Hydrogeochemical Modelling (250824) – Course 2024/25 PDF
Contents
Modelos geoquímicos: utilidad y limitaciones. Programa del curso
Dedication
2h Large group + 2h 48m Self StudyEnergía interna. Función de estado. Entropía. Propiedades intensivas. Potenciales termodinámicos. Entalpía. Energía libre de Gibbs. Estado estandard. Propiedades termodinámicas de substancias puras a cualquier presión y temperatura
Dedication
3h Large group + 4h 11m Self StudyPropiedades termodinámicas de substancias no puras. Estado estandard de una solución. Constante de equilibrio de una reacción química. Variación con la presión y la temperatura. Problema: Calculo del producto de solubilidad de la calcita entre 0 y 300°C y presión de vapor de agua
Dedication
2h Large group + 2h Medium group + 5h 36m Self StudyEstructura de una solución acuosa. Fuerza iónica. Actividad del agua. Actividad media de un soluto. Modelos de cálculo del coeficiente de actividad de un soluto. Actividad de una especie neutra. Problema: Agua de mar
Dedication
2h Large group + 2h Medium group + 5h 36m Self StudyHidrólisis y potencial iónico. Complejos de esfera interna y externa. Importancia de la complejación en el cálculo de la fuerza iónica. Idem en la solubilidad de un sólido o un gas. Problema: Solubilidad del yeso
Dedication
2h Large group + 2h Medium group + 5h 36m Self StudyAcidez y alcalinidad químicas. Sistema carbónico. Control del pH en las aguas continentales. Valoración de la alcalinidad. Capacidad de neutralización. Programa MEDUSA. Problema: Distribución de especies de Al con el pH. Contaminación de un río por agua ácida.
Dedication
2h Large group + 2h Medium group + 5h 36m Self StudyConceptos básicos. Formulación matemática: sistemas de ecuaciones. Método iterativo de Newton-Raphson. Ejemplos de especiación y equilibrio entre fases. El programa PHREEQC.
Dedication
3h Large group + 4h 11m Self StudyDisolución de un mineral o gas hasta equilibrio. Perturbación conocida de un componente: valoración de acidez o alcalinidad, disolución conocida de mineral o gas. Perturbación de todos los componentes: mezcla de soluciones, evaporación.
Dedication
2h Large group + 2h 48m Self StudyModelo de complejación superficial. Modelos electrostáticos y no electrostáticos. Modelos empíricos. Intercambio iónico. Ejemplos: retención de Zn y As por oxidos de hierro. Problema: Adsorción de Ni en bentonita.
Dedication
2h Large group + 2h Medium group + 5h 36m Self StudyElectrodo estándard de hidrógeno. Relación entre potencial medido y propiedades termodinámicas. La variable pE. Diagramas pE-pH. Potencial redox en aguas naturales. Ciclo biogeoquímico. Problema: Oxidación de materia orgánica
Dedication
2h Large group + 2h Medium group + 5h 36m Self StudyReacciones elementales y totales. Velocidad de reacción. Efecto de la temperatura. Ejemplos de reacciones: oxidación-reducción, disolución-precipitación. Cinética versus equilibrio: hipótesis de equilibrio local.
Dedication
3h Large group + 4h 11m Self StudyProcesos de transporte: difusión, advección, dispersión. Ecuación de continuidad. Acoplamiento de transporte y reacciones químicas. Resolución. Transporte reactivo con PHREEQC. Ejemplo: Desplazamiento de agua marina por agua continental.
Dedication
2h Large group + 2h 48m Self Study