Modelo teórico para el cálculo de las solubilidades mutuas entre gases no-polares y agua con sales disueltas. Parte 1: Desarrollo de ecuaciones termodinámicas

Resumen

En el presente artículo
se propone un modelo teórico para el cálculo del equilibrio químico
de fases entre gases no-polares y agua. Este modelo es aplicable
completamente a sistemas acuosos puros o con sales disueltas. En
ambos casos el modelo proporciona predicciones válidas hasta 647 K,
presiones de hasta 2 kilo-bares, y concentraciones de sales
disueltas iguales a la saturación del sólido mineral. El modelo
termodinámico hace uso de una ecuación de estado para reproducir
datos experimentales en todas las fases excepto en la fase líquida
del agua. Para esta última se utiliza la constante de Henry. En el
caso de la presencia de sales, el potencial químico del soluto gas
en la fase líquida del agua está relacionada al potencial químico
del soluto en la salmuera a través del coeficiente de Setschenov.
Estos coeficientes se pueden derivar de datos experimentales de
solubilidad. Con el modelo se pueden reproducir todos los fenómenos
de solubilidad cruciales, incluyendo el equilibrio entre tres fases.
Sin embargo con las ecuaciones propuestas no se pueden reproducir
los fenómenos gas-gas que ocurren en la vecindad del punto crítico
del agua ni el equilibrio sólido-liquido que ocurre en los
hidratos