Hispanopedia WikiCO2SYS es una familia de programas de software que calculan los equilibrios químicos de especies y parámetros de carbono inorgánico acuático . Su función principal es utilizar dos de los cuatro parámetros centrales del sistema de carbono inorgánico ( pH , alcalinidad , carbono inorgánico disuelto y presión parcial de dióxido de carbono ) para calcular varias propiedades químicas del sistema. Estos programas son ampliamente utilizados por oceanógrafos y limnólogos para comprender y predecir los equilibrios químicos en aguas naturales. [1]
Historia
Los equilibrios químicos en sistemas marinos y de agua dulce se calcularon de acuerdo con varias convenciones durante la mayor parte del siglo XX, lo que provocó discrepancias entre los cálculos de los laboratorios y una reproducibilidad científica limitada. [2] CO2SYS fue publicado por primera vez por Ernie Lewis y Doug Wallace en 1998 como un programa de interfaz DOS escrito en QBasic. [1] Los desarrollos posteriores han incluido varias implementaciones de MATLAB , [1] [3] dos plantillas de Microsoft Excel , [1] [4] [5] un paquete de Python "PyCO2SYS", [6] y un paquete R inspirado en CO2SYS, "seacarb". [1] [7] El desarrollo de los diversos programas CO2SYS continúa a partir de 2021 con la adición de más parámetros de equilibrio químico y compatibilidad con una gama más amplia de entornos, por ejemplo, aguas anóxicas . [8]
Descripción general de la química
El sistema de carbono inorgánico acuático está compuesto por las diversas formas iónicas, disueltas, sólidas y/o gaseosas del dióxido de carbono en el agua. Estas especies incluyen dióxido de carbono disuelto , ácido carbónico , anión bicarbonato , anión carbonato , carbonato de calcio , carbonato de magnesio y otros. Las cantidades relativas de cada especie en un cuerpo de agua dependen de variables físicas que incluyen temperatura y salinidad, así como variables químicas como pH y presión parcial de gas. Variables como alcalinidad y carbono inorgánico disuelto (o total) definen además un equilibrio de masa y carga que restringe el estado total del sistema. [9] [10]
Dados dos de los cuatro parámetros centrales del sistema de carbono inorgánico (pH, alcalinidad, carbono inorgánico disuelto, presión parcial de dióxido de carbono), el resto se puede derivar resolviendo un sistema de ecuaciones que se adhieran a los principios de la termodinámica química . [10]
Referencias
- ^ abcde Orr, JC; Epitalon, J.-M.; Gattuso, J.-P. (9 de marzo de 2015). "Comparación de diez paquetes que calculan la química de los carbonatos oceánicos" (PDF) . Biogeosciences . 12 (5): 1483– 1510. Bibcode :2015BGeo...12.1483O. doi : 10.5194/bg-12-1483-2015 . ISSN 1726-4189.
- ^ Lewis y Wallace (1998). "Programa desarrollado para cálculos de sistemas de CO2". ORNL/CDIAC-105 . Archivado desde el original el 11 de enero de 2021.
- ^ Van Heuven, S.; Pierrot, D.; Rae, JWB; Lewis, E.; Wallace, DWR (2011), Programa MATLAB desarrollado para cálculos de sistemas de CO2. ORNL/CDIAC-105b., División de Ciencias Ambientales del Laboratorio Nacional de Oak Ridge, Centro de Análisis de Información sobre Dióxido de Carbono (CDIAC), doi :10.3334/cdiac/otg.co2sys_matlab_v1.1 , consultado el 9 de enero de 2021
- ^ Pierrot, D., Lewis, E. y Wallace, DWR: Programa de MS Excel desarrollado para cálculos de sistemas de CO2, Informe técnico, Carbon Dioxide Inf. Anal. Cent., Oak Ridge Natl. Lab., Departamento de Energía de EE. UU., Oak Ridge, Tennessee, 2006.
- ^ Pelletier, G., Lewis, E. y Wallace, D.: CO2SY S.XLS: Una calculadora para el sistema de CO2 en agua de mar para Microsoft Excel/VBA, Departamento de Ecología del Estado de Washington/Laboratorio Nacional Brookhaven, Olympia, WA/Upton, NY, EE. UU., 2007.
- ^ Humphreys, Matthew P.; Sandborn, Daniel; Gregorio, Lucas; Pierrot, Denis; van Heuven, Steven MAC; Lewis, Ernie R.; Wallace, Douglas WR (13 de mayo de 2021), "PyCO2SYS: cálculos del sistema de carbonato marino en Python", Zenodo , Bibcode :2021zndo...4757055H, doi :10.5281/zenodo.4757055 , consultado el 14 de junio de 2021
- ^ Gattuso, J.-P., Epitalon, J.-M. y Lavigne, H. : seacarb: química de carbonatos de agua de mar con R. Versión del paquete R 3.0.6, The Comprehensive R Archive Network, http://CRAN.R-project.org/ package=seacarb, 2015.
- ^ Xu, Yuan-Yuan; Pierrot, Denis; Cai, Wei-Jun (2017). "Cálculo del sistema de carbonatos oceánicos para aguas anóxicas utilizando un programa CO2SYS actualizado". Química Marina . 195 : 90– 93. Bibcode :2017MarCh.195...90X. doi : 10.1016/j.marchem.2017.07.002 .
- ^ Zeebe, Richard E. (15 de octubre de 2001). CO2 en agua de mar: equilibrio, cinética, isótopos. Wolf-Gladrow, Dieter A. Amsterdam. ISBN 978-0-08-052922-6.OCLC 246683387 .
{{cite book}}: Mantenimiento de CS1: falta la ubicación del editor ( enlace ) - ^ ab Stumm, Werner. (2012). Química acuática: equilibrios químicos y tasas en aguas naturales. Morgan, James J. (3.ª ed.). Hoboken: Wiley. ISBN 978-1-118-59148-2.OCLC 830169758 .