ISÓTOPOS ESTABLES

El principal interés de los isótopos estables es informar sobre el origen del agua y de los solutos presentes en ésta, así como de determinar los procesos acaecidos durante su historia, como la sulfato – reducción, la desnitrificación y la nitrificación.

Los isótopos estables más utilizados hoy en día en hidrología subterránea son ¹⁸O y ²H de la molécula del agua, ¹³C del C disuelto en el agua, ³⁴S de los compuestos de S junto con el ¹⁸O en el caso del Sulfato y ¹⁵N de los compuestos de N, junto con el ¹⁸O en el caso del nitrato disuelto.

Isótopos de la molécula de agua (¹⁸O y ²H, D)

Abundancias isotópicas

Los isótopos del Hidrógeno se encuentran distribuidos en la naturaleza de la siguiente forma:

v ¹H o H: 99.98 % del hidrógeno total; estable

v ²H o D (Deuterio): 0.016 %; estable

v ³H o T (Tritio): 5.10^-6 %; radioactivo

En hidrología subterránea se utiliza el valor de la relación ²H/¹H.

Los isótopos del Oxígeno se encuentran distribuidos en la naturaleza de la siguiente forma:

Sólo los estables son de interés en hidrogeología:

v ¹⁶O: constituye el 99.76 % de todo el oxígeno

v ¹⁷O: el 0.04 %

v ¹⁸O: el 0.20 %

En hidrología subterránea se utiliza la relación ¹⁸O/¹⁶O, que ofrece un mayor contraste y facilidad de medición.

Existen otros cuatro isótopos del oxígeno: ¹⁴O, ¹⁵O, ¹⁹O y ²⁰O. Todos son radioactivos, pero no tienen interés debido a que su periodo de semidesintegración es del orden de segundos.

Tipos de moléculas de agua

La combinación de los diferentes isótopos existentes de hidrógeno y de oxígeno permite formar hasta 18 moléculas de agua diferentes. De ellas las más usuales son: H₂¹⁶O, HD¹⁶O y H₂¹⁸O.

Propiedades

Las propiedades de los diferentes isótopos de un mismo elemento son muy similares, pero las pequeñas diferencias de movilidad iónica, tensión de vapor y difusividad hacen que el agua natural tenga ligeras diferencias de composición isotópica según su origen en el ciclo hidrológico.

Así, el agua de mar es más pesada o enriquecida en HD¹⁶O y HD¹⁸O que el agua dulce, mientras que el vapor de agua de mar es más ligero o enriquecido en H₂¹⁶O respecto al agua de mar de la que es originario. El vapor de agua de lago o embalse es más pesado o enriquecido en HD¹⁶O y HD¹⁸O que el agua de la que procede. Es decir, existe un fraccionamiento isotópico al pasar de un estado a otro, lo cual resulta útil para estudiar procesos ocurridos en el ciclo hidrológico.

Date: 2015-01-29; view: 699