ESPECIACIÓN QUÍMICA DEL FE EN UN MANANTIAL ÁCIDO MEDIANTE PHREEQC Y PHREEPLOT.
La modelación de diagramas termodinámicos es de gran utilidad para predecir la especiación química del agua en sistemas naturales. Tradicionalmente, estos diagramas se construyen utilizando constantes de equilibrio estimadas bajo condiciones estándar (1atm, 25 °C y actividad química conocidas). Sin embargo, en ambientes naturales, las variables fisicoquímicas estándar se desvían de la idealidad en un amplio intervalo, por lo que los diagramas pierden precisión. PHREEQC, un software de uso libre, realiza numerosas correcciones matemáticas para considerar los cambios en las variables fisicoquímicas maestras (T, actividad, presión, entre otras), lo que lo convierte en una herramienta eficiente para predecir la especiación química en entornos reales. PhreePlot, también de uso libre, complementa a PHREEQC al generar de manera “sencilla” diagramas termodinámicos manteniendo relativamente la estructura básica de los archivos de entrada de PHREEQC. En el presente trabajo se modelo la especiación química del Fe en un manantial ácido de un ambiente kárstico yesífero. En campo se midieron los parámetros fisicoquímicos: pH, temperatura, sólidos totales disueltos, conductividad eléctrica y potencial redox. Se realizó un análisis de cationes y aniones mayoritarios, así como de metales. Mediante PHREEQC y PhreePlot se predijo la especiación química del agua y se crearon diagramas termodinámicos de distribución de especies y Eh-pH. La calibración entre ambos softwares arrojó un coeficiente de correlación de R^2=1. Las principales especies acuosas de Fe divalente (>5%) fueron FeSO4 (0.01848 mol/kg), Fe^2+ (0.004247 mol/kg), FeHSO4^+ (0.002144 mol/kg). En cuanto al Fe trivalente (>5%) predominaron FeSO4^+ (0.01.035 mol/kg) y Fe(SO4 )^2- (0.008753 mol/kg). Los minerales sobresaturados fueron hematita (SI = 7.67), jarosita-K (SI = 3.37), Fe(OH)2.7Cl.3 (SI = 2.91), goetita (SI = 2.78) y strengita (SI = 2.24), mientras que la jarosita-Na estuvo alrededor del equilibrio de saturación (SI = -0.4). En conclusión, la combinación de PHREEQC y PhreePlot es una herramienta eficiente para predecir la especiación química del agua en ambientes naturales complejos, como manantiales ácidos. Sin estas herramientas, la predicción estaría limitada a diagramas estándar de la literatura, muchas veces inadecuados para condiciones no estándar.