Gases en agua

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Gases en agua

• Solubilidad de gases en agua
• Ley de Henry
• Establece que la solubilidad de un gas en un
  líquido es proporcional a la presión parcial del
  gas en contacto con el líquido.
• X (g)?? X (ac)
• X(ac) HPx donde X(ac) conc. Gas
• Px presión parcial gas
• H const. Henry

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Constantes de Henry
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Oxígeno en agua

• Atmósfera provee el oxígeno elemental, 20.95
  de O2 en aire seco.
• Producido por la acción fotosintética de algas
  durante las horas del día, parte se pierde
  durante la noche por los procesos metabólicos de
  las algas.
• Degradación de la biomasa consume oxígeno.

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Solubilidad de oxígeno disuelto varía con la
temperatura
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Oxígeno en agua

• Factores que afectan el OD
• Temperatura
• Contenido de sal
• Presión parcial de oxígeno en la atmósfera.

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Problema 1

• Calcular la concentración de oxígeno en agua
  saturada con aire a 1.00 atm y 25ºC. Considere
  que el volumen de aire contiene 20.95 O2 y la
  presión parcial del agua a 25ºC es 0.0313 atm.
• Corregir por la presión parcial del agua a 25ºC.
• PO2 ( 1.000 atm 0.0313 atm) x 0.2095
  0.2029 atm
• O2(ac) H x PO2
• 1.28 x 10-3(mol/Latm) x 0.2029 atm
• 2.60 x 10-4 mol/L
• 2.60 x 10-4 mol/L ( 32 g/mol)(1000 mg) 8.32 ppm

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Acidez y CO2

• Acidez capacidad del agua para neutralizar OH-.
• Resulta generalmente por
• Presencia de ácidos débiles, CO2, proteínas,
  ácidos grasos, Fe3.
• Solubilidad de CO2 varía con la temperatura y su
  disociación en iones es afectado por sales y
  otras sustancias.

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Patrón de ionización de CO2 disuelto en agua
CO2 H2O
H2CO3
H HCO3-
Atmósfera
2 H CO32-
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CO2 en agua

• Presencia en aire
• Producción en decaimiento microbial de materia
  orgánica.
• Minerales de sales de iones carbonatos.
• Altas concentraciones del gas en agua pueden
  afectar la respiración e intercambio de gases de
  animales acuáticos.
• No debe exceder de 25 mg/L.

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Diagrama de distribución de especies de CO2

• A pH menores de 7 predomina CO2.
• A pH entre 7 y 10 predomina HCO3-.
• A pH mayores de 10 predomina CO32-.
• HCO3- especie predominante en muchas aguas.
• CO2 predomina en aguas más ácidas.

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Alcalinidad

• Capacidad del agua para aceptar H.
• Aguas con alta alcalinidad poseen altos pH y
  grandes cantidades de TDS.
• Sirve como amortiguador de pH y recipiente para
  carbono inorgánico, ayuda a determinar la
  habilidad para el crecimiento de algas,
  fertilidad.

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Alcalinidad

• Contribuyen amoniaco, bases conjugadas
  fosfóricas, ácidos orgánicos.