Modelo de fugacidad multimedia


El modelo de fugacidad multimedia es un modelo de química ambiental que resume los procesos que controlan el comportamiento químico en los medios ambientales mediante el desarrollo y la aplicación de enunciados matemáticos o "modelos" de destino químico. [1]

La mayoría de los productos químicos tienen el potencial de migrar de un medio a otro. Los modelos de fugacidad multimedia se utilizan para estudiar y predecir el comportamiento de los productos químicos en diferentes compartimentos ambientales. [1] [2]

Los modelos se formulan utilizando el concepto de fugacidad , que fue introducido por Gilbert N. Lewis en 1901 como un criterio de equilibrio y un método conveniente para calcular la partición de equilibrio multimedia. La fugacidad de los productos químicos es una expresión matemática que describe las velocidades a las que los productos químicos se difunden o se transportan entre fases. La tasa de transferencia es proporcional a la diferencia de fugacidad que existe entre las fases de origen y destino. Para construir el modelo, el paso inicial es establecer una ecuación de balance de masa para cada fase en cuestión que incluya fugacidades, concentraciones, flujos y cantidades. Los valores importantes son la constante de proporcionalidad, denominada capacidad de fugacidad.expresados ​​como valores Z (unidad SI: mol / m3 Pa) para una variedad de medios, y parámetros de transporte expresados ​​como valores D (unidad SI: mol / Pa h) para procesos como advección, reacción y transporte intermedio. Los valores Z se calculan utilizando los coeficientes de reparto de equilibrio de las sustancias químicas, la constante de la ley de Henry y otras propiedades físico-químicas relacionadas. [1] [3]

Hay cuatro niveles de modelos de fugacidad multimedia aplicados para la predicción del destino y el transporte de productos químicos orgánicos en el entorno multicompartimental: [1] [4] [5] [6]

Dependiendo del número de fases y complejidad de los procesos se aplican modelos de diferentes niveles. Muchos de los modelos se aplican a condiciones de estado estacionario y pueden reformularse para describir condiciones variables en el tiempo mediante el uso de ecuaciones diferenciales. El concepto se ha utilizado para evaluar la propensión relativa de los productos químicos a transformarse de las zonas templadas y "condensarse" en las regiones polares. El enfoque multicompartimental se ha aplicado al modelo de "interacción cuantitativa agua / sedimento" o "QWASI" diseñado para ayudar a comprender el destino de las sustancias químicas en los lagos. [7] Otra aplicación que se encuentra en el modelo POPCYCLING-BALTIC, que describe el destino de los contaminantes orgánicos persistentes en la región del Báltico. [8]