Análisis de la variabilidad del coeficiente de actividad en las reacciones química que describen el transporte reactivo en columnas de laboratorio

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dc.contributor.advisorDonado Garzon, Leonardo David
dc.contributor.advisorBarajas Solano, David Alonso
dc.contributor.authorHernández Velásquez, Oscar Leonardo
dc.date.accessioned2024-03-03T17:37:17Z
dc.date.available2009
dc.date.available2024-03-03T17:37:17Z
dc.date.created2009
dc.date.issued2009
dc.description.abstractEl modelamiento del transporte reactivo en acuíferos expresa en términos matemáticos las variables que causan estos fenómenos fisicoquímicos y mediante una ecuación diferencial parcial multicomponente, no homogénea, no lineal se encuentra una solución por métodos numéricos que describe la variación de las concentraciones conocidas como tasas de reacción. Este trabajo estudia la influencia de la variabilidad del coeficiente de actividad de las especies acuosas en el cálculo de las tasas de reacción halladas mediante expresiones semianalíticas desarrolladas en trabajos de investigación anteriores. El análisis se realiza para dos casos de estudio en columnas de laboratorio: una sola reacción en desequilibrio (e.g., magnesita) y, dos reacciones simultáneas, una en equilibrio o instantánea y otra en desequilibrio o lenta (e.g., yeso y calcita). El coeficiente de actividad es función de la fuerza iónica, que es la interacción electrostática de los iones disueltos en la solución y se analiza el modelo para el cual < 1, es decir, una solución no diluida, con el propósito de simular un ambiente salino de características iónicas considerables. Tras obtener los resultados de los modelos de actividad, se observa que el efecto de la interacción iónica en el medio facilita la disolución del mineral y a su vez retarda la precipitación del mismo para el caso de una sola
dc.description.abstractenglishReactive transport modeling in aquifers expresses mathematically the main variables causing this physical-chemical phenomenon by a non-homogeneous, very non-linear, multi-component partial differential equation and finds a solution by means of numerical methods describing the reaction rates of each species involved on the chemical reactions. This paperwork studies the influence of the activity coefficient variability (when activity model or thermodynamically effective concentration model is added) for aqueous species in regards of the reaction rates calculated by means of semi-analytical expressions developed in earlier researches. The analysis is made for two study cases in laboratory columns: one disequilibrium reaction (e.g., magnesite) and two simultaneous reactions, the first one on equilibrium and the other one on disequilibrium or slow (e.g., gypsum and calcite). The activity coefficient is a function of the ionic strength, which is, the electrostatic interaction among ions dissolved in the solution and the model when < 1 is analyzed, that is, a non-diluted solution able to simulated a saline environment with proper ionic features. When results of the activity models were taken, it was possible to see that ionic interaction in the environment makes easier the mineral dissolution and also delays its own precipitation; this is for the one kinetic reaction case. The two simultaneous reactions model had a different effect because kinetic reaction rate (i.e., dissolution) increases and equilibrium reaction rate (i.e., precipitation) decreases for greater values of Damkölher numbers (relationship between characteristic transport time and reaction time) and highly diffusive processes. For a conclusion, activity coefficients variability makes kinetic reactions to increase and to have greater values unlike the invariable model. On the other hand, equilibrium reactions decrease when compared with constant activity coefficient models.
dc.description.degreelevelPregrado
dc.description.degreenameIngeniero Civil
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/22822
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ingenierías Fisicomecánicas
dc.publisher.programIngeniería Civil
dc.publisher.schoolEscuela de Ingeniería Civil
dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.rights.accessrightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0
dc.subjectTransporte reactivo
dc.subjectTasa de reacción
dc.subjectActividad
dc.subjectCoeficiente de actividad
dc.subjectFuerza iónica.
dc.subject.keywordReactive transport
dc.subject.keywordReaction rate
dc.subject.keywordActivity
dc.subject.keywordActivity coefficient
dc.subject.keywordIonic strength.
dc.titleAnálisis de la variabilidad del coeficiente de actividad en las reacciones química que describen el transporte reactivo en columnas de laboratorio
dc.title.englishAnalysis in the variability of the activity coefficient () on chemical reactions describing the reactive transport in laboratory columns.
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1f
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Pregrado
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