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Modélisation de la qualité de l'eau : cinétique dans le PHREEQC

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Dans cours

ENG-400: Water quality modeling

This course builds on environmental chemistry and microbiology taken in previous courses. The emphasis is on quantification using the public domain package, PHREEQC, which is an excellent computation tool. Numerous applications are investigated during the ...

Description

Cette séance de cours couvre la modélisation de la cinétique dans la qualité de l'eau à l'aide du logiciel PHREEQC. Il explique les vitesses de réaction, les constantes d'équilibre, les calculs de demi-vie et les temps de résidence dans l'hydrosphère. Différents types de réaction et leurs énergies d'activation sont discutés, ainsi que l'effet de la température sur les vitesses de réaction. Des exemples de précipitations de calcite et d'oxydation du fer ferreux sont présentés, montrant la dépendance au pH. La séance de cours conclut par des références à des publications clés dans le domaine.

Enseignant·e

David Andrew Barry

Expertise Qualité des eauxHydrodynamique des lacsSystèmes de mesures de champEau souterraineModélisation bio-géochimiqueErosion des sols Formation BA (Qld), BAppSci (RMIT), BSc, PhD, DSc (Griffith), DEng (Deakin)Intérêts de recherche L'hydrogéologie, le lagunage, l'ingénierie écologique, en particulier le transport de contaminants et l'assainissement des sols et des eaux souterraines. De manière plus générale, la modélisation de processus hydrologiques et de zones vadoses; l'application de méthodes mathém

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Concepts associés (32)

Constante d'équilibre

En chimie, une constante d'équilibre caractérise l'état d'équilibre d'un système chimique. Elle est donc associée à un état du système qui ne peut pas évoluer de manière spontanée. La valeur de la constante d'équilibre dépend uniquement de la réaction chimique considérée et de la température. Les constantes d'équilibre sont généralement données à . Claude-Louis Berthollet fut le premier, en 1803, à comprendre que toute réaction chimique n'est pas totale.

Calcite sea

A calcite sea is a sea in which low-magnesium calcite is the primary inorganic marine calcium carbonate precipitate. An aragonite sea is the alternate seawater chemistry in which aragonite and high-magnesium calcite are the primary inorganic carbonate precipitates. The Early Paleozoic and the Middle to Late Mesozoic oceans were predominantly calcite seas, whereas the Middle Paleozoic through the Early Mesozoic and the Cenozoic (including today) are characterized by aragonite seas.

Équilibre chimique

Un équilibre chimique est le résultat de deux réactions chimiques simultanées dont les effets s'annulent mutuellement. Une réaction telle que la combustion du propane avec l'oxygène, qui s'arrête lorsque l'un des réactifs est totalement épuisé, est qualifiée de réaction totale, complète ou irréversible. À contrario, une réaction comme l'estérification, aboutissant à un mélange stable dans le temps de réactifs et de produits, sans disparition totale de l'une des espèces chimiques, est qualifiée de réaction partielle, incomplète, réversible ou inversible : ce type de réaction aboutit à un équilibre chimique.

Calcite

La calcite est un minéral, pouvant être d'origine biochimique (biominéralisation), composé de carbonate naturel de calcium de formule CaCO3, avec des traces de certains métaux de transition, certains métaux alcalino-terreux et deux métaux post-transitionnels. L'abondance des cations autres que le calcium explique la richesse des variétés décrites pour ce minéral. Polymorphe de l’aragonite et de la vatérite, isostructurale avec la nitratine et l'otavite, la calcite forme une série continue avec la rhodochrosite.

Cinétique chimique

La cinétique chimique est l'étude de la vitesse des réactions chimiques. Sur le plan disciplinaire, elle fait partie de la chimie physique. Certaines réactions sont totales et très rapides, voire instantanées, comme les explosions. D'autres sont tellement lentes qu'elles durent plusieurs années (comme la formation de la rouille), voire plusieurs siècles (comme la formation du charbon ou du pétrole). Certaines sont même tellement lentes que les réactifs de départ sont considérés comme stables, par exemple la transformation du diamant en carbone graphite.

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Deuxième loi de la thermodynamique

Il explore la deuxième loi de la thermodynamique, Gibbs Free Energy, les constantes d'équilibre et le principe du Châtelier.

Équilibre chimique : principes et applications

Explore les principes d'équilibre chimique, y compris le principe du Châtelier et les constantes d'équilibre, et discute de l'influence de la température, de la pression et de la concentration sur les changements d'équilibre.

Solutions: Concentration et Enthalpy

Explore les solutions, les unités de concentration, l'enthalpie de dissolution, la cinétique des réactions et les facteurs affectant les vitesses de réaction.

Réactions réversibles : cinétique et équilibre

Explore les réactions réversibles, l'équilibre, les barrières énergétiques et les vitesses de réaction basées sur les effets de concentration et de température.

Equilibre chimique : mécanismes de réaction

Plonge dans l'équilibre chimique, les concentrations d'équilibre, les mécanismes réactionnels et les schémas de concentration dans des réactions consécutives.

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