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

Renee J. Perez, Eduardo González Partida, Robert A. Heidemann

• español

  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.

• English

  We propose a thermodynamic model for the equilibrium of non-polar gases, water and aqueous sodium chloride solutions valid to high pressures, high temperatures, and to high ionic strength solutions. The model couples Henry`s Law and an equation of state to reproduce experimental data in the aqueous phase and the gas-rich fluid phases. The standard state chemical potential of the solute in brines is related to the standard state chemical potential of the solute in pure water through a salting-out or Setschenov coefficient. The salting-out coefficients are obtained from experimental data. The model reproduces all crucial phenomena, including three phase equilibrium, at temperatures below the critical temperature of water. The modeling approach cannot account for gas-gas equilibrium phenomena that occur in the vicinity of the water critical point, nor for the hydrate-vapor-liquid equilibrium near the melting point of water.