Cinetica quimica

Contribución a la Educación y la Protección Ambiental. Vol. 5. (2004) ISBN 959-7136-24-4
APLICACIONES DE LA CINÉTICA EN LA HIDROGEOLOGÍA Y EL MEDIO AMBIENTE. J. R. Fagundo, et al.

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APLICACIONES DE LA CINÉTICA EN LA HIDROGEOLOGÍA Y EL MEDIO AMBIENTE J. R. Fagundo 1, P. González 1, M. Rodríguez2, M. Suárez1, C. Melián 1
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Centro Nacional de Medicina Natural y Tradicional. MINAP(juanrfag@infomed.sld.cu) 2 Centro de Estudios de Medio Ambiente. Universidad de La Habana RESUMEN

En un trabajo anterior se trató sobre las aplicaciones termodinámicas en la Hidrogeología, donde se abordaron los fundamentos termodinámicos del equilibrio químico y se ejemplificó su aplicación en problemas relacionados con la misma (Fagundo et al., 2003). En el presente trabajo se discuten losprincipios de la cinética y se muestra, mediante experimentos en el laboratorio y en el campo, el proceso de adquisición de la composición química de las aguas en su interacción a través del tiempo con el medio acuífero, así como la aplicación de estos principios para evaluar el modo en que el agua adquiere su calidad en los mismos. Palabras claves: modelos hidrogeoquímicos, cinética, acuíferoscársicos. ABSTRACT In a previous paper it was dealt with the thermodynamic applications in hydrogeology, and the thermodynamic fundamentals of the chemical equilibrium were tackled. Its application was also exemplified in problems related to hydrogeology (Fagundo et al., 2003). In this paper the principles of kinetic are discussed, and by means of laboratory and field experiments, it is shown theacquisition process of the chemical composition of the waters in its interaction throughout the time with the aquifers. Also the application of these principles to assess the way in which the water acquires its quality in them is also studied. Keywords: Hydrogeochemical models, kinetics, karstic aquifers. INTRODUCCIÓN El modo en que las aguas naturales adquieren su composición está controlada porprincipios termodinámicos del equilibrio químico y de la cinética. Al cabo del tiempo, en su trayectoria subterránea, el control lo ejerce en la cinética química. En muchos trabajos relacionados con la calidad de las aguas naturales, no se considera el papel que juega el factor tiempo en el proceso de disolución de los minerales, limitándose solo a estudiar dicha calidad en condiciones de equilibrio. Sinembargo, el tiempo de reacción junto a la temperatura y el contenido de CO2, son los tres principales elementos que determinan el proceso de adquisición de la composición química a través de las distintas fases presentes: gas, líquido y sólido. En las condiciones naturales, en un momento dado, el contenido de CO2 libre y de CO2 combinado es el resultado de la acción del tiempo, así como de lascondiciones geológicas anteriores (Fagundo, 1996). Para ilustrar el proceso mediante el cual el agua adquiere su composición es conveniente realizar experimentos cinéticos en el laboratorio, utilizando minerales solubles tales como halita, yeso o

Contribución a la Educación y la Protección Ambiental. Vol. 5. (2004) ISBN 959-7136-24-4
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carbonatos (calcita o dolomita). En el caso de los carbonatos la disolución, en presencia de CO2 tiene lugar en pocos minutos, no siendo así en el caso de minerales del tipo aluminosilicato, donde en condiciones normales, las reacciones alcanzan el equilibrio al cabo de semanas y años. El proceso de disolución de los carbonatos por un agua que contiene uncierto contenido de CO2 ha sido estudiado, desde el punto de vista cinético, por diferentes autores. Entre los trabajos publicados a partir de la década del 70, se destacan los de Roques y Ek (1973), Berner y Morse (1974), Sjöberg y Rickard (1984), Dreybrodt (1992), así como los del colectivo cubano (Fagundo et. al., 1996; Alvarez et al., 1996; González et al., 1997). En este trabajo se presenta...