Tuhý diagram - Stiff diagram
A Tuhý diagramnebo Tuhý vzor, je grafické znázornění chemických analýz, které nejprve vytvořil H.A. Tuhý v roce 1951. Je široce používán hydrogeologové a geochemici zobrazit hlavní iontové složení a vzorek vody. Polygonální tvar je vytvořen ze čtyř rovnoběžných vodorovných os probíhajících po obou stranách svislé nulové osy. Kationy jsou zakresleny v miliekvivalenty na litr na levé straně nulové osy, jeden ke každé vodorovné ose a anionty jsou vyneseny na pravé straně. Tuhé vzory jsou užitečné při rychlém vizuálním srovnání vody z různých zdrojů. Alternativou k tuhému diagramu je Maucha diagram.
Lze použít tuhá schémata:
- 1) pomáhat vizualizovat iontově související vody, ze kterých lze určit cestu toku, nebo;
- 2) je-li známá dráha toku, ukázat, jak se iontové složení vodního útvaru mění v prostoru a / nebo v čase.
Typický tuhý diagram je znázorněn na obrázku (vpravo). Podle standardní konvence jsou tuhé diagramy vytvářeny vynesením ekvivalentní koncentrace kationtů nalevo od středové osy a aniontů doprava. Body jsou spojeny a tvoří tvar. Při porovnávání Stiffových diagramů mezi různými vodami je důležité připravit každý diagram s použitím stejných iontových druhů, ve stejném pořadí, ve stejném měřítku.
Laboratoře pro životní prostředí obvykle uvádějí koncentrace pro parametry aniontů a kationtů pomocí jednotek hmotnosti / objemu, obvykle mg / l. K převodu hmotnostní koncentrace na ekvivalentní koncentraci se používá následující matematický vztah:
- (hmotnostní koncentrace) * (iontový náboj) / (molekulová hmotnost) = (ekvivalentní koncentrace)
Například voda s koncentrací vápníku 120 mg / l by měla následující koncentraci ekvivalentu vápníku:
- (120 mg / l) * (2 meq / mmol) / (40 mg / mmol) = 6 meq / l
Společné softwarové programy
- HyCA Komerční software k dispozici od Vodní nádobí KWR
- AqQA Komerční software k dispozici od RockWare, Inc.
- AquaChem Komerční software od Schlumberger Water Services
- ChemPoint Pro Komerční software od Starpoint software, Inc.
- Sanitas Komerční software od Sanitas Technologies LLC
- Geochemistův pracovní stůl Komerční software od Vodné řešení LLC
- GWB Student Edition Zdarma studentské vydání populárního softwarového balíčku pro geochemické modelování.
- Nástroje RockWorks Komerční software od RockWare, Inc.
- EnviroInsite Komerční software od společnosti HydroAnalysis, Inc.
- Skripty Pythonu Zdarma open-source Krajta skripty, které dokáží vykreslit tuhé diagramy.
Reference
- Spoutat. Aplikovaná hydrogeologie, 4. vydání. 2001. s. 376
- Drever, James I. Geochemie přírodních vod, povrchových a podzemních vod, Třetí edice. Upper Saddle River, NJ: Prentice Hall, 2002.
- Stiff, H.A., Jr., 1951, Interpretace chemické analýzy vody pomocí vzorů: Journal of Petroleum Technology, v. 3. no. 10, oddíl 1: p15,16 a oddíl 2: p3.