo a unos 20ºC la densidad de agua pura 996Kg/m3. En la superficie de agua de mar, donde la salinidad es de 31,2-36g/L, la densidad es de 1025-1027Kg/m3.

MEDIR SALINIDAD Y DENSIDAD A PARTIR DE LA CONDUCTIVIDAD Y SÓLIDOS DISUELTOS

Vamos a ver cómo se miden los valores de salinidad a partir de la medida de sólidos disueltos. Este instrumento de medida está midiendo realmente la conductividad del agua y dándonos las ppm en salinidad con un factor 0,6-0,7.

  1. Se coge la muestra de agua
  2. Se introduce el aparato de medida TDS en el agua a medir.
  3. Se lee el valor que te da. Tomamos como ejemplo un agua de grifo cuyo valor te saliese 220.
  4. Interpretamos la lectura:
    1. Las unidades de medida son mg/L. Es decir 220mg/L. Esto significa  una salinidad del 2,2%
    2. Este valor nos aproxima también a la densidad, o al menos a su orden de magnitud. La densidad de un líquido depende de su temperatura y presión. Por ejemplo el agua pura tiene una densidad de 1000Kg/m3 a 4ºC y 1 ºatm. A 30º esta densidad disminuye a 998Kg/m3.