Жесткая диаграмма

Диаграмма Жесткости , или шаблон Жесткости , представляет собой графическое представление результатов химического анализа, впервые разработанное Х.А. Стиффом в 1951 году. Она широко используется гидрогеологами и геохимиками для отображения основного ионного состава пробы воды . Многоугольная форма создается из четырех параллельных горизонтальных осей, простирающихся по обе стороны от вертикальной нулевой оси. Катионы отображаются в миллиэквивалентах на литр слева от нулевой оси, по одному на каждой горизонтальной оси, а анионы — справа. Жесткие шаблоны полезны для быстрого визуального сравнения воды из разных источников. Альтернативой диаграмме Жёсткости является диаграмма Мауха .

Жесткие диаграммы можно использовать:

1) помочь визуализировать ионно-связанные воды, по которым можно определить путь потока, или;

2) если путь потока известен, чтобы показать, как ионный состав водоема меняется в пространстве и/или времени.

Типичная диаграмма жесткости показана на рисунке (справа). По стандартному соглашению диаграммы Жесткости создаются путем нанесения эквивалентной концентрации катионов слева от центральной оси и анионов справа. Точки соединяются, образуя фигуру. При сравнении диаграмм жесткости различных вод важно подготовить каждую диаграмму с использованием одних и тех же ионов, в одном и том же порядке и в одном масштабе.

Экологические лаборатории обычно сообщают о концентрациях параметров анионов и катионов, используя единицы массы/объема, обычно мг/л. Для преобразования массовой концентрации в эквивалентную концентрацию используется следующее математическое соотношение:

(массовая концентрация) * (ионный заряд) / (молекулярная масса) = (эквивалентная концентрация)

Например, вода с концентрацией кальция 120 мг/л будет иметь следующую концентрацию эквивалента кальция:

(120 мг/л) * (2 мэкв/ммоль) / (40 мг/ммоль) = 6 мэкв/л

Программное обеспечение общего пользования

HyCA Коммерческое программное обеспечение доступно в компании KWR Waterware.
Коммерческое программное обеспечение AqQA доступно от RockWare, Inc.
Коммерческое программное обеспечение AquaChem от Schlumberger Water Services
ChemPoint Pro Коммерческое программное обеспечение от Starpoint Software, Inc.
Sanitas Коммерческое программное обеспечение от Sanitas Technologies LLC
Коммерческое программное обеспечение Geochemist's Workbench от Aqueous Solutions LLC
GWB Community Edition Бесплатная общественная версия популярного пакета программного обеспечения для геохимического моделирования.
RockWorks Utilities Коммерческое программное обеспечение от RockWare, Inc.
Коммерческое программное обеспечение EnviroInsite от HydroAnalysis, Inc.
Скрипты Python с открытым исходным кодом Бесплатные скрипты Python , которые могут строить жесткие диаграммы.

Ссылки

Феттер. Прикладная гидрогеология , 4-е издание. 2001. с. 376
Древер, Джеймс И. Геохимия природных вод, поверхностных и подземных вод , третье издание. Река Аппер-Седл, Нью-Джерси: Прентис-Холл , 2002.
Стифф, Х.А., младший, 1951, Интерпретация химического анализа воды с помощью моделей: Журнал нефтяной технологии, т. 3. вып. 10, раздел 1: п15,16 и раздел 2: п3.