Un diagrama rígido , o patrón rígido , es una representación gráfica de análisis químicos, desarrollado por primera vez por HA Stiff en 1951. Es ampliamente utilizado por hidrogeólogos y geoquímicos para mostrar la composición principal de iones de una muestra de agua . Se crea una forma poligonal a partir de cuatro ejes horizontales paralelos que se extienden a ambos lados de un eje vertical cero. Los cationes se representan en miliequivalentes por litro en el lado izquierdo del eje cero, uno para cada eje horizontal y anionesestán trazados en el lado derecho. Los patrones rígidos son útiles para hacer una comparación visual rápida entre agua de diferentes fuentes. Una alternativa al diagrama Stiff es el diagrama de Maucha .
Se pueden utilizar diagramas rígidos:
- 1) para ayudar a visualizar aguas relacionadas iónicamente a partir de las cuales se puede determinar una trayectoria de flujo, o;
- 2) si se conoce la trayectoria del flujo, para mostrar cómo cambia la composición iónica de un cuerpo de agua a lo largo del espacio y / o el tiempo.
En la figura (derecha) se muestra un diagrama rígido típico. Por convención estándar, los diagramas rígidos se crean trazando la concentración equivalente de los cationes a la izquierda del eje central y los aniones a la derecha. Los puntos están conectados para formar la figura. Al comparar diagramas rígidos entre diferentes aguas, es importante preparar cada diagrama utilizando las mismas especies iónicas, en el mismo orden, en la misma escala.
Los laboratorios ambientales generalmente informan las concentraciones de los parámetros de aniones y cationes utilizando unidades de masa / volumen, generalmente mg / L. Para convertir la concentración de masa en una concentración equivalente, se utiliza la siguiente relación matemática:
- (concentración de masa) * (carga iónica) / (peso molecular) = (concentración equivalente)
Por ejemplo, un agua con una concentración de calcio de 120 mg / L tendría la siguiente concentración de calcio equivalente:
- (120 mg / L) * (2 meq / mmol) / (40 mg / mmol) = 6 meq / L
Programas de software de uso común
- Software comercial HyCA disponible en KWR waterware
- Software comercial AqQA disponible de RockWare, Inc.
- Software comercial AquaChem de Schlumberger Water Services
- Software comercial ChemPoint Pro de Starpoint software, Inc.
- Software comercial Sanitas de Sanitas Technologies LLC
- El software comercial Workbench de Geochemist de Aqueous Solutions LLC
- GWB Community Edition Edición comunitaria gratuita del popular paquete de software de modelado geoquímico.
- Software comercial RockWorks Utilities de RockWare, Inc.
- EnviroInsite Software comercial de HydroAnalysis, Inc.
- Scripts de Python Scripts gratuitos de Python de código abierto que pueden trazar diagramas rígidos.
Referencias
- Grillete. Hidrogeología aplicada , 4ª edición. 2001. p. 376
- Drever, James I. La geoquímica de las aguas naturales, ambientes superficiales y subterráneos , tercera edición. Upper Saddle River, Nueva Jersey: Prentice Hall , 2002.
- Stiff, HA, Jr., 1951, La interpretación del análisis químico del agua por medio de patrones: Journal of Petroleum Technology, v. 3. no. 10, sección 1: p15,16 y sección 2: p3.