UNIVERSIDAD COMPLUTENSE DE MADRID

Comportamiento de equilibrio en los sistemas (Ba,Ca)CO3-H2O, (Sr,Ca)CO3-H2O y (Mn,Ca)CO3-H2O
3.2.- Sistema (Ba,Ca)CO3-H2O
Se trata, sin duda, del sistema más complejo de los tres estudiados.
De manera similar a como ocurre en la solución sólida anterior, el gran tamaño del
Ba 2+ (1,34Å) determina que el carbonato de bario estable a 25º C y 1 atmósfera
de P sea ortorrómbico (witherita), si bien existe la posibilidad de formación
metaestable de carbonato de bario con estructura tipo calcita. Por esta razón, se
deben considerar al menos dos soluciones sólidas diferentes (Ba,Ca)CO3 ortorrómbica
y (Ba,Ca)CO3 romboédrica. Al igual que ocurría con el SrCO3 romboédrico, el producto de
solubilidad de la fase BaCO3 romboédrico se ha calculado utilizando las
aproximaciones de Sverjensky y Molling (ver apéndice 3). El valor así obtenido
para el Ks de este polimorfo teórico de la witherita fue de 10 -5.26 (ver tabla 3.II). Sin
embargo, en contraste con el sistema (Sr,Ca)CO3-H2O, resulta realmente
sorprendente la ausencia total de estudios que aborden el comportamiento
termodinámico de un sistema que tenga como términos extremos puros la
witherita y el aragonito en condiciones estándar de P y T. A continuación se
resume el conocimiento que se tiene sobre el comportamiento termodinámico de
este sistema.
En 1971, Chang modelizó el sistema ternario CaCO3-SrCO3-BaCO3 pero
bajo condiciones de P y T muy diferentes de las utilizadas en este trabajo. El
diagrama de fases propuesto por este autor a 550º C y 13 Kbares, muestra que la
miscibilidad entre estroncianita y aragonito es completa, mientras que existe un
enorme hueco de miscibilidad entre aragonito y witherita, (ver figura 3.4). El límite
de miscibilidad Xm estimado a partir del diagrama es de aproximadamente un 2%,
tanto del CaCO3 en BaCO3 como del BaCO3 en CaCO3. Asumiendo un
comportamiento regular, el ao estimado es 4 (ecuación 2.11).
Por otra parte, los únicos intentos de calcular experimentalmente las
propiedades termodinámicas del sistema calcita- BaCO3 romboédrico se han realizado
solo a partir de estimaciones derivadas de la incorporación del Ba 2+ en la calcita a
partir de soluciones acuosas con muy baja concentración de bario (Pingitore y
Eastman, 1984; Pingitore, 1986; Tesoriero y Pankow, 1996).
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