¿Por qué el suelo es más conductivo que el agua?

La comparación ciertamente depende del suelo, de las sales disueltas en el agua y de la interacción entre ambos. Recuerde de la química primitiva que el agua pura tiene muy pocos portadores de carga. Agregue cualquier cantidad de sales disueltas y rápidamente se vuelve conductor. En el mundo natural, la conductividad de 1 mS/m en el agua es bastante rara. Es más frecuente que sea de 10 mS/m a 100 mS/m, y eso todavía se llama "fresco (ish)".
El "suelo" tiene un amplio rango de conductividad, pero está fuertemente influenciado por el contenido de agua y el contenido de arcilla. La arena seca y pura es muy, muy resistente. La resistividad de la arena natural se define por el contenido de agua y la conductividad (consulte la ley de Archie). La resistividad del suelo arcilloso también depende del contenido de agua y la salinidad, pero la arcilla seca aún tiene cierta conductividad debido a los iones libres de los minerales arcillosos. Una nota técnica muy legible sobre el tema es la Nota técnica 5 Conductividad eléctrica de suelos y rocas de Duncan McNeill, y está disponible en línea en el sitio web de Geonics, en su biblioteca (www.geonics.com).

El agua pura es en realidad un buen aislante eléctrico .

Las propiedades conductoras del agua dependen de los iones dispersos en ella. Para el agua pura, los únicos iones presentes son$\text{OH}^-$y$\text{H}^+$iones producidos en el equilibrio de disociación del agua. Por eso el agua de mar, que contiene una gran cantidad de$\text{Na}^+$,$\text{Cl}^-$y otros iones tiene una conductividad tan grande.

La conductividad del agua también depende de la cantidad de gas que contiene: cuanto más gas contiene, menos conductiva es, porque los gases son terribles conductores eléctricos. Citando de Wikipedia :

La conductividad eléctrica del agua ultrapura es$5.5 × 10^{−8}$S/cm (18 MΩ·cm en términos recíprocos de resistividad eléctrica) y se debe únicamente a H$^+$y oh$^−$iones producidos en el equilibrio de disociación del agua. Sin embargo, esta baja conductividad solo se logra en presencia de gases monoatómicos disueltos. El agua ultrapura completamente desgasificada tiene una conductividad de$1.2 × 10^{−4}$S/m, mientras que en equilibrio con la atmósfera es$7.5 × 10^{−5}$S/m debido al CO disuelto$_2$en eso.

(Darse cuenta de$5.5 × 10^{−8}$S/cm =$5.5 × 10^{−6}$S/m.)

Por lo tanto tenemos, en orden:

1. Agua ultrapura + gases monoatómicos :$5.5 × 10^{−6}$S/m
2. Agua ultrapura + CO$_2$:$7.5 × 10^{−5}$S/m
3. Agua ultrapura desgasificada :$1.2 × 10^{−4}$S/m
4. Agua potable :$5 × 10^{−3} - 5 × 10^{−2}$S/m
5. Agua de mar :$5$S/m

Por lo tanto, puede ver por qué el suelo es generalmente más conductor que el agua: es porque contiene una gran cantidad de iones. Por supuesto, también hay que tener en cuenta la cantidad de gas que contiene el suelo, ya que, como hemos visto, una gran cantidad de gas suele disminuir la conductividad. Por ejemplo, está claro que la arena seca tendrá una conductividad relativamente baja debido a la gran cantidad de aire atrapado entre los granos.