Coeficientes
Cuando llevamos una muestra de agua a un laboratorio, nos entregan los resultados del análisis en concentraciones. Para convertir concentraciones enactividades debemos calcular el coeficiente de actividad de cada ión para esa muestra.
El coeficiente de actividad depende de:
• El radio y la carga del ión (los divalentes tienen menoractividad que monovalentes; en cambio, en los elementos sin carga, como la sílice, la actividad es igual a la concentración)
• La temperatura de la disolución (influye poco comparado con los otrosfactores)
• La salinidad del agua (más salinidad => menor proporción del elemento es activa)
Para este fin, la salinidad del agua se expresa mediante la llamada Fuerza iónica
Donde: m =concentración del elemento i (moles/L)
z = carga del elemento i
Ejemplo:
Hemos analizado un agua obteniendo las concentraciones expresadas en mg/L que figuran en la segunda columna dela tabla que aparece debajo. Calcular la fuerza iónica de esa agua.
Solución:
(Atención: Es imposible que un agua natural tenga solamente estos elementos; tendría que tratarse de una disoluciónpreparada en laboratorio).
Convertimos las concentraciones a moles/L (última columna de la tabla):
El cálculo se ha efectuado así:
Concentración (g/L) / Peso molecular =Concentración (moles/L)
Por tanto (para el Na+):
328 mg/L = 0,328 g/L = 0,328/23 moles/L =0,01426 moles/L
Ahora ya podemos calcular la Fuerza iónica mediante la ecuación (1):
I = 1/2 (14,26 +2,23. 22 + 4,14. 22 + 11,77) .10 –3 = 0,0257 = 2,57 .10 -2
Existen varias fórmulas para calcular el coeficiente de actividad. Vamos a utilizar la de Debye –Hückel:
Donde:
=Coeficiente de actividad del ión i
A, B =Constantes que dependen de la temperatura, y que aparecen tabuladas debajo
a = Constante que depende de cada ión (su radio hidratado y su carga), y también...
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