tutorial aquachem

7/24/2019 Tutorial AquaChem

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Esta es la versin html del archivo http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/Hidro_MOD5/Tutorial%20AQUACHEM.pdf.

G o o g l e automticamente genera versiones html de documentos a medida que rastreamos la web.

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Universidad de ChileDepartamento de Ingeniera CivilProyecto MECESUP UCH 0303

Modernizacin e Integracin Transversal de laEnseanza de Pregrado en Ciencias de la Tierra
http://mct.dgf.uchile.cl/AREAS/Hidro_MOD5/Tutorial%20AQUACHEM.pdf


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rea Temtica: HidrogeologaMdulo: Tutorial de AQUACHEM 4.0

Desarrollado por: Cristbal Cox

Versin Semestre Primavera 2006

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TABLA DE CONTENIDOS

INTRODUCCIN ............................................................................................ 3

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE.................................................................... 3

PROBLEMA A RESOLVER ........................................................................... 3

NOTACIN ..................................................................................................... 4ETAPA 1: Crear un Archivo de Trabajo o Base de Datos ............................... 5ETAPA 2: Importar datos ................................................................................ 6ETAPA 3: Revisin y consistencia de los datos ingresados.......................... 11ETAPA 4: Crear un mapaProportional Size de Cu ....................................... 12PROPUESTO 1:............................................................................................ 17ETAPA 5: Crear un archivo con todos los parmetros.................................. 17PROPUESTO 2:............................................................................................ 21

ETAPA 6: Crear un filtro de muestras y asignar smbolos con los datos deSDT ............................................................................................................... 21
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PROPUESTO 3:............................................................................................ 25ETAPA 7: Graficar un diagrama de Piper...................................................... 25PROPUESTO 4:............................................................................................ 27ETAPA 8: Hacer un grfico de correlacin Scatter........................................ 27PROPUESTO 5:............................................................................................ 29ETAPA 9: Dibujar el diagrama de Stiff de una muestra................................. 29PROPUESTO 6:............................................................................................ 31ETAPA 10: Confeccionar mapa de Pie o Torta ............................................. 31

PROPUESTO 7:............................................................................................ 34ETAPA 11: Ingresar la norma chilena de agua potable................................. 34PROPUESTO 8:............................................................................................ 39PROPUESTO 9:............................................................................................ 39

ANEXO: Diagramas de Piper y Stiff ........................................................... 40

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INTRODUCCIN

AquaChem es un programa diseado por Waterloo Hydrogeologic para realizaranlisis numricos y grficos que sirven para interpretar datos de calidad de aguas.

Contiene una base de datos totalmente modificable e incluye un conjunto importante
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de herramientas de anlisis para datos de calidad de aguas.

Entre las funciones especficas que contiene este programa se encuentran:conversiones de unidades, balances inicos, comparacin y clasificacin de muestras,anlisis de tendencias, comparacin con normas internacionales, entre otras.

Las capacidades analticas de AquaChem se complementan con un completo set deherramientas grficas para representar las caractersticas qumicas del agua: grficosde correlacin, grficos de resumen, grficos trilineales, grficos de series de tiempo,

mapas temticos, etc.

OBJETIVOS DE APRENDIZAJE

El objetivo de este tutorial es aprender las funciones ms importantes del programaAquaChem 4.0. Este aprendizaje servir como base para la comprensin de lasdems funciones de este programa.

Para esto, se resolver una situacin real a travs de etapas consecutivas. Cada unade estas etapas tiene pasos a seguir, y en ciertos casos, problemas propuestos para

asimilar de mejor manera el conocimiento recin adquirido.

PROBLEMA A RESOLVER

El problema que se resolver a modo de ejemplo y ejercicio ser el de hacer unanlisis hidroqumico de las aguas subterrneas del sector de Andacollo, IV Regin,con datos del ao 1975.

La cuenca de Andacollo, en donde se encuentra el pueblo del mismo nombre, se ubicaen la Provincia de Coquimbo, a 37 kilmetros en lnea recta al sur-este de la ciudad de

La Serena y a 30 kilmetros al este del Ocano Pacfico. Su altura media sobre el niveldel mar es de aproximadamente 1.050 m.

El acufero presente en la cuenca de Andacollo no se encuentra en las acumulacionessedimentarias. Las precipitaciones escurren a travs de un sistema de fisuras de laroca fundamental. En este medio el agua se mueve lentamente como en un acuferode baja conductividad.

En 1975 la Empresa Nacional de Minera (ENAMI) le encarg un estudi hidroqumicode aguas subterrneas al estudiante de geologa de la Universidad de Chile PrsperoRobles, quien realiz su memoria en este tema. Este estudio sirvi de base para

analizar la factibilidad de instalar una mina ya que en el sector slo se realizabanlabores mineras menores. En la actualidad existe una mina de cobre de proporcionesa poca distancia del poblado de Andacollo.

Algunos de los datos hidrogeoqumicos de la memoria de Robles sern los utilizadospara este tutorial. Estos son los valores de temperatura, pH y concentraciones de SDT,sodio, potasio, calcio, magnesio, cloruros, entre otras, en las aguas de varios piques

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del sector. Un resumen de esta informacin se encuentra en los archivos

CobreAndacollo1975.xls y TodoAndacollo1975.xls en la carpeta TutorialAquaChem. Adems, en esta misma carpeta est el archivo Andacollo.dxf que es unmapa del sector en AUTOCAD.

NOTACIN

La siguiente simbologa ser la utilizada a lo largo de este tutorial:

tipear: Tipear la palabra o valor dado.

Presionar el botn izquierdo del mouse.

Hacer doble clic sobre el botn izquierdo del mouse.

Apretar la tecla Enter en el teclado.

Las palabras en negrillas indican mens o ventanas para presionar con el mouse, ovalores a tipear. Cuando estas palabras estn encerradas en [ ] significan botones acliquear con el mouse. Si estas palabras estn separadas por flechas significa que hayque ir abriendo distintos mens u opciones desde el men principal que se encuentraen la parte superior de la pantalla.

Menprincipal

Finalmente, la palabra campo quiere decir un espacio donde se puede escribir algo,mientras que la palabra tab se refiere a las pestaas que estn por lo general en la

parte superior de las ventanas.

Tab Title

CampoPlot Title


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ETAPA 1: Crear un Archivo de Trabajo o Base de Datos

AquaChem trabaja con un formato tipo base de datos. Para crear un archivo en esteprograma hay que seguir los pasos que vienen a continuacin. Con respecto a loscambios en la base de datos, stos se graban solos.

Paso 1: Abrir programa AquaChem 4.0. Para esto en el escritorio:

Paso 2: En la pantalla aparecer la ventana Open Database. sta se debe cerrar yaque queremos crear y no abrir un archivo.

[Cancelar]

Paso 3: File New


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Poner el nombre del archivo que se quiere crear en la carpeta Tutorial AquaChem. En

este caso tipear: CobreAndacollo1975 . Luego [Guardar]

Ahora se desplegar la siguiente ventana:

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Si no se hizo en la ventana anterior, se deber poner la ubicacin de la nueva base de

datos en el campoNew Database Name. Despus de realizado esto [OK]

Una vez realizados los pasos anteriores estamos listos para importar los datos autilizar.

ETAPA 2: Importar datos

Existen dos formas de entrar los datos de calidad en el programa AquaChem 4.0. Laprimera corresponde a la forma manual, entrando uno a uno todos los datos en elprograma. El segundo procedimiento utiliza una base de datos preestablecida enformato texto, pudiendo ingresar los datos directamente en una planilla Excel, si secumple con dicho formato.

En la presente etapa, nos dedicaremos a desarrollar la segunda forma de ingresardatos, ya que por lo general es la ms utilizada por la cantidad de informacin que sedebe ingresar.


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Paso 1: Para importar una base de datos se necesita ordenar la informacin de unamanera predefinida en un archivo de texto. As el programa podr reconocer los datos.Esto se puede hacer en Excel, usando una planilla predefinida. Por lo tanto se abrir el

programa Excel.

Paso 2: Desde Excel abrir dos archivos. El archivo con la informacin de los piques a

utilizar en esta parte y laplanilla tipo (template). El primero se llamaCobreAndacollo1975.xls y est en la carpeta Tutorial AquaChem. La ruta para elsegundo archivo es C:\ARCHIVOS DE PROGRAMA\AQUACHEM\Import_Template.Estos se vern de la siguiente forma:

Cada columna corresponde a un parmetro.

Paso 3: Copiar la informacin del archivo CobreAndacollo1975.xls y pegarla en lascolumnas que correspondan de la planilla tipo. Para esto hay que tener en cuenta las

Indicaciones acerca del formato AquaChem 4.0 que se encuentran en un recuadroprximo. Las siguientes son las equivalencias de los parmetros desde un archivo aotro:

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Muestra SampleID

Estacin StationID

X [m] X

Y [m] Y


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Cu [mg/l] Cu

Las primeras lneas y columnas de la planilla deberan quedar as:

Indicaciones acerca del formato AquaChem 4.0

Se deben poner los datos directamente debajo del encabezado de lapla nil la tipo

(primera fila). El programa AquaChem le asigna a cada parmetro una unidad pordefecto, la cual despus se puede cambiar. Por lo tanto sta no se debe ingresar en la

planilla. Las fechas deben ir separadas por / no por -. Por ejemplo: Es correcto 25/11/2006

y es incorrecto 25-11-2006. Si no se hace esto el programa no reconocer los

parmetros importados . Para esto se debe colocar delante de la fecha una comilla, dela siguiente forma 25/11/2006, as no se cambiar al formato 25-11-2006.

Como separador de decimales se debe usar el punto. Si un dato usa coma el

documento de texto tomar este valor como una palabra y no como un nmero. No se debe utilizar ningn s eparador en el caso de los miles.

En el caso de que no existan datos en alguna de las celdas, sta debe quedar en

blanco.

Paso 4: Estando en la planilla Excel, con el formato de los datos a exportar, se debe ira: Archivo Guardar Como.

Desde el men Guardar como tipo, ubicado al inferior de la ventana, elegir Texto(delimitado por tabulaciones). En el campoNombre de archivo tipear:

CobreAndacollo1975_import . Elegir el directorio de trabajo deseado, para el


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presente tutorial, se realizar en la carpeta Tutorial AquaChem. Luego [GuardaEn la ventana de advertencia que aparece despus de realizado esto [SI]. As crear el archivo de texto que se podr importar desde AquaChem.

Paso 5: En AquaChem se importar el archivo de texto que creamos. Para esto: FileImport

Aparecer la siguiente ventana. Se deber hacer clic con el mouse en el botnque se encuentra en la esquina superior derecha de la figura.

Se deber ir a la carpeta Tutorial AquaChem y marcar el archivo de texto donde se

encuentran los datos de calidad CobreAndacollo_import .

[Abrir]

Paso 6: Una vez realizado el procedimiento anterior aparecern en la pantalla algunasde las muestras que se tienen con sus respectivos parmetros, segn lo que se

presenta en la siguiente figura.


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[Next>]

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Paso 7: La ventana siguiente muestra el detalle de los parmetros de la planilla tipo.Cada fila es una columna de esta planilla.

Como se puede ver, las columnas 3 y 4 de esta ventana, con encabezados SourceUnit yAquachem, son las unidades que por defecto AquaChem le asigna a los

parmetros y el nombre que toman stos en AquaChem respectivamente. Hay quetener especial cuidado con la columna 4 ya que por distintas razones el programa noreconoce algunos parmetros importados. Si pasa esto no aparecer nada en lascolumnas 3 y 4 y habr que repasar los pasos que se hicieron para crear la planillacon los datos en Excel.


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La unidad por defecto del cobre (Cu) es ug/l. Como nosotros utilizamos mg/l hay quecambiarla. Para esto hay que ir a la fila 26 del cobre. Hacer doble clic en la celdaSource Unit. Se desplegarn varias unidades posibles. Elegir mg/l.

[Next>]

Paso 8: En la siguiente pantalla:

[Next>]

Paso 9: Para la preguntaDo you want to create symbols for all imported newstations?:

[No]

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Paso 10: En la prxima ventana aparecen el nmero de estaciones importadas que esigual al nmero de muestras importadas ya que se tom una muestra por pique.Adems se puede ver la cantidad de parmetros que se consideraron.


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[Close]

Paso 11: ParaDo you want to save the current import setting? hay que responder:

[No]

Finalmente, aparecern todas las muestras con algunos de sus parmetros.AquaChem le designar a cada muestra un nmero de identificacin (ID) y unaclasificacin (WATERTYPE). Esta ltima depende de la composicin que tenga lamuestra. En la figura siguiente se puede ver lo que debera aparecer:

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Lo que puede suceder es que aparezcan algunas muestras extras sin ningn dato en


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los parmetros que se muestran en pantalla. Esto se puede deber a que en Excel seinicializaron ms filas de las necesarias lo que provoca a su vez que el documento detexto tenga ms filas. Lo anterior se puede evitar abriendo una nueva planilla de Excely copiando los datos de la anterior para despus grabarla como texto o simplemente

borrando las lneas extras del documento de texto directamente.

ETAPA 3: Revisin y consistencia de los datos ingresados

AquaChem permite ver cada una de las muestras en detalle. Adems realiza ciertos

clculos y balances qumicos que puedes visualizarse fcilmente tambin.

Paso 1: Seleccionar la primera muestra (primera lnea de datos). Hacer doble clicsobre ella para abrir la siguiente ventana.

En los datos de calidad aparece el valor del cobre transformado a ug/l y su equivalenteen meq/l. El valor aparece en rojo debido a que supera la norma predeterminada enAquaChem. Posteriormente se ver como cambiar esto.

Se puede apreciar que existen una serie de tabs en la figura anterior (Measured,

Calculated, Modeled, Description, Station). Actualmente nos encontramos en el tabMeasured.


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Paso 2: [Calculated]

En la siguiente figura se presenta la ventana donde el programa realiza una serie declculos para verificar la consistencia de los datos qumicos entregados por ellaboratorio. Se debe tener especial cuidado en el valor de electroneutralidad

(electroneutrality). Este valor no debe superar el +5% de discrepancia en un muestreocompleto. Sin embargo, en este caso la electroneutralidad va a tener un valor de 100%debido a que la concentracin de cobre es la nica que se consider.

Para pasar directamente a otras muestras se puede hacer clic en las flechas queaparecen en la esquina inferior izquierda de la ventana.

[Close]


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ETAPA 4: Crear un mapaProportional Size de Cu

Para poder visualizar mejor la distribucin de cobre en las aguas subterrneas delsector de Andacollo es necesario desplegar los datos en un mapa. La opcin

Proporcional Sizepermite ver las muestras c on distintos tamaos, segn suconcentracin de cobre en este caso.

Paso 1: Plots New Map

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En el men new se presentan una serie de posibles grficos para el despliegue demacroelementos presentes en el agua. Otros tipos de grficos son los siguientes:

Durov, Pie, Piper, Schoeler y Stif f.

Paso 2: Se desplegar la ventanaMap Plot Options que permite elegir diversasopciones para nuestro mapa.


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En el campoBase Map se puede elegir una figura georeferenciada en AUTOCAD queservir de fondo para el mapa. Para esto:

En la ventana siguiente seleccionar el archivo Andacollo.dxf de la carpeta TutorialAquaChem y cliquear [Abrir].

Paso 3: Apretar el tab Symbols. Aparecer la ventana que sigue en la pantalla:


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Paso 4: Del men Symbol Type, que est en azul en la figura siguiente, elegirProporcional Size.

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Por defecto aparecer la temperatura (Temp) como parmetro a mapear en el campoScaled Symbol Size.


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Paso 5: En el campo Scaled Symbol Size:

Del men que se despliega, seleccionar Cu. Luego [Select]

Paso 6: Existen cuatro campos abajo del ltimo campo en el que se trabaj: Lower

Limit, Upper Limit, Scaled f rom y Scaled to. Los lmites (Limits) se refieren a lasconcentraciones mnimas y mximas de las muestras. stas se fijarnautomticamente. El programa luego har una interpolacin que designar lostamaos de los smbolos de cada muestra. stos irn entre 2 (Scaled from) 12 (Scaledto) puntos segn lo definido por AquaChem. Nosotros cambiaremos estos valores por5 y 20 respectivamente. Para esto se deben tipear estos nmeros sobre los anteriores.Hay que tener cuidado al hacer esto ya que si se pone en el campo Scaled from unnmero mayor que el del otro campo, el programa volver a poner el valor que estabaanteriormente. Lo mismo pasa si en Scaled to se pone un valor ms pequeo que enel campo Scaled from.

Paso 7: Antes de desplegar el mapa, cambiaremos el tipo de smbolo que estapredeterminado por uno que sea ms conveniente. Con este f in [Edit Symbols].Este botn se encuentra en la esquina superior izquierda de la ventana.

Paso 8: Hacer clic sobre el Symbol Name on Legend Default que se encuentraencerrado en un crculo en la figura anterior.


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Paso 9: Cuando se realice este ltimo paso aparecer el smbolo predeterminado enazul. Cambiar este smbolo por un crculo, seleccionndolo del cuadro donde aparecentodas las figuras posibles.

Paso 10: En el campo de color (Color) se puede ver que el negro es el colorpredefinido. En este c ampo:

Aparecer un men de colores en pantalla. Elegir un color naranjo haciendo clic sobre

l. Despus de esto [Aceptar]

En la ventanaDefine Symbol or Line debera aparecer lo siguiente una vez hechasestas ltimas modificaciones.


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[Apply]

[Close]

Paso 11: En la ventanaMap Plot Options [Apply]. Aparecer un mapa concrculos naranjos en la pantalla. Sus tamaos indicarn las concentraciones de cobre.

Las lneas rojas son fallas que existen en el lugar y las lneas negras son las calles delpueblo de Andacollo en 1975.

Paso 12: Para guardar este mapa en formato imagen: File Save

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Guardar en la carpeta Tutorial AquaChem. Tipear en el campoNombre

PropSizeCobre1975 .

[Guardar]

Si se desea ponerle nombre al grfico, cambiar lo que dice en los ejes u otrasopciones varias es tan fcil como investigar en los distintos tabs de la ventana Map

Plot Options y luego apretar [Apply]


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Paso 13: Cerrar la ventana que muestra el grfico.

PROPUESTO 1:

Desplegar el mapa anterior con un ttulo adecuado. Con la ayuda de esta figura,determinar el mejor lugar para una mina de cobre y botadero. Dibujar estos lugaressobre el mapa. A qu se debe que los piques en el pueblo de Andacollo no estn tancontaminados de cobre? Hasta dnde es recomendable que crezca el pueblo?

ETAPA 5: Crear un archivo con todos los parmetros

En las prximas etapas se trabajar con el archivo TodoAndacollo1975.xls quemuestra el resto de los parmetros hidroqumicos de Andacollo en distintos piques,algunos distintos, otros iguales a los anteriores. Para esto:

Paso 1: Cerrar el archivo de AquaChem actual. File Close

Paso 2: Crear un nuevo archivo en la carpeta Tutorial AquaChem con nombreTodoAndacollo1975. Esto se hace siguiendo los mismos pasos de la Etapa 1.

Paso 3: Importar la informacin de la planilla Excel TodoAndacollo1975.xls . Paraesto se le debe dar formato de importacin con la planilla tipo tal como aparece en laEtapa 2. Es importante repetir que las celdas que no tengan informacin deben quedaren blanco. Una transformacin complicada es la que se debe hacer con los slidosdisueltos totales (SDT), en laplanilla tipo se llaman TDS (Total Disuelts Solids).

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En este caso hay un parmetro que no existe en la planilla tipo, el SiO2. Para incluirlohay que crear una columna nueva con este parmetro a la derecha de todas las

dems. El encabezado debe decir SiO2. En la siguiente figura se puede ver de queforma debe quedar la planilla antes de ser grabada como texto.


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Paso 4: Grabar la planilla Excel anterior como archivo de texto en la carpeta TutorialAquaChem con el nombre TodoAndacollo1975_import. Para obtener mayorinformacin al respecto se puede ver lo realizado en la Etapa 2.

Antes de importar el archivo de texto con los nuevos datos hay que seguir lossiguientes pasos de modo de crear el nuevo parmetro SiO2.

Paso 5: Abrir la base de datos de AquaChem. File Database. As aparecer lasiguiente ventana:

Paso 6: Desplegar el men que aparece en el crculo de la figura anterior. SeleccionarMeasured Parameters. En la lista de la izquierda aparecern todos los parmetros queestaban en laplanilla tipo. A la derecha se encuentran los detalles de cada uno deellos.

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Paso 7: Para agregar un nuevo parmetro hacer clic en el botn + que est en laesquina inferior derecha de la lista de la izquierda.

Se desplegar en pantalla la lista de todos los parmetros que tiene AquaChem

considerados.

El compuesto SiO2 no est en esta lista por lo tanto se debe crear.

Paso 8: Apretar el botn [New] en el extremo inferior izquierdo de la ventanaParameter List.

Paso 9: En la nueva ventana que se despliega tipear: SiO2.

[OK]

Al hacer esto el programa volver a la ventana Database. Esta vez el compuesto SiO2aparecer en la lista de la izquierda.


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Paso 10: Si no est seleccionado el parmetro SiO2 de la lista (como lo est en lafigura anterior), seleccionarlo para que aparezcan sus detalles a la derecha.

Paso 11: EnParameter Details hacer clic sobre el campo de Unit. Luego:

En la ventana que se despliega seleccionar con el mouse la opcin mg/l. Despus de

esto [Close]


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Paso 12: En la ventanaDatabase:

[Save]

[Close]

Paso 13: Seguir con los pasos de la Etapa 2 para importar el archivo. En este caso elarchivo a importar es TodoAndacollo1975_import.txt . Al ver las unidades de los

parmetros, no cambiar ninguna porque todas las unidades predeterminadas por

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AquaChem coinciden con las de la planilla importada. As se debera ver la base dedatos en AquaChem:

Paso 14: Seguir los pasos de la Etapa 3 para revisar y ver la consistencia de los datosingresados. En este caso la electroneutralidad (electroneutrality) de una buenamuestra si debera estar entre + 5%.

PROPUESTO 2:

Revisando todas las electroneutralidades determinar cules muestras soninconsistentes. Explicar por qu se puede producir esto.

ETAPA 6: Crear un filtro de muestras y asignar smbolos con los datos deSDT


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Algo importante en la calidad del agua es su contenido de slidos disueltos. Segn

stos el agua puede ser dividida en 3 categoras. Un agua dulce se define como laque tiene una concentracin de SDT menor a 1.000 mg/l. Un agua salobre es la quetiene entre 1.000 y 10.000 mg/l de SDT. Y un agua salada es la que tieneconcentraciones mayores a 10.000 mg/l.

Observando las muestras de Andacollo se puede ver que no existe agua salada perosi salobre. En esta etapa se aprender a determinar rpidamente cules de lasmuestras son salobres y cules no, adems de asignarles smbolos segn estecriterio.

Paso 1: Hacer clic en el campoFilter en la esquina superior izquierda de la lista demuestras. Presionar con el mouse la opcin .

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Paso 2: Una vez abierta la pantallaFilter Samples se puede ver que el nico filtro es

para las muestras con cloruros mayores a 100 mg/l. Por lo tanto hay que crear unnuevo filtro.

Este botn se encuentra abajo de laFilter List. Al presionarlo aparecer una nueva filaen laFilter List con el nombre deNew Filter. Hacer doble clic sobre ste y tipear:

TDS>1000.

Paso 3: En la misma ventana ir al campoParameter y cambiar el parmetro de filtroque est prederminado (Na). Para esto:


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Se abrir la ventanaParameters donde habr que seleccionar del men desplegableque est en parte superior la opcinMeasured Values.

Measured Values

Seleccionar de la lista de parmetros TDS como aparece en la siguiente imagen:

[Select]

Paso 4: En el campo Value tipear: 1000. Verificar que en el men Operator el signosea >. Si todo el procedimiento anterior se hizo bien debera aparecer la siguiente

pantalla:

[Close]

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Paso 5: Arriba de la lista de muestras nuevamente hacer clic en el men Filter. Estavez seleccionar la opcin TDS>1000. Haciendo esto la lista de muestras disminuir ysolo quedarn las muestras con slidos disueltos totales mayores a 1000 mg/l, estassern las aguas salobres.

Una manera de diferenciar muestras es asignarles smbolos. En los siguientes pasosse ver como se puede hacer esto. Las muestras dulces llevarn un cuadrado azul ylas muestras salobres uno rojo.

Paso 6: Plots Define Symbol or Line

As se abrir la misma ventana de la Etapa 4 de este tutorial.

Paso 7: Hacer doble clic en el smboloDefault que viene predeterminado. Al haceresto se le podr poner un nuevo nombre. Tipear: Dulce. Adems en la parte de abajode la ventana aparecern el smbolo y color que vienen predeterminados. Tal como sehizo en la Etapa 4 seleccionar un smbolo y un color, en este caso un cuadrado y uncolor azul. Debera aparecer lo siguiente en pantalla:


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Paso 8: Para crear otro smbolo:

As aparecer otra fila en la lista de smbolos. Al igual que como se hizo antes, ponerle

nombre. Esta vez tipear: Salobre. Seleccionar un cuadrado rojo de la parte inferior dela ventana.


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[Apply]

[Close]

En pantalla estn las muestras salobres que fueron filtradas. Como se puede apreciaren la penltima columna, SYMBOL, el smbolo que tienen asignadas por defecto es el1, que corresponde a las muestras dulces. Esto hay que cambiarlo. A estas hay que

asignarles su smbolo correspondiente (un cuadrado rojo).

Paso 9: Hacer clic en la primera lnea de la lista de muestras y bajar hasta el final conel botn apretado. As, todas las lneas quedarn en azul. Presionar el botn derechodel mouse y elegir del men que se despliega la opcin Assign to Symbol.

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Paso 10: De la ventana que aparece en pantalla seleccionar el smbolo 02. Luego[Assign] [Close]


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Paso 11: Por ltimo, en el menFilter seleccionar la opcin Show all de manera dever todas las muestras. Se podr ver que las muestras que no se vean antes siguencon el smbolo 1.

PROPUESTO 3:

Crear un mapaProporcional Size con los slidos disueltos totales. Asignarle el ttulo yla simbologa adecuada. Concluir qu zonas tienen agua dulce y salobre. Qu podraexplicar el fenmeno observado?

ETAPA 7: Graficar un diagrama de Piper

Los diagramas de Piper son fundamentales en el anlisis qumico del agua. Sirvenpara clasificar las muestras segn sus macroelementos entre otras cosas. En el

archivo anexo que se encuentra en la carpeta de trabajo Tutorial AquaChem hay unaexplicacin de cmo se hacen e interpretan estos diagramas.

A continuacin se aprender a hacer diagramas de Piper con los datos importados enla Etapa 5.

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Paso 1: Plots New Piper

Luego de hacer lo anterior deber aparecer la ventana que sigue. En la cual aparecenlos macroelementos a utilizar. Los cationes sern: Calcio (Ca), Sodio ms Potasio (Na+ K) y Magnesio (Mg). Los Aniones sern: Bicarbonato (HCO3), Cloruro (Cl) y Sulfato(SO4).


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Con el objeto de identificar qu muestras se ubican en qu regin del diagrama se lesasignarn los nmeros de muestras a los smbolos.

Paso 2: Seleccionar el tab Symbols de la ventanaPiper Plot Options.

Paso 3: En el campoParameter del encuadre Symbol Label desplegar el men.SampleID

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Paso 4: En el extremo inferior de la ventanaPiper Plot Options:

[Apply]

Los cuadrados son las muestras que se repiten en ambos tringulos y en elcuadriltero.

Paso 5: Guardar este grfico como se aprendi anteriormente en la carpeta TutorialAquaChem con el nombre Piper1975.

Si se desea ponerle nombre al grfico, cambiar la fuente u otras opciones varias es tanfcil como investigar en los distintos tabs y opciones de la ventana Piper Plot Options y

luego apretar [Apply]


PROPUESTO 4:

Desplegar el diagrama de Piper anterior con un ttulo y simbologa adecuada, y

con l reconocer los distintos tipos de agua que representan cada una de lasmuestras. Para esto es necesario leer el archivo adjunto de modo de saber losdistintos tipos de agua posibles. Determinar un smbolo y color para cada tipode agua, haciendo una subdivisin entre aguas dulces y salobres tambin.Segn esto asignarle un smbolo y color a cada muestra segn corresponda.

Crear un mapaPlain Symbol con las muestras de modo de ver sus smbolos

distribuidos en un mapa de Andacollo. Para lograr esto se deben seguir losmismos pasos que se realizaron para crear un mapa Proportional Size en laEtapa 4 pero cuando se este en el campo Symbol Type seleccionarPlainSymbol y luego [Apply]

Cada smbolo debera pertenecer a una zona del mapa. Si esto no se cumple a

qu se puede deber.

ETAPA 8: Hacer un grfico de correlacin Scatter

Muchas veces es importante correlacionar parmetros con el fin de determinar las

relaciones que existen entre estos. En el caso de los slidos disueltos totales estotiene especial importancia ya que muchos parmetros pueden estar relacionados conellos (Na, Cl, SO4, K, Ca, etc). Entonces, mientras mayor sea la correlacin directaentre un parmetro y los SDT mayor ser el contenido de este parmetro en losslidos.

En los siguientes pasos se har una correlacin entre los SDT del agua y su contenidode Cl mediante un diagrama Scatter.

Paso 1: Plots New Scatter


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En la figura anterior se puede ver la ventana que muestra las opciones del diagramaScatter. Debajo de donde diceX-Axis se encuentra la informacin del parmetro que

aparecer en el eje x. Lo mismo ocurre debajo de donde dice Y-Axis pero con el eje y.

Paso 2: En el campoParameters inmediatamente abajo de dondeX-Axis:

Aparecer la ventanaParameters donde se seleccionar el parmetro TDS de la lista.


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[Select]

Para el caso del parmetro del eje y el cloruro (Cl) ya est seleccionado.

[Apply]

Botn que est en la parte inferior central de la ventana.

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La simbologa que aparece en la figura anterior no es de gran importancia.Lgicamente siempre los cuadrados rojos van a estar ms a la derecha que los azules

porque por definicin tienen ms SDT. Se puede ver que existe una pobre correlacinentre los SDT y el cloruro.


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Paso 3: Guardar este grfico como se aprendi anteriormente en la carpeta TutorialAquaChem con el nombre ScatterSDT-Cl1975.

Si se desea ponerle nombre al grfico, cambiar la fuente u otras opciones varias es tanfcil como investigar en los distintos tabs y opciones de la ventana Scatter Plot Options

y luego apretar [Apply]. Tambin desde esta ventana se puede cambiar directamenteel parmetro que se correlaciona con los slidos disueltos.


PROPUESTO 5:

Seguir haciendo grficos Scatter entre los distintos parmetros del agua y los SDT,ponindoles s us correspondientes ttulos. Conjeturar c ul puede ser la composicin delos SDT.

ETAPA 9: Dibujar el diagrama de Stiff de una muestra

Al igual que los diagramas de Piper, los grficos Stiff sirven para representar losmacroelementos de una muestra separados en aniones y en cationes. La diferencia

est en que el diagrama de Stiff permite ir observando esto muestra a muestra. Msinformacin acerca de estos diagramas se encuentra en el anexo.

Paso 1: De la lista completa de muestras, seleccionar con el mouse la muestra que sedesea dibujar. En nuestro caso seleccionaremos la muestra 13 (M13). No hacer dobleclic en sta.

Paso 2: Plots New Stiff

As se desplegar la ventana que sigue:

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En las listas de cationes (Cations) y aniones (Anions) aparecen los macroelementos aesquematizar. Los que aparecen predefinidos son los que se usarn. En esta pantallase pueden elegir tambin las diferentes opciones para el despliegue del diagrama deStiff, como lo son: color de fondo y tipo y tamao de letra. El ttulo del grfico seencuentra predefinido como el nmero de la estacin en donde se tom la muestra(STATIONID).

[Apply]

Observando la figura anterior es posible concluir que la muestra tiene una mayorproporcin de sulfatos y calcio debido a que estos son los macroelementos quesobresalen.

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Paso 3: Guardar este grfico como se aprendi anteriormente en la carpeta TutorialAquaChem con el nombre StiffM131975.


PROPUESTO 6:

Hacer los diagramas de Stiff para el resto de las muestras, con sus

correspondientes ttulos. Dibujar un mapa Stiff Diagram con todas las muestras. De esta manera se

vern los diferentes esquemas sobre el mapa de la zona. Para realizar esto sedeben seguir los mismos pasos que se realizaron para crear un mapa

Proportional Size en la Etapa 4 pero cuando se est en el campo Symbol Typeseleccionar Stiff Diagram y luego [Apply]

Comparar los resultados con los obtenidos en el PROPUESTO 4.

ETAPA 10: Confeccionar mapa de Pie o Torta

Otra forma diferente de desplegar las concentraciones de los macroelementos de lasaguas subterrneas en un mapa es creando los conocidos grficos de torta para cadamuestra. Tambin se puede hacer que en el centro tengan crculos tipo ProporcionalSizepara representar la conc entracin de slidos disueltos totales. Esto es bastanteconveniente porque as se puede desplegar gran parte de la informacin en un solomapa.

Paso 1: Plots New Map

Paso 2: Tal como se hizo en la etapa 4, en el tab axes introducir el archivoAndacollo.dxf como mapa de fondo (Base Map).


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Paso 3: Presionar el tabPie Chart. As se desplegar la siguiente ventana quemuestra todas las opciones para hacer los grficos de torta.

En la listaParameters deberan aparecer los mismos 6 macroelementos que se ven enla figura anterior.

Paso 4: Tipear: 0.2 en el campo Symbol Size. Esto har que las tortas sean mspequeas y dejen ver las fallas y el pueblo de Andacollo que aparecer en el fondo.


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Paso 5: En el campoProporcional to adentro del recuadroInside Circle:

As aparecer la lista de los parmetros medidos. Elegir con el mouse TDS.

[Select]

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La ventanaMap Plot Options debera verse de la siguiente forma:


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Paso 6: En este caso la simbologa es muy importante. Para activarla ir al tabLegend.Hacer clic en el cuadro que dice Visible (en un crculo rojo en la siguiente figura).

[Apply]

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En pantalla tendra que aparecer un mapa del sector con los grficos de torta encima.Las tortas deberan tener un crculo blanco en su interior que indicar en contenido deSDT.

Si en la figura no aparecen estos crculos interiores es posible que el programa an no

ha reconocido la informacin ingresada. En ese caso hacer clic en [OK] y luegoapretar el botn derecho del mouse sobre el mapa. Se abrir nuevamente la ventana

con las opciones de los diagramas. Hacer clic en [Apply] nuevamente.


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Paso 7: Guardar este grfico como se aprendi anteriormente en la carpeta TutorialAquaChem con el nombre Pie1975.

Si se desea ponerle nombre al grfico, cambiar la fuente u otras opciones varias es tanfcil como investigar en los distintos tabs y opciones de la ventana Map Plot Options y

luego apretar [Apply].


PROPUESTO 7:

Desplegar el mapa de torta anterior.

ETAPA 11: Ingresar la norma chilena de agua potable

El programa AquaChem puede comparar los parmetros de una base de datos condistintas normas o estndares de calidad. En este software vienen 3 normas incluidas:La norma de agua potable de la EPA para los Estados Unidos, la norma ambientalcanadiense y la Gua de Calidad de Agua Potable (WHO). Esta ltima se encuentra

predeterminada para ser c omparada con los parmetros medidos.

Esta etapa tiene como objetivo ingresar a la base de datos del AquaChem algunosparmetros de la Norma Chilena de Agua Potable (NCh 409). Luego, estos seutilizarn para compararlos con los parmetros medidos en las distintas muestras.

Paso 1: File Database

Paso 2: Presionar el tab Water Quality Standards.

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En la figura anterior aparece desplegado el men donde se pueden ver los distintosestndares ingresados en el programa. Si uno selecciona alguno de ellos, en la planillade abajo podr ver los valores mximos de los distintos parmetros.

Paso 3: Para crear un nuevo estndar es necesario en el mismo men que sedespleg en la figura anterior seleccionar cualquiera de las normas y luego:

Paso 4: En la ventana de la figura anterior:

En el campoName tipear: Norma Chilena 409. El color rojo que aparece a la derechadeMCL es el color que aparecer cuando la norma no se est cumpliendo.

[Save]

[Close]

Paso 5: En el campoImport water quality standards f rom f ile de la ventanaDatabase:


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Seleccionar de la carpeta Tutorial AquaChem el archivo NCh_Guidelines.txt. Si sequieren agregar otros parmetros es importante ver este archivo para conocer elformato. Las unidades deben ser las predeterminadas por el programa para cada

parmetro.

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[Abrir]

Paso 6: Despus de hacer esto debera aparecer la pantalla siguiente. En la planilla

de abajo aparecen los valores que se importan.


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[Import]

[Save]

[Close]

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En los pasos anteriores se import la Norma Chilena, ahora se impondr esta normacomo la predeterminada para evaluar la calidad de las aguas.

Paso 7: File Pre ferences

Paso 8: En el men Water Quality Standards de la ventana que se despliega

seleccionarNorma Chilena 409 tal como aparece en la figura que sigue:


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Si en el men no aparece esta norma, es recomendable cerrar el programa y tratar denuevo.

[Save]

[Close]

Hay dos formas de ver cuando la Norma no se cumple. En los pasos 9 y 10 se detallanestos procedimientos para la muestra M1.

Paso 9: Del listado de muestras seleccionar la muestra M1 haciendo doble clic en ella.As se desplegar el listado de valores para cada uno de los parmetros medidos. Los

nmeros que se encuentren en rojo sern los excedidos.

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Como se puede apreciar en la figura anterior la concentracin de sulfatos (SO4)supera la Norma Chilena de Agua Potable.

[Close]

Botn que est en la esquina inferior derecha de la pantalla.

Paso 10: Reports Water Quality Standards

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En el listado de la figura aparecen todos los valores excedidos. En esta muestra soloaparece el valor de sulfatos. Con las flechas del costado inferior derecho se puede ir

recorriendo todas las muestras.

[Close]

PROPUESTO 8:

Reportar el cumplimiento o no cumplimiento de la Norma Chilena en todas las

muestras. Asignarle un smbolo a las muestras que no cumplen la norma de sulfatos y

otro a las que si la cumplen. Hacer un mapa plain symbol con ttulo ysimbologa donde se muestren estos smbolos. A qu se debe que la

concentracin de sulfatos sea tan alta en el sector? Cmo explica ladistribucin de estas concentraciones?

PROPUESTO 9:

Observando todos los mapas confeccionados. Qu se puede decir acerca de laslneas de flujo del sector?


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ANEXO: Diagramas de Piper y Stiff

Los diagramas de Piper y Stiff son muy convenientes para desplegar informacinqumica del agua. Por esto, son ampliamente usados por los hidrogelogos.

Diagramas de Piper

Los diagramas de Piper o diagramas trilineales son generados dibujando lasproporciones (en equivalentes) de los c ationes mayores [Ca, Mg, (Na + K)] en undiagrama triangular, las proporciones de los aniones mayores (alcalinidad, cloruro,sulfato) en otro, y combinando la informacin de los dos tringulos en un cuadriltero(figura 1).

Veamos un ejemplo en el que esquematizaremos las siguientes concentraciones:

Ca 40 ppm Alcalinidad 2,8 meq/kg

Mg 15 ppm Sulfato 234 ppm

Na 120 ppm Cloruro 45 ppm

K 20 ppm

Primero, hay que convertir las concentraciones en equivalentes:

Ca 1,996 x 10-3 Alcalinidad 2,8 x 10-3

Mg 1,234 x 10-3 Sulfato 4,88 x 10-3

Na 5,22 x 10-3 Cloruro 1,27 x 10-3

K 0,51 x 10-3

Luego, se normalizan estos nmeros. Los cationes y los aniones deben sumar 100cada uno. Para esto, los cationes de sodio y potasio deben ser sumados.


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Ca 22,3 Alcalinidad 31,3

Mg 13,7 Sulfato 54,5

Na + K 64,0

100 Cloruro

14,2100

Estas proporciones pueden ser ahora dibujadas en los grficos triangulares. Entoncesestos tringulos muestran solo las proporciones entre los aniones o los cationesmayores, no sus concentraciones. Algunas veces los puntos estn dibujados comocrculos, donde su tamao corresponde a la concentracin de SDT de la muestra.

La informacin de los tringulos es transferida al cuadriltero proyectando una lneaparalela al eje del Mg para el punto de la izquierda, y proyectando una lnea paralela aleje del SO4para el punto de la derecha. La intersecc in de estas dos lneas ser lainformacin en el cuadriltero. Entonces, en el cuadriltero se combina informacin delos cationes y aniones. En la transferencia algo de informacin se pierde: El Mg secombina con el Ca, y el Cl se combina con el SO4. As, los ejes que van desde el SE al

NO, representan a los cationes, donde el margen SE c orresponde a un 100% de (Na +K) y el margen NO a un 100% de (Ca + Mg). Los ejes desde el NE al SO representana los aniones, donde la frontera NE corresponde a un 100% de (Cl + SO4) y la SO a un100% de alcalinidad.

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Figura 1: Ilustracin de un diagrama de Piper con las concentraciones anteriores. Eltringulo de la izquierda es el de los cationes. La esquina A de ese tringulocorresponde a un 100% de Mg. En el cuadriltero el punto A representa a un 100% de(Ca + Mg), 0% de (Na + K), 100% de alcalinidad y 0% de (SO 4 + Cl). El tringulo de laderecha es el de los aniones. La esquina B de ese tringulo es un 100% de SO4.Mientras que en el cuadriltero el punto B corresponde a un 100% de (Na + K), 0% de(Ca + Mg), 100% de (SO4 + Cl) y 0% de alcalinidad. La alcalinidad es en general HCO 3+ CO3.

La mayor utilidad de los diagramas de Piper es desplegar grficamente la informacinde los anlisis qumicos del agua. Muchas veces en el contexto de clasificar el agua endiferentes grupos o tipos. Uno puede ver en que grupo est una muestra de agua solofijndose en que parte del cuadriltero se encuentra. Sin embargo, resulta ms fcilclasificar el agua utilizando la clasificacin de los dos tringulos.

Figura 2: Distintos grupos hidroqumicos del agua segn sus iones principales.

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Diagramas de Stiff

Los diagramas de Stiff son una manera de dibujar los contenidos de los mayores ionesen una muestra de agua. As, se produce una figura cuya forma indica las

proporciones relativas entre los diferentes iones y cuyo tamao se refiere a la


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concentracin total de stos. Son particularmente tiles para ser desplegados enmapas ya que permiten ver a simple vista diferencias y similitudes entre diferentesmuestras.

La figura 3 resulta de dibujar la misma muestra que fue esquematizada anteriormenteen el diagrama de Piper. Los tres mayores aniones son dibujados como puntos a laderecha del eje central, y los tres mayores cationes son esquematizados a laizquierda. Los puntos son conectados para formar la figura.

Figura 3: Ilustracin de un diagrama de Stiff utilizando los datos del ejemplo.

tutorial aquachem

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