Conductividad eléctrica (CE)

La capacidad de conducir la corriente de una solución es proporcional a la concentración de iones en dicha solución.

Para medir la concentración de sales o sea de solutos en una solución acuosa determinada, se utiliza la conductividad eléctrica (que es el reciproco de la resistencia) y es entonces que esta medida se ha usado por muchos años como un método estándar para hacer la medición de concentraciones de sales en soluciones acuosas120,123_.

Este proceso está basado en el hecho de que los electrolitos se disocian en iones

cargados (Σn+_{, Σn}-_{) en presencia de agua. Los diferentes iones conducen la corriente}

eléctrica; y entre mayor es la concentración de iones, es más grande la capacidad de conducir la corriente eléctrica, es decir, la conductividad eléctrica de la solución es más grande.

La conductividad está expresada como el recíproco de ohms, y que es ohms-1_{, y}

como se deriva de esto, se refiere como mho.

La conductancia especifica o conductancia de cualquier solución cuya resistencia R se mide en una celda con una constante K está expresada como sigue:

Conductancia especifica = K

R 1

= mhos cm-1

Donde: cm-1_{, se refiere a la distancia entre los electrodos.}

Las medidas de la conductividad se hacen en una celda que contiene dos electrodos de una geometría definida. Se aplica un potencial eléctrico a través de los electrodos y la resistencia de la solución entre los electrodos es medida. Los resultados son multiplicados por una constante de celda para corregir las variaciones en la geometría de la celda. Esto permite reportar todos los datos como conductancia especifica CE o sea, la conductividad por unidad de volumen (1 cm3_{) de solución en}

siemens por centímetro (S cm-1₎109

En el sistema internacional de unidades (SI), mhos esta denominado como siemen (S) 66_{. El siemens es también demasiado grande para medir la conductancia eléctrica}

en la mayoría de los sistemas acuosos naturales. De ahí que entonces, se trabaje con unidades de milisiemens por cm (Sx10-3_{), esto es mS cm}-1_{. Y debido a que la}

unidad básica de longitud es el sistema internacional (SI) en el metro, la dimensión que se prefiere para la conductividad eléctrica CE es el decisiemens por metro (dS m-1_{), de tal manera entonces se tiene: dS m}-1_{= mS cm}-1_{= mmhos cm}-1

Donde: mmhos cm-1 _{(milimhos por centímetro), ha sido el parámetro tradicional de}

medida que se ha utilizado para expresar la conductividad eléctrica de soluciones salinas en suelos y aguas de riego, se reportan en las siguientes unidades de medición: decisiemens por metro (dS m-1_{) que es equivalente a milimohos por}

centímetro (mmhos cm-1_{) y la conductividad eléctrica de mediciones mas pequeñas,}

se reporta con dS m-1_x10-3 _{o microsiemens por centímetro (µS cm}-1_{) que es}

equivalente a micromohos por centímetro (µmhos cm-1_{), ahora esta forma de}

medición esta quedando en desuso109_.

La conductividad eléctrica es uno de los índices más frecuentes que analiza el riesgo de salinidad, basándose en la concentración de sales del agua de riego120,123_{. Casi}

todas las aguas para riego que se han usado por mucho tiempo tienen una

conductividad eléctrica menor a 2250 S cm-1_{. Ocasionalmente se usan aguas de}

mayor conductividad, pero las cosechas obtenidas no han sido satisfactorias, excepto en raras ocasiones126_{. Para fines de diagnóstico y de clasificación de las}

aguas de riego de acuerdo con su conductividad eléctrica, se debe tomar en cuenta lo siguiente:

a. Aguas con CE<750 S cm-1_{. Son satisfactorias para el riesgo por lo que}

respecta a la concentración de sales.

b. Aguas con CE entre 250 y 750 S cm-1_{. Los cultivos sensibles pueden ser}

afectados de manera adversa.

c. Aguas con CE entre 750 y 2250 S cm-1_{. Se obtiene un crecimiento adecuado}

de las plantas, siempre y cuando se haga un buen manejo de los suelos y se cuente con drenaje eficiente, sin embargo, si el lavado y drenaje no son adecuados se presentarán condiciones de salinidad.

d. Aguas con CE>2250 S cm-1_{. El empleo de estas aguas es una excepción y}

en pocas ocasiones se tienen buenas cosechas. Únicamente los cultivos mas tolerantes a las sales se pueden desarrollar bien.

Cuando las aguas para riego se clasifican, es de suponerse que estas aguas se van a utilizar en condiciones medias con respecto a la textura o composición mecánica de los suelos, a la velocidad de infiltración, al drenaje de los suelos, a la cantidad usada de agua o uso consuntivo de los cultivos, el clima y a la tolerancia de los cultivos a las sales solubles.

También es necesario señalar que, cuando se tienen desviaciones considerables del valor promedio de cualquiera de estas variables, puede hacerse insegura la utilización de una agua, que bajo condiciones medias esta agua seria de buena calidad o por el contrario, estas desviaciones pueden influir que se condicione una agua como buena, cuando bajo condiciones medias esta agua seria de dudosa calidad.

En el diagrama de Richards,1973126 _{las aguas se dividen en cuatro clases con}

respecto a su conductividad eléctrica, siendo los puntos de división entre las clases mencionadas, los valores de 250; 250-750; 750-2250 y 2250-5000 µS cm-1_{.De esta}

manera, las aguas con base en la conductividad eléctrica se dividen en cuatro clases:

Aguas de baja salinidad (C1). Estas aguas pueden utilizarse en el riego agrícola en la mayor parte de los cultivos, y en cualquier tipo de suelo con muy poca probabilidad de que en estos suelos se desarrolle la acumulación de sales. Se requiere de alguna fracción de lavado, sin embargo, éste se logra en condiciones normales de riego, con excepción de suelos con muy baja permeabilidad

Aguas de salinidad media (C2). Pueden utilizarse siempre y cuando se tenga un grado moderado de lavado. En casi todos los casos y sin necesidad de prácticas especiales de control de la salinidad, se pueden establecer cultivos moderadamente tolerables a las sales.

Aguas altamente salinas (C3). No pueden utilizarse en suelos cuyo drenaje sea deficiente. Y aún con drenaje adecuado se pueden requerir prácticas especiales de control de la salinidad, debiéndose por lo tanto, seleccionar cultivos muy tolerantes a las sales.

Aguas muy altamente salinas (C4). No son apropiadas para riego bajo condiciones comunes, pero pueden utilizarse ocasionalmente en condiciones muy especiales. Los suelos deber ser permeables, el drenaje adecuado, debiéndose aplicar un exceso de agua para que se tenga un buen lavado. En este caso se deben escoger cultivos altamente tolerantes a las sales.

La salinidad reduce el crecimiento y desarrollo de las plantas; porque la concentración de sales en la solución del suelo, disminuye la disponibilidad de agua para que sea absorbida por las raíces de plantas. Los iones solubles reducen la disponibilidad de agua hacia la planta, debido a un fenómeno que se conoce como el efecto de la presión osmótica95