Hidroquímica
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Hidroquímica. Rama de la Hidrogeología que estudia la química de las aguas subterráneas, aunque también es aplicable para las aguas superficiales.
Sumario
Importancia
Los análisis químicos tienen formas y contenidos muy diversos. Así el llamado análisis químico completo de un agua comprende la determinación de conductividad, residuo seco, dureza, pH, HCO3- o alcalinidad, Cl-, SO4-, NO3-, Na+, K+, Ca++, Mg++ y si es conveniente se añaden otros iones que se encuentran en concentración notablemente más pequeña, denominados minoritarios y elementos traza.
El manejo y estudio de la química de acuíferos puede facilitarse con el empleo de diagramas y gráficos como ser los de Schoeller, Piper y Stiff y sus modificaciones, en especial cuando se trata de realizar comparaciones entre análisis o niveles acuíferos.
También es útil la elaboración de mapas hidrogeoquímicos donde se representen las variaciones de concentración iónica y/o de relaciones iónicas. En ellos, si se relacionan puntos de agua de un mismo acuífero y si la densidad de muestreo es suficiente, se pueden trazar isolíneas (por ejemplo de salinidad total, concentración de aniones y cationes, relación sodio/calcio, etc.), que darán una idea de las condiciones hidroquímicas del medio.
Estudios
- Composición química de las aguas naturales:
- Expresión de las concentraciones.
- Condición de electroneutralidad.
- Parámetros físicos y químicos:
- Temperatura.
- Conductividad.
- pH.
- Residuo seco.
- Dureza.
- También puede especificarse color, turbidez, olor, sabor y materia en suspensión.
- Evolución geoquímica de las aguas subterráneas:
- Precipitaciones.
- Evolución del suelo.
- Evolución en los acuíferos.
Gráficos usados
Los diferentes softwares que se usan para el trabajo con modelos de aguas, emplean diversos diagramas hidroquímicos para la correcta identificación de las mismas. La representación gráfica de los datos hidroquímicos constituye una herramienta de trabajo muy eficiente en la interpretación de las propiedades de un agua, así como para hacer comparaciones o correlaciones. También permite ver con facilidad el comportamiento y evolución de un agua en un territorio determinado y a través del tiempo.
Diagramas de Piper
Los diagramas triangulares de Hill y Piper permiten representar un gran número de muestras en un sólo gráfico. En éstos, los triángulos de aniones y cationes ocupan los ángulos inferiores izquierdo y derecho con sus bases alineadas. La parte central del diagrama posee forma de rombo y sobre éste se proyectan los puntos de cada uno de los triángulos por medio de una recta paralela al borde superior del rombo. La intersección de estas dos rectas representa la composición del agua con respecto a una determinada agrupación de aniones y cationes. Para interpretar el diagrama con más detalle, debe considerarse que para su construcción es necesario que los iones estén reducidos a porcentaje de miliequivalentes por litro (meq/l). A cada vértice de un triángulo le corresponde el 100% de un catión o un anión.
Diagramas de Schoeller
En los Diagramas de Schoeller o de Columnas Verticales se representa el valor en miliequivalentes por litro (meq/l) de distintos aniones, cationes o una suma de ellos, utilizando una escala logarítmica, y uniendo los puntos mediante una secuencia de líneas. Este tipo de diagrama de columnas se conoce también como diagramas de Schoeller – Berkaloff. Si bien la escala logarítmica no es apropiada para observar pequeñas diferencias en la concentración de cada ion entre distintas muestras de agua, sí es útil para representar en un mismo diagrama aguas de baja y de alta salinidad, y observar la relación entre iones asociada con la inclinación de las líneas.
Diagramas de Collins
En los Diagramas de Collins o Columnares se representan la concentración de aniones (a la derecha) y cationes (a la izquierda) en dos columnas adosadas. El valor de concentración se expresa en miliequivalentes por litro (meq/l), por lo que la altura de ambas columnas son teóricamente iguales. En la práctica pueden hallarse ligeras diferencias debido a errores analíticos, o por no representar algún ión que se encuentre en concentraciones más altas que lo normal.
Diagramas de Defrancesco
Es un tipo de diagrama circular en el cual se representa en una escala logarítmica los componentes tanto macro como microconstituyentes y en la misma gráfica se representa la composición de la muestra estudiada y la del patrón de agua escogido. La principal ventaja de este diagrama es que se pueden representar tantos ejes como se desee. Cada eje representa un compuesto químico y donde la gráfica corta al eje representa el valor de dicho compuesto para la muestra de agua que se esté analizando.
Diagramas de Stiff
En los Diagramas de Stiff o Poligonales se representan en escala logarítmica la concentración de aniones (hacia la derecha) y cationes (hacia la izquierda) en semirrectas paralelas, uniendo los extremos generando un polígono. Sobre cada semirrecta se toma un solo ion. La forma de las figuras resultantes da idea del tipo de agua, se presta a comparaciones, y resulta fácilmente demostrativa al insertarlas en mapas hidroquímicos. El valor de concentración se expresa en miliequivalentes por litro (meq/l).
Para construir este tipo de gráfica se toman los valores en mg/l correspondiente a los aniones y cationes dados por el análisis químico realizado a la muestra en el laboratorio. Para hallar los mili-equivalentes (meq) se dividen cada uno de los valores del compuesto entre la multiplicación del peso atómico del compuesto por la valencia del mismo, la siguiente tabla muestra los pesos atómicos de los compuestos requeridos para realizar el diagrama de Stiff.
Fuentes
- PDF. Hidroquímica Básica. Estudios. Visitado el 9 de enero de 2014.
- Importancia. Visitado el 9 de enero de 2014.
- Gráficos usados para su estudio. Visitado el 9 de enero de 2014.
