UNIVERSIDAD NACIONAL AUTÓNOMA DE MÉXICO

POSGRADO EN CIENCIAS DE LA TIERRA

HIDROTRANSPORTE DE CONTAMINANTES

Hernández Cruz G. Berenice

05/03/08

•Definición.La sorción de compuestos orgánicos describe la asociación decompuestos químicos que se encuentran de forma disuelta ogaseosa en el suelo.

•Método.Para algunos solutos disueltos en el agua se pueden utilizarfiltros de carbón activo. Esta sorción del contaminante en elfiltros de carbón activo. Esta sorción del contaminante en elagua mediante el carbón orgánico. Se describe por una líneaisotérmica.

•Fórmula.

•Interpretación.

d oc ock k f=

� Cuando hay soluciones acuosas en contacto con octanol, la formula anterior cambia, de la forma siguiente:

b

oc owk ak=

� Interpretación.

log logoc owk a k b= +

� Definición.

Distribución de un soluto entre la fase líquida y la fase sólida

� Método.

Un sólido con un alto peso molecular, insoluble a los solventes y con iones simples, se pueden reemplazar o intercambiar sobre la superficie los solventes y con iones simples, se pueden reemplazar o intercambiar sobre la superficie de un sólido.

� Fórmula.

� Interpretación.

1 2 1 2

n mmC nC mC n→+ +←

� Definición

En termodinámica el coeficiente de equilibrio para un ion intercambiable puede ser expresado bajo la siguiente fórmula.

� Fórmula[ ]1 2

m nC C

k =

� Interpretación

Las unidades de los coeficientes de actividad pueden ser convertidas a concentraciones de masa o moles*litro

[ ]1 2

ex nmk

C C

=

� Definición.

Cuando se asume que la concentración total en ambas soluciones es constante, la relación puede ser descrita de la siguiente forma:

1 2 0nC mC C+ =

1 2 0nC mC C+ =

� Monovalente – monovalente.

Na+ + KX→ NaX + K+

� Monovalente – divalente

2Na+ + CaX→ NaX + Ca 2 +

� Divalente – monovalente

Ca 2+ + 2NaX→ CaX + 2Na 2 +

� Divalente – divalente

Ca 2+ + SrX→ CaX + Sr 2 +

Estos isotermas de iones intercambiables pueden estar incorporados dentro del modelo del transporte de advección-

dispersión

� Definición.

Cuando no se asume un equilibrio dentro de los procesos representados como procesos reversibles de primer orden, las reacciones químicas se representan mediante la fórmula de advección- dispersión:de advección- dispersión:

( )ij i s s b

i i i

b

d

C C CD q C q C

t x x x t

C CC

t K

θ θ ρ

ρ β

∂ ∂ ∂ ∂ ∂= − + −

∂ ∂ ∂ ∂ ∂

∂= −

∂

Sorción =0

La gráfica representa el coeficiente de distribución, y las concentraciones enUna sola dimensión con un flujo uniforme

Proceso rápido que tiende al equilibrio

� Definición.

Cuando las reacciones químicas tienendecaimiento radioactivo, hidrólisis o algunaotra forma de biodegradarse, puede sercaracterizado como un proceso irreversible deprimer orden.primer orden.

� Fórmula.

CC

tλ

∂= −

∂

Concentración vs. Tiempo en un proceso irreversible de primer orden. λ es la constante de primer orden

� Para las reacciones irreversibles de primer orden la fórmula se describe:

� Asumiendo un cambio de porosidad con el tiempo, se

1 2

1

N

n

CRn b C bC

tρ λθ λ ρ

=

∂= − − −

∂∑

Asumiendo un cambio de porosidad con el tiempo, se puede obtener una ecuación general para el transporte advectivo-dispersivo incorporando el equilibrio controlado por la sorción y los procesos irreversibles de primer orden

1 2

2

( )ij i s s

i j

d

C CR D q C q C C bC

t x x

C Cb C bC

t K

θ θ λ θ λ ρ

ρ β λ ρ

∂ ∂ ∂= − + − − ∂ ∂ ∂

∂= − −

∂