Storyboard

Ante diferencia de concentraciones se generan procesos de difusión que llevan a que pase material de zonas de mayor a aquellas de menor concentración lo que conduce finalmente a una concentración homogénea.

>Modelo

ID:(1544, 0)

Imagen

>Top

Uno de los procesos de difusión que ocurren en el océano es el de los iones de sal que contribuyen a un grado de homogeneidad de la salinidad.

ID:(12148, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

La difusión de partículas, como la sal, ocurre de manera lenta debido a la interacción de las partículas con el medio. Este proceso depende, por un lado, de la movilidad de partículas ($\mu$), que se expresa en $(m/s)/N=kg/s$, y corresponde a la velocidad que una partícula alcanza cuando se aplica una fuerza. Por otro lado, depende de la temperatura absoluta ($T$), que está asociada a la velocidad que la partícula puede alcanzar.

Por lo tanto, la constante de difusión de partículas ($D_N$) para el movimiento de las moléculas es:

$ D_N \equiv \mu k_B T $

Condiciones

Variables

$k_B$

Constante de Boltzmann

$J/K$

$D_N$

Constante de difusión de partículas

$m^2/s$

$\mu$

Movilidad de partículas

$s/kg$

$T$

Temperatura absoluta

$K$

Relación

donde $k_B=1.34\times 10^{-23} J/K$ es la constante de Boltzmann ($k_B$).

ID:(12054, 0)

Imagen

>Top

La constante de difusión para algunos iones en el agua marina se listan para varias temperaturas a continuación.

Diffusion of ions in sea water and in deep-sea sediments, Yuan-Hui Li, Sandra Gregory, Geochimica at Cosmochimica Acta, 1974, Vol 38, pp.704-714

Se observa el incremento en la temperatura acorde a la ecuación para el calculo de la constante de difusión.

ID:(12152, 0)

Ecuación

>Top, >Modelo

El flujo de iones de sal se modela como un proceso de difusión en que el flujo es con que

En este caso la constante de difusión corresponde a aquella de la difusión de iones en un liquido y se puede calcular con mediante

$ D_N = \displaystyle\frac{ R T \lambda_i }{| Z_i | F ^2}$

Condiciones

Variables

$\Lambda_i$

Conductividad molar

$m^2/Ohm mol$

$D_N$

Constante de difusión de partículas

$m^2/s$

$F$

Constante de Faraday

96485.332

$C/mol$

$R$

Constante de los gases

8.14

$J/mol K$

$T$

Temperatura absoluta

$K$

$Z_i$

Valencia del ion

$-$

Relación

ID:(12135, 0)

Imagen

>Top

La difusión e da entre las interfaces agua dulce - agua salada. El fenómeno se denomina intrusión y se da a lo largo de la costa en sectores en que el agua dulce llega hasta la zona impregnada por el agua salada.

ID:(12153, 0)

Imagen

>Top

El problema de la intrusión de agua salada en agua dulce es favorecido por intervenciones como por ejemplo la construcciones de pozos. En estos casos se forma un cono de depresión en la capa ferática y uno de ascendencia en la zona agua dulce-agua salada:

ID:(12154, 0)