Salinidade: refratômetro, densímetro e condutivímetro medem coisas diferentes

Três aquaristas medem a mesma água. O do refratômetro lê 35. O do densímetro de vidro lê 1,026. O do condutivímetro lê 53,0 mS/cm.

Os três estão certos, e nenhum dos três mediu salinidade. Eles mediram índice de refração, densidade e condutividade elétrica — três propriedades físicas diferentes que se correlacionam com a quantidade de sal dissolvido.

Entender a diferença é o que evita brigar com o instrumento.

O que cada um faz

Refratômetro mede quanto a água desvia a luz. É barato, rápido e a leitura é direta. Precisa de calibração com solução padrão — água destilada calibra o zero, mas não garante a escala — e de compensação de temperatura, que os modelos “ATC” fazem automaticamente dentro de uma faixa.

Densímetro de vidro mede densidade específica: quanto a sua água é mais densa que a água pura. E aqui está a armadilha que quase ninguém nota: cada densímetro é calibrado para um par de temperaturas. Alguns são 25/25 °C, outros 60/60 °F. O par está gravado no instrumento. Usar um densímetro calibrado a 15 °C numa água a 26 °C, sem correção, erra a leitura de forma sistemática.

Condutivímetro mede condutividade elétrica, que é o que a oceanografia usa. E é aqui que a coisa fica interessante.

O algoritmo que está dentro do seu medidor

A Escala Prática de Salinidade de 1978, o PSS-78, define salinidade a partir da razão entre a condutividade da amostra e a de uma água do mar padrão. É o padrão oficial da oceanografia mundial, publicado pela Comissão Oceanográfica Intergovernamental da UNESCO.

Não é uma fórmula simples. São vinte e cinco coeficientes: seis para a relação principal, seis para a correção de temperatura, cinco para o polinômio da razão de condutividade e mais oito para a correção de pressão — que num aquário não se usa, porque a pressão é a atmosférica.

A definição da escala é elegante: quando a condutividade da amostra a 15 °C é igual à do padrão, a salinidade é exatamente 35. Por definição, não por medição. O padrão tem condutividade de 42,914 mS/cm nessas condições.

A calculadora deste site implementa o PSS-78 inteiro, com os coeficientes lidos no Apêndice E do manual do TEOS-10 da IOC/UNESCO.

A conferência que a própria fonte oferece

O manual traz uma frase que virou um teste automático deste site:

a soma dos seis coeficientes a é precisamente 35, enquanto a soma dos seis coeficientes b é precisamente zero.

São duas identidades matemáticas embutidas no algoritmo. Este site refaz as duas somas a cada build: se alguém digitar um coeficiente errado ao longo do tempo, elas param de fechar e o site não compila.

É o tipo de conferência que vale mais que revisão humana, porque não cansa.

A correção de temperatura, que muda tudo

Condutividade depende muito da temperatura. A mesma água do mar mede 42,9 mS/cm a 15 °C e 53,0 mS/cm a 25 °C. São 23% de diferença pela temperatura, sem nenhuma mudança de sal.

Qualquer tabela de aquarismo que converta condutividade em salinidade sem perguntar a temperatura está errada por unidades inteiras. O PSS-78 corrige isso com um polinômio de cinco termos — que é exatamente o que o campo de temperatura da calculadora aciona.

Por que não fazemos densidade ↔ salinidade

Porque a conversão exige saber o par de temperaturas de calibração do seu densímetro, que está gravado no instrumento e não existe como constante universal. Publicar uma tabela de densidade serviria para um modelo e enganaria os donos de todos os outros.

Se o seu instrumento é densímetro, a saída honesta é: leia o par de calibração, meça a temperatura da amostra e use a tabela do fabricante do instrumento. Ou troque por um refratômetro com ATC, que é mais barato que a maioria dos densímetros de laboratório.

Uma nota sobre “psu”

Você vai ver salinidade escrita como “35 psu”, de practical salinity units. Tecnicamente está errado: o manual do TEOS-10 diz explicitamente que salinidade prática é adimensional, e que o correto é dizer “salinidade prática na escala PSS-78”. É um detalhe de nomenclatura que não muda nada na prática — mas, num site cuja tese é que os números têm origem, vale registrar.