Conceptos básicos de AMD

Almacenamiento en búfer … la versión bastante corta, no demasiado técnica.Una corriente se amortigua cuando puede resistir cambios en el pH, por ejemplo, por la adición de agua ácida de mina. Una corriente gana su capacidad de amortiguación al tener piedra caliza (o mineral similar) disuelta en ella. La piedra caliza agrega iones de carbonato y bicarbonato que tienen la capacidad de neutralizar el ácido. Una corriente tamponada mantendrá un pH cercano al neutro (7). Cuanto más caliza disuelta, mejor será la capacidad de amortiguación. Es algo muy bueno tener una transmisión altamente tamponada. Permite que el arroyo reciba impactos ambientales sin diezmar la vida acuática. La amortiguación hace que el sistema acuático sea más robusto. Una corriente amortiguada probablemente tendrá una alta alcalinidad.

Tamponamiento para los

más inclinados técnicamente Una solución tamponada es aquella que resiste un cambio en su pH cuando se agregan iones de hidrógeno (H+) o iones de hidróxido (OH -). El agua que no está tamponada está sujeta a cambios drásticos en el pH mediante la adición de un ácido o una base. El agua pura es un ejemplo. En la naturaleza, los arroyos y vías fluviales más saludables y biológicamente diversos tienen un pH cercano a 7 (neutro) y no varían en más de una unidad de pH. La capacidad de resistir los cambios en el pH se produce mediante la adición de ciertos productos químicos que pueden consumir iones de hidrógeno (H+) o iones de hidróxido (OH-).

Para los problemas de DMAE, debemos preocuparnos por los ataques al pH solo desde el lado ácido, es decir, la adición no deseada de acidez en forma de H+ de reacciones de pirita. Un aumento en el número de iones H+ en solución reducirá el pH de una solución sin búfer, a veces drásticamente. Sin embargo, si una especie química está presente en el agua que puede consumir o atar iones H+, se pueden evitar cambios drásticos en el pH. Esta es la función de un buffer.

De lejos, el amortiguador más importante para los sistemas de agua en la naturaleza es el sistema de carbonatos (CO32). Aquí se producen una variedad de especies y reacciones químicas que son altamente interactivas. La fuente de los productos químicos es el dióxido de carbono de la atmósfera y los minerales que contienen carbonatos en la tierra, siendo la piedra caliza la más común. Para aquellos que no estén interesados en los detalles, aquí está la breve descripción. Si se ha disuelto suficiente piedra caliza (CaCO3) en una corriente, contendrá cantidades adecuadas de iones carbonato (CO32 -) y bicarbonato (HCO3 -) que, a su vez, son capaces de consumir iones hidrógeno y mantener un pH bastante constante y casi neutro. Este tampón a base de carbonatos protege la corriente de un pH demasiado bajo y puede mitigar los efectos nocivos de la DMAE. Sin embargo, si entran más iones H+ que los iones de carbonato y bicarbonato para contrarrestarlos, el tampón se agota y ya no es efectivo. El agua que ha tenido la suerte de estar en contacto con la piedra caliza goza de cierta protección (de la acidez de todos modos) contra la AMD.

La suma de toda la acidez (H+) que consume las concentraciones de iones hidróxido , carbonato y bicarbonato se conoce como alcalinidad. La alcalinidad es la capacidad de consumir o neutralizar la acidez.

Alcalinidad = + 2 + –

El mecanismo principal de disolución de la piedra caliza en presencia de acidez (H+) es el siguiente

CaCO3 (s) + H+ (aq) à Ca2+(aq) + HCO3-(aq)

formando alcalinidad en forma de bicarbonato (HCO3-). Cuando el bicarbonato es la especie de carbonato predominante, el agua se amortigua a un pH cercano a 7. A menudo se usa el término alcalinidad de bicarbonato.

The other acid consuming reactions of the carbonate system are

CO32-(aq)+ H+ (aq) HCO3-(aq) (carbonate to bicarbonate)

HCO3-(aq)+ H+ (aq) H2CO3(aq) (bicarbonate to carbonic acid)

OH-(aq)+ H+ (aq) H2O (hydroxide to water)

Note that carbonate can effectively consume 2 hydrogen ions (in 2 steps), and is why 2 is a factor in the alkalinity equation.

También tenga en cuenta que todas estas ecuaciones químicas pueden ocurrir en cualquier dirección (reversable). De este modo, se establece un equilibrio complejo entre todas las especies químicas y, en última instancia, es responsable del pH resultante. Los cálculos, sin embargo, son bastante tediosos y es mejor dejarlos para un tratamiento más riguroso del tema.

Los términos búfer y alcalinidad, cuando se refieren a corrientes, a menudo se usan indistintamente.

La alcalinidad de la piedra caliza puede ocurrir naturalmente si el agua pasa a través de estratos geológicos que contienen piedra caliza. La DMAE que ha tenido la fortuna de tener suficiente alcalinidad es generalmente la más fácil de tratar. Por otro lado, si la DMAE no se ha amortiguado de forma natural, una estrategia de tratamiento común es agregar alcalinidad de piedra caliza por diseño.

Véase el módulo del Centro de Educación Ambiental de la Universidad de St. Vincent onpH / Alcalinidad/Acidez / Amortiguación.

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