¡Descarga aniones y más Apuntes en PDF de Biología solo en Docsity!
Tema 7.- Procesos Químicos en ecosistemas acuáticos.
Materiales disueltos en las aguas continentales.
1.- LA SALINIDAD ó MINERALIZACIÓN ó Sólidos Disueltos de las
aguas naturales.
2.- CONCENTRACION SALINA
2.1.- Clasificación de las aguas continentales según el gradiente de salinidad.
2.2.- Métodos de determinación. Relación conductividad – salinidad.
3.- COMPOSICION IONICA DE LAS AGUAS SUPERFICIALES.
3.1.- Principales iones presentes en las aguas continentales.
Elementos conservativos: Mg, Na, K y Cl
Elementos de proporcionalidad variable: Ca, CO 3
y SO 4
Orígenes de la salinidad
3.2.- Distribución de la salinidad en las aguas naturales del mundo y mecanismos de
control.
3.3.- Clasificación química de las aguas continentales
4.- DISTRIBUCION VERTICAL Y DINÁMICA ESTACIONAL
4.1.- ANIONES: Bicarbonato-Carbonato, Sulfato y Cloruros.
4.2.- CATIONES: Calcio, Magnesio, Sodio y Potasio.
Resumen.
DISTRIBUCIÓN ESPACIAL Y TEMPORAL
DE LOS IONES MAYORITARIOS EN LAS
AGUAS NATURALES.
- ANIONES : Carbonatos, Sulfatos, Cloruros.
- CATIONES : Calcio, Magnesio, Sodio, Potasio.
Escasos requerimiento por los
organismos
Actividad química baja
VARIABLES y
DINÁMICOS
PRINCIPALES IONES PRESENTES EN LAS AGUAS CONTINENTALES
DISTRIBUCIÓN VERTICAL Y DINÁMICA ESTACIONAL
Compuestos de carbonato en la naturaleza:
CaCO
3
CALCITA y ARAGONITA: La mayor parte del carbonato.
Sedimentos litorales de los lagos dulceacuícolas por acumulación de
conchas de moluscos particularmente caracoles.
MgCO
3
- Magnesita. Es relativamente común. Carbonato de magnesio.
CaMg(CO 3
2
También se encuentran Carbonatos de bario BaCO 3
y estroncio SrCO 3
.
En algunas regiones áridas los precipitados de carbonato se combinan con el Na que
es abundante.
Incluyen el natrón *( Na 2
CO 2
10 H 2
O ) y la trona ( Na 2
CO 3
H 2
O ).
Lagos ALCALI o de SOSA.
K 2
CO 3
- Estanques de potasa, ocupan depresiones entre dunas de arenas. Nebraska.
(Na 2
B 4
O 7
10 H 2
O - El Borax, borato de sodio.)
Aguas hipolimnéticas estivales, anóxicas y estancadas de lagos eutróficos,
abundancia de bicarbonato ferroso (Fe HCO 3
) 2
y bicarbonato de amonio NH 4
HCO 3
.
Las altas alcalinidades de las muestras hipolimnéticas reflejan indirectamente
algo más que la abundancia de tierra alcalina o metales alcalí.
DISTRIBUCIÓN VERTICAL Y DINÁMICA ESTACIONAL
Solubilidad de los Compuestos de carbonato
CaCO 3
Muy abundante en los suelos terrestres. Débilmente soluble. En agua
pura a 25 ºC solo 6,2 mg/l a 1 atmósfera desprovista de CO 2
(en presencia de
CO
2
de equilibrio aumenta 10 veces). Disminuye con la Tª.
En presencia de ácido aumenta su solubilidad pasando al inestable Ca(HCO 3
2
MgCO 3
Únicas formas verdaderamente solubles de los carbonatos comunes
en la naturaleza:
Na 2
CO 3
- Regiones áridas de África y América del Norte
K 2
CO 3
- Estanques de potasa en depresiones entre dunas de
arenas.
NH 4
HCO 3
. bicarbonato de amonio
DISTRIBUCIÓN VERTICAL Y DINÁMICA ESTACIONAL
ANIONES: Bicarbonato-Carbonato, Sulfato y Cloruro
Diferencia entre los ANIONES fuertes y los CATIONES en la composición
del agua.
Σ ( HCO 3
- + CO 3
= )
AGUAS AGUAS
MARINAS CONTINENTALES
Composición iónica constante
2,38 meq/l
Silíceas Calizas
pH = 8,2 ≈ 0,3 meq/l 4,5 meq/l
[C] / l = 25 mg/l
ANIONES: Bicarbonato-Carbonato
Lago Wintergreen, hipereutrófico (Michigan)
Diagrama
profundidad
tiempo de
Alcalinidad
(meq/l)
Diagrama
profundidad
tiempo de
pH
Variaciones
ligadas a los
procesos
biológicos de
fotosíntesis y
descomposición
Amortiguación
de las
oscilaciones
del pH
ANIONES: Bicarbonato-Carbonato
BICARBONATO.
bicarbonato
citoplasma
células de los iones hidroxilo
ANIONES: Bicarbonato-Carbonato
(HCO
3
2
Ca 2 HCO
3
-
+ Ca
++
Asimilación HCO
3
-
cuando su [ ] 10 veces > CO
2
2 HCO
3
-
transporte activo
membrana
Fijación de C
2 CO
2
+ 2 OH
-
excrección
activa
CO
3
Ca
OH
-
Anhidrasa
carbónica
En las células fotosintetizadoras de las plantas
ANIONES: Bicarbonato-Carbonato
S
O
AZUFRE ELEMENTAL
SO 4
=
SO
SO
S
SULFATO SULFITO SULFURO
SO
4
H
2
SH
2(g)
Ác. SULFÚRICO SULFHIDRILO Ac. SULFHÍDRICO
SFe
SULFURO FERROSO
PIRITA (FeS 2
Formas del azufre en las aguas naturales
ANIONES: Sulfato
Fuentes del azufre en las aguas
naturales
Los compuestos de S de las aguas naturales proceden de
las rocas, los fertilizantes y del transporte atmosférico
por la precipitación y la deposición de material seco.
- ATMOSFÉRICAS muy variadas (volcánicas, marinas y
principalmente industriales ). SO 2
- EDÁFICAS extraordinariamente importantes.
- Antiguos sedimentos marinos ricos en SO 4
Ca y SO 4
Na 2
Principalmente productos de la Evaporación.
Pirita, por oxidación microbiana
procesos biológicos de epigénesis del sulfato.
ANIONES: Sulfato
ANIONES: Sulfato
Lagos salinos SULFATADOS
- Contaminación atmosférica.
Lluvia ácida. (H 2
SO
4
Na SO 4
- Comarcas geológicas con depósitos cretácicos.
(yesos) Ca SO 4
- Las aguas con sulfato de Mg son menos comunes.
Mg SO 4
Lago Hot (Washington)
“Chotts” argelinos
Lagos playa
Botomless lakes
Es el menos soluble de los compuestos de sulfato, cuando su
concentración aumenta mucho, precipita.
Nuevo tipo de lago, debido a la contaminación del aire por gases.
Cambios regionales desde 1950 debido al SO 4
acarreado por el
viento en las zonas industriales.
Ciclo general del azufre
HS
S
= Sulfuro
FeS Sulfuro ferroso
(FeS
2
) Pirita
Sulfitos:
SO
3
SO
2
=
Formas
oxidadas
Formas
reducidas
Eh < 0,1 v
SO
2(g)
H
2
SO
4
ANIONES: Sulfato
ANIONES: Sulfato
S
O
AZUFRE ELEMENTAL
SO
SO
3
SO
2
S
=
SULFATO SULFITO SULFURO
SO
4
H
2
SH
Ac. SULFURICO SULFHIDRILO Ac. SULFIDRICO
SFe
FORMAS DEL AZUFRE EN LAS AGUAS NATURALES BAJO DIVERSAS CONDICIONES
Factores de intensidad de los niveles de energía libre:
- Actividad protónica pH = - log [H
]
Actividad electrónica pE = - log [e
]
Potencial REDOX Eh = mV
Forma oxidada Forma reducida
Férrico e - Ferroso
Fe
3+ Fe
2+
e -
S
O
SO
4
= SO 3
S
=
SULFATO SULFITO SULFURO
SO
4
H
2
SH
- SH 2 (g)
Ac. SULFÚRICO SULFIDRILO Ac. SULFIDRICO
SFe
SULFURO FERROSO
Límites aproximados de estabilidad de las formas del azufre
ANIONES: Sulfato
SULFURO FERROSO, de Cu, Zn y Pb extremadamente insolubles
S SFe
=
