Processes > Inverse modelling

Query about calculation of Saturation Indices

<< < (4/5) > >>

dlparkhurst:
I don't understand question 1. The following is the output when running with the minteq.v4.dat database. HCO3- and Alkalinity are not 0.0.

As for 2.0, ferrihydrite and siderite dissolve completely and goethite is formed. In this system, goethite is more stable relative to ferrihydrite and siderite.


--- Code: ---   Input file: C:\temp\Phrqc16.pqi
  Output file: C:\temp\Phrqc16.pqo
Database file: C:\Program Files (x86)\USGS\Phreeqc Interactive 3.8.2-16969\database\minteq.v4.dat

------------------
Reading data base.
------------------

SOLUTION_MASTER_SPECIES
SOLUTION_SPECIES
SOLUTION_SPECIES
PHASES
PHASES
SURFACE_MASTER_SPECIES
SURFACE_SPECIES
END
------------------------------------
Reading input data for simulation 1.
------------------------------------

DATABASE C:\Program Files (x86)\USGS\Phreeqc Interactive 3.8.2-16969\database\minteq.v4.dat
SOLUTION 1
    temp      26.8
    pH        6.8
    pe        4
    redox     pe
    units     mg/l
    density   1
    Alkalinity 90 as CaCO3
    Ca        12.6665
    Cl        9.3694
    F         0.0569
    Fe        0.245955027
    K         2.4122
    Mg        12.8145
    Mn        0.101356727
    N(5)      1.379
    Na        10.9061
    S(6)      11.2181
    water    1 # kg
EQUILIBRIUM_PHASES 1
    Ferrihydrite 0 1
    Goethite  0 1
    Manganite 0 1
    Pyrolusite 0 1
    Siderite  0 1
USER_PUNCH 1
    headings Na(mg/L) K(mg/L) Mg(mg/L) Ca(mg/L) HCO3(mg/L) F(mg/L) Cl(mg/L) NO3(mg/L) SO4(mg/L) Fe(mg/L) Mn(mg/L) Total_Alkalinity(mg/L)
    start
10 PUNCH TOT("Na") * 22.98977 * 1000
20 PUNCH TOT("K") * 39.0983 * 1000
30 PUNCH TOT("Mg") * 24.305 * 1000
40 PUNCH TOT("Ca") * 40.078 * 1000
50 PUNCH TOT("HCO3") * 61.0168 * 1000
60 PUNCH TOT("F") * 18.9984 * 1000
70 PUNCH TOT("Cl") * 35.453 * 1000
80 PUNCH TOT("NO3") * 62.0049 * 1000
90 PUNCH TOT("SO4") * 96 * 1000
100 PUNCH TOT("Fe") * 55.845 * 1000
110 PUNCH TOT("Mn") * 54.9 * 1000
120 PUNCH TOT("Alk") * 50000 / 50.04345
    end
-------------------------------------------
Beginning of initial solution calculations.
-------------------------------------------

Initial solution 1.

WARNING: Equivalent wt for alkalinity should be Ca.5(CO3).5. Using 50.0446 g/eq.
-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements           Molality       Moles

Alkalinity        1.799e-03   1.799e-03
Ca                3.161e-04   3.161e-04
Cl                2.643e-04   2.643e-04
F                 2.995e-06   2.995e-06
Fe                4.405e-06   4.405e-06
K                 6.171e-05   6.171e-05
Mg                5.273e-04   5.273e-04
Mn                1.845e-06   1.845e-06
N(5)              9.847e-05   9.847e-05
Na                4.745e-04   4.745e-04
S(6)              1.168e-04   1.168e-04

----------------------------Description of solution----------------------------

                                       pH  =   6.800   
                                       pe  =   4.000   
                        Activity of water  =   1.000
                 Ionic strength (mol/kgw)  =   3.204e-03
                       Mass of water (kg)  =   1.000e+00
                    Total carbon (mol/kg)  =   2.382e-03
                       Total CO2 (mol/kg)  =   2.382e-03
                         Temperature (oC)  =  26.80
                  Electrical balance (eq)  =  -1.646e-04
 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|)  =  -3.61
                               Iterations  =  11
                                  Total H  = 1.110166e+02
                                  Total O  = 5.551475e+01

----------------------------Distribution of species----------------------------

                                               Log       Log       Log    mole V
   Species          Molality    Activity  Molality  Activity     Gamma   cm3/mol

   H+              1.686e-07   1.585e-07    -6.773    -6.800    -0.027      0.00
   OH-             7.742e-08   7.272e-08    -7.111    -7.138    -0.027     (0) 
   H2O             5.551e+01   9.999e-01     1.744    -0.000     0.000     18.08
C(4)          2.382e-03
   HCO3-           1.780e-03   1.676e-03    -2.749    -2.776    -0.026     (0) 
   H2CO3           5.842e-04   5.842e-04    -3.233    -3.233     0.000     (0) 
   CaHCO3+         8.225e-06   7.746e-06    -5.085    -5.111    -0.026     (0) 
   MgHCO3+         7.383e-06   6.939e-06    -5.132    -5.159    -0.027     (0) 
   CO3-2           6.580e-07   5.135e-07    -6.182    -6.289    -0.108     (0) 
   NaHCO3          4.060e-07   4.060e-07    -6.392    -6.392     0.000     (0) 
   CaCO3           2.001e-07   2.001e-07    -6.699    -6.699     0.000     (0) 
   MgCO3           1.762e-07   1.762e-07    -6.754    -6.754     0.000     (0) 
   MnHCO3+         4.878e-08   4.589e-08    -7.312    -7.338    -0.026     (0) 
   FeHCO3+         4.002e-08   3.769e-08    -7.398    -7.424    -0.026     (0) 
   NaCO3-          4.307e-09   4.054e-09    -8.366    -8.392    -0.026     (0) 
Ca            3.161e-04
   Ca+2            3.030e-04   2.365e-04    -3.519    -3.626    -0.108     (0) 
   CaHCO3+         8.225e-06   7.746e-06    -5.085    -5.111    -0.026     (0) 
   CaSO4           4.552e-06   4.552e-06    -5.342    -5.342     0.000     (0) 
   CaCO3           2.001e-07   2.001e-07    -6.699    -6.699     0.000     (0) 
   CaNO3+          7.297e-08   6.827e-08    -7.137    -7.166    -0.029     (0) 
   CaF+            7.613e-09   7.163e-09    -8.118    -8.145    -0.026     (0) 
   CaOH+           3.717e-10   3.501e-10    -9.430    -9.456    -0.026     (0) 
Cl            2.643e-04
   Cl-             2.643e-04   2.484e-04    -3.578    -3.605    -0.027     (0) 
   MnCl+           4.519e-10   4.252e-10    -9.345    -9.371    -0.026     (0) 
   MnCl2           1.492e-13   1.492e-13   -12.826   -12.826     0.000     (0) 
   FeCl+2          1.798e-17   1.409e-17   -16.745   -16.851    -0.106     (0) 
   MnCl3-          1.085e-17   1.021e-17   -16.965   -16.991    -0.026     (0) 
   FeCl2+          1.572e-20   1.479e-20   -19.804   -19.830    -0.026     (0) 
   FeCl3           3.674e-25   3.674e-25   -24.435   -24.435     0.000     (0) 
F             2.995e-06
   F-              2.854e-06   2.682e-06    -5.545    -5.571    -0.027     (0) 
   MgF+            1.324e-07   1.245e-07    -6.878    -6.905    -0.027     (0) 
   CaF+            7.613e-09   7.163e-09    -8.118    -8.145    -0.026     (0) 
   NaF             7.760e-10   7.760e-10    -9.110    -9.110     0.000     (0) 
   HF              6.494e-10   6.494e-10    -9.187    -9.187     0.000     (0) 
   MnF+            1.585e-10   1.491e-10    -9.800    -9.827    -0.026     (0) 
   HF2-            7.121e-15   6.689e-15   -14.147   -14.175    -0.027     (0) 
   FeF+2           6.832e-15   5.353e-15   -14.165   -14.271    -0.106     (0) 
   FeF2+           4.154e-16   3.908e-16   -15.382   -15.408    -0.026     (0) 
   FeF3            1.523e-18   1.523e-18   -17.817   -17.817     0.000     (0) 
   H2F2            1.059e-18   1.059e-18   -17.975   -17.975     0.000     (0) 
Fe(2)         2.333e-06
   Fe+2            2.252e-06   1.724e-06    -5.648    -5.763    -0.116     (0) 
   FeHCO3+         4.002e-08   3.769e-08    -7.398    -7.424    -0.026     (0) 
   FeSO4           3.564e-08   3.564e-08    -7.448    -7.448     0.000     (0) 
   FeOH+           5.306e-09   4.992e-09    -8.275    -8.302    -0.026     (0) 
   Fe(OH)2         2.940e-13   2.940e-13   -12.532   -12.532     0.000     (0) 
   Fe(OH)3-        6.382e-15   6.004e-15   -14.195   -14.222    -0.026     (0) 
Fe(3)         2.072e-06
   Fe(OH)2+        1.913e-06   1.801e-06    -5.718    -5.745    -0.026     (0) 
   Fe(OH)3         1.580e-07   1.580e-07    -6.801    -6.801     0.000     (0) 
   Fe(OH)4-        7.722e-10   7.268e-10    -9.112    -9.139    -0.026     (0) 
   FeOH+2          1.029e-10   8.062e-11    -9.988   -10.094    -0.106     (0) 
   FeF+2           6.832e-15   5.353e-15   -14.165   -14.271    -0.106     (0) 
   Fe+3            3.103e-15   1.776e-15   -14.508   -14.750    -0.242     (0) 
   FeSO4+          1.859e-15   1.749e-15   -14.731   -14.757    -0.026     (0) 
   FeF2+           4.154e-16   3.908e-16   -15.382   -15.408    -0.026     (0) 
   FeCl+2          1.798e-17   1.409e-17   -16.745   -16.851    -0.106     (0) 
   Fe(SO4)2-       3.255e-18   3.045e-18   -17.487   -17.516    -0.029     (0) 
   FeNO3+2         1.961e-18   1.502e-18   -17.707   -17.823    -0.116     (0) 
   FeF3            1.523e-18   1.523e-18   -17.817   -17.817     0.000     (0) 
   Fe2(OH)2+4      5.874e-19   2.021e-19   -18.231   -18.694    -0.463     (0) 
   FeCl2+          1.572e-20   1.479e-20   -19.804   -19.830    -0.026     (0) 
   Fe3(OH)4+5      2.838e-23   5.359e-24   -22.547   -23.271    -0.724     (0) 
   FeCl3           3.674e-25   3.674e-25   -24.435   -24.435     0.000     (0) 
H(0)          3.491e-25
   H2              1.746e-25   1.747e-25   -24.758   -24.758     0.000     (0) 
K             6.171e-05
   K+              6.167e-05   5.796e-05    -4.210    -4.237    -0.027     (0) 
   KSO4-           3.637e-08   3.423e-08    -7.439    -7.466    -0.026     (0) 
Mg            5.273e-04
   Mg+2            5.135e-04   4.008e-04    -3.289    -3.397    -0.108     (0) 
   MgHCO3+         7.383e-06   6.939e-06    -5.132    -5.159    -0.027     (0) 
   MgSO4           6.108e-06   6.108e-06    -5.214    -5.214     0.000     (0) 
   MgCO3           1.762e-07   1.762e-07    -6.754    -6.754     0.000     (0) 
   MgF+            1.324e-07   1.245e-07    -6.878    -6.905    -0.027     (0) 
   MgOH+           1.268e-08   1.194e-08    -7.897    -7.923    -0.026     (0) 
Mn(2)         1.845e-06
   Mn+2            1.775e-06   1.359e-06    -5.751    -5.867    -0.116     (0) 
   MnHCO3+         4.878e-08   4.589e-08    -7.312    -7.338    -0.026     (0) 
   MnSO4           2.039e-08   2.039e-08    -7.691    -7.691     0.000     (0) 
   MnCl+           4.519e-10   4.252e-10    -9.345    -9.371    -0.026     (0) 
   MnOH+           2.639e-10   2.483e-10    -9.579    -9.605    -0.026     (0) 
   MnNO3+          2.130e-10   1.993e-10    -9.672    -9.701    -0.029     (0) 
   MnF+            1.585e-10   1.491e-10    -9.800    -9.827    -0.026     (0) 
   MnCl2           1.492e-13   1.492e-13   -12.826   -12.826     0.000     (0) 
   Mn(NO3)2        4.610e-14   4.610e-14   -13.336   -13.336     0.000     (0) 
   MnCl3-          1.085e-17   1.021e-17   -16.965   -16.991    -0.026     (0) 
   Mn(OH)3-        5.751e-21   5.411e-21   -20.240   -20.267    -0.026     (0) 
   Mn(OH)4-2       1.416e-27   1.110e-27   -26.849   -26.955    -0.106     (0) 
Mn(3)         1.377e-27
   Mn+3            1.377e-27   7.883e-28   -26.861   -27.103    -0.242     (0) 
Mn(6)         0.000e+00
   MnO4-2          0.000e+00   0.000e+00   -53.035   -53.141    -0.106     (0) 
Mn(7)         0.000e+00
   MnO4-           0.000e+00   0.000e+00   -58.368   -58.396    -0.027     (0) 
N(5)          9.847e-05
   NO3-            9.839e-05   9.248e-05    -4.007    -4.034    -0.027     (0) 
   CaNO3+          7.297e-08   6.827e-08    -7.137    -7.166    -0.029     (0) 
   MnNO3+          2.130e-10   1.993e-10    -9.672    -9.701    -0.029     (0) 
   Mn(NO3)2        4.610e-14   4.610e-14   -13.336   -13.336     0.000     (0) 
   FeNO3+2         1.961e-18   1.502e-18   -17.707   -17.823    -0.116     (0) 
Na            4.745e-04
   Na+             4.738e-04   4.454e-04    -3.324    -3.351    -0.027     (0) 
   NaHCO3          4.060e-07   4.060e-07    -6.392    -6.392     0.000     (0) 
   NaSO4-          2.104e-07   1.980e-07    -6.677    -6.703    -0.026     (0) 
   NaCO3-          4.307e-09   4.054e-09    -8.366    -8.392    -0.026     (0) 
   NaF             7.760e-10   7.760e-10    -9.110    -9.110     0.000     (0) 
O(0)          0.000e+00
   O2              0.000e+00   0.000e+00   -42.289   -42.289     0.000     (0) 
S(6)          1.168e-04
   SO4-2           1.058e-04   8.259e-05    -3.975    -4.083    -0.108     (0) 
   MgSO4           6.108e-06   6.108e-06    -5.214    -5.214     0.000     (0) 
   CaSO4           4.552e-06   4.552e-06    -5.342    -5.342     0.000     (0) 
   NaSO4-          2.104e-07   1.980e-07    -6.677    -6.703    -0.026     (0) 
   KSO4-           3.637e-08   3.423e-08    -7.439    -7.466    -0.026     (0) 
   FeSO4           3.564e-08   3.564e-08    -7.448    -7.448     0.000     (0) 
   MnSO4           2.039e-08   2.039e-08    -7.691    -7.691     0.000     (0) 
   HSO4-           1.435e-09   1.349e-09    -8.843    -8.870    -0.027     (0) 
   FeSO4+          1.859e-15   1.749e-15   -14.731   -14.757    -0.026     (0) 
   Fe(SO4)2-       3.255e-18   3.045e-18   -17.487   -17.516    -0.029     (0) 

------------------------------Saturation indices-------------------------------

  Phase               SI** log IAP   log K(299 K,   1 atm)

  Anhydrite        -3.34     -7.71   -4.37  CaSO4
  Aragonite        -1.60     -9.92   -8.31  CaCO3
  Artinite         -8.96      0.52    9.47  MgCO3:Mg(OH)2:3H2O
  Birnessite      -13.99      4.10   18.09  MnO2
  Bixbyite        -12.63    -13.41   -0.78  Mn2O3
  Brucite          -6.52     10.20   16.72  Mg(OH)2
  Calcite          -1.43     -9.92   -8.49  CaCO3
  CH4(g)          -65.51   -106.29  -40.77  CH4
  CO2(g)           -1.75    -19.89  -18.14  CO2
  Dolomite(disordered)  -3.01    -19.60  -16.59  CaMg(CO3)2
  Dolomite(ordered)  -2.47    -19.60  -17.13  CaMg(CO3)2
  Epsomite         -5.37     -7.48   -2.11  MgSO4:7H2O
  Fe(OH)2          -5.73      7.84   13.56  Fe(OH)2
  Fe(OH)2.7Cl.3     5.57      2.53   -3.04  Fe(OH)2.7Cl.3
  Fe2(SO4)3       -37.76    -41.75   -3.99  Fe2(SO4)3
  Fe3(OH)8         -1.09     19.14   20.22  Fe3(OH)8
  Ferrihydrite      2.54      5.65    3.11  Fe(OH)3
  Fluorite         -4.28    -14.77  -10.49  CaF2
  Goethite          5.22      5.65    0.43  FeOOH
  Gypsum           -3.10     -7.71   -4.61  CaSO4:2H2O
  H-Jarosite       -6.08    -18.42  -12.34  (H3O)Fe3(SO4)2(OH)6
  Halite           -8.56     -6.96    1.61  NaCl
  Hausmannite     -15.79     44.80   60.59  Mn3O4
  Hematite         12.85     11.30   -1.55  Fe2O3
  Huntite          -8.89    -38.98  -30.08  CaMg3(CO3)4
  Hydromagnesite  -19.55    -28.54   -9.00  Mg5(CO3)4(OH)2:4H2O
  K-Jarosite       -0.92    -15.85  -14.94  KFe3(SO4)2(OH)6
  Lepidocrocite     4.28      5.65    1.37  FeOOH
  Lime            -22.52      9.97   32.50  CaO
  Maghemite         4.91     11.30    6.39  Fe2O3
  Magnesioferrite   4.94     21.50   16.57  Fe2MgO4
  Magnesite        -2.25     -9.69   -7.44  MgCO3
  Magnetite        15.95     19.14    3.18  Fe3O4
  Manganite        -6.81     18.53   25.34  MnOOH
  Melanterite      -7.66     -9.85   -2.19  FeSO4:7H2O
  Mg(OH)2(active)  -8.59     10.20   18.79  Mg(OH)2
  MgF2             -6.40    -14.54   -8.14  MgF2
  Mirabilite       -9.76    -10.79   -1.03  Na2SO4:10H2O
  Mn2(SO4)3       -60.57    -66.46   -5.88  Mn2(SO4)3
  MnCl2:4H2O      -15.78    -13.08    2.70  MnCl2:4H2O
  MnSO4           -12.46     -9.95    2.51  MnSO4
  Na-Jarosite      -3.61    -14.97  -11.36  NaFe3(SO4)2(OH)6
  Natron          -11.75    -12.99   -1.24  Na2CO3:10H2O
  Nesquehonite     -4.99     -9.69   -4.70  MgCO3:3H2O
  Nsutite         -13.41      4.10   17.50  MnO2
  O2(g)           -39.29     43.20   82.49  O2
  Periclase       -11.22     10.20   21.43  MgO
  Portlandite     -12.70      9.97   22.67  Ca(OH)2
  Pyrochroite      -7.36      7.73   15.09  Mn(OH)2
  Pyrolusite      -11.76     29.33   41.09  MnO2
  Rhodochrosite    -1.57    -12.16  -10.58  MnCO3
  Siderite         -1.80    -12.05  -10.26  FeCO3
  Thenardite      -11.10    -10.79    0.31  Na2SO4
  Thermonatrite   -13.62    -12.99    0.63  Na2CO3:H2O

**For a gas, SI = log10(fugacity). Fugacity = pressure * phi / 1 atm.
  For ideal gases, phi = 1.

-----------------------------------------
Beginning of batch-reaction calculations.
-----------------------------------------

Reaction step 1.

Using solution 1.
Using pure phase assemblage 1.

-------------------------------Phase assemblage--------------------------------

                                                      Moles in assemblage
Phase               SI  log IAP  log K(T, P)   Initial       Final       Delta

Ferrihydrite     -2.70     0.42      3.11    1.000e+00           0  -1.000e+00
Goethite         -0.00     0.43      0.43    1.000e+00   3.000e+00   2.000e+00
Manganite         0.00    25.34     25.34    1.000e+00   1.614e+00   6.137e-01
Pyrolusite        0.00    41.09     41.09    1.000e+00   1.931e-01  -8.069e-01
Siderite         -8.93   -19.18    -10.26    1.000e+00           0  -1.000e+00

-----------------------------Solution composition------------------------------

Elements           Molality       Moles

C                 1.014e+00   1.002e+00
Ca                3.196e-04   3.161e-04
Cl                2.673e-04   2.643e-04
F                 3.029e-06   2.995e-06
Fe                1.158e-10   1.145e-10
K                 6.239e-05   6.171e-05
Mg                5.332e-04   5.273e-04
Mn                1.953e-01   1.931e-01
N                 9.957e-05   9.847e-05
Na                4.798e-04   4.745e-04
S                 1.181e-04   1.168e-04

----------------------------Description of solution----------------------------

                                       pH  =   5.936      Charge balance
                                       pe  =   9.818      Adjusted to redox equilibrium
                        Activity of water  =   0.980
                 Ionic strength (mol/kgw)  =   5.101e-01
                       Mass of water (kg)  =   9.889e-01
                 Total alkalinity (eq/kg)  =   3.924e-01
                       Total CO2 (mol/kg)  =   1.014e+00
                         Temperature (oC)  =  26.80
                  Electrical balance (eq)  =  -1.646e-04
 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|)  =  -0.02
                               Iterations  =  22
                                  Total H  = 1.114029e+02
                                  Total O  = 5.790102e+01

----------------------------Distribution of species----------------------------

                                               Log       Log       Log    mole V
   Species          Molality    Activity  Molality  Activity     Gamma   cm3/mol

   H+              1.582e-06   1.160e-06    -5.801    -5.936    -0.135      0.00
   OH-             1.546e-08   9.739e-09    -7.811    -8.011    -0.201     (0) 
   H2O             5.551e+01   9.801e-01     1.744    -0.009     0.000     18.08
C(4)          1.014e+00
   H2CO3           6.212e-01   6.212e-01    -0.207    -0.207     0.000     (0) 
   HCO3-           3.528e-01   2.435e-01    -0.452    -0.614    -0.161     (0) 
   MnHCO3+         3.899e-02   2.648e-02    -1.409    -1.577    -0.168     (0) 
   MgHCO3+         2.813e-04   1.823e-04    -3.551    -3.739    -0.188     (0) 
   CaHCO3+         2.107e-04   1.486e-04    -3.676    -3.828    -0.152     (0) 
   NaHCO3          4.244e-05   4.244e-05    -4.372    -4.372     0.000     (0) 
   CO3-2           3.530e-05   1.019e-05    -4.452    -4.992    -0.539     (0) 
   MgCO3           6.325e-07   6.325e-07    -6.199    -6.199     0.000     (0) 
   CaCO3           5.245e-07   5.245e-07    -6.280    -6.280     0.000     (0) 
   NaCO3-          8.392e-08   5.791e-08    -7.076    -7.237    -0.161     (0) 
   FeHCO3+         2.885e-14   2.035e-14   -13.540   -13.692    -0.152     (0) 
Ca            3.196e-04
   CaHCO3+         2.107e-04   1.486e-04    -3.676    -3.828    -0.152     (0) 
   Ca+2            1.082e-04   3.123e-05    -3.966    -4.505    -0.539     (0) 
   CaCO3           5.245e-07   5.245e-07    -6.280    -6.280     0.000     (0) 
   CaSO4           1.924e-07   1.924e-07    -6.716    -6.716     0.000     (0) 
   CaNO3+          1.625e-08   7.005e-09    -7.789    -8.155    -0.365     (0) 
   CaF+            9.228e-10   6.267e-10    -9.035    -9.203    -0.168     (0) 
   CaOH+           8.780e-12   6.192e-12   -11.056   -11.208    -0.152     (0) 
   CaNH3+2         9.577e-31   3.308e-32   -30.019   -31.480    -1.462     (0) 
   Ca(NH3)2+2      0.000e+00   0.000e+00   -57.494   -58.955    -1.462     (0) 
Cl            2.673e-04
   Cl-             2.653e-04   1.945e-04    -3.576    -3.711    -0.135     (0) 
   MnCl+           1.946e-06   1.322e-06    -5.711    -5.879    -0.168     (0) 
   MnCl2           3.632e-10   3.632e-10    -9.440    -9.440     0.000     (0) 
   MnCl3-          2.865e-14   1.945e-14   -13.543   -13.711    -0.168     (0) 
   FeCl+2          1.269e-19   2.699e-20   -18.897   -19.569    -0.672     (0) 
   FeCl2+          3.265e-23   2.218e-23   -22.486   -22.654    -0.168     (0) 
   FeCl3           4.313e-28   4.313e-28   -27.365   -27.365     0.000     (0) 
F             3.029e-06
   F-              2.424e-06   1.777e-06    -5.615    -5.750    -0.135     (0) 
   MnF+            5.776e-07   3.923e-07    -6.238    -6.406    -0.168     (0) 
   MgF+            2.245e-08   1.491e-08    -7.649    -7.827    -0.178     (0) 
   HF              3.149e-09   3.149e-09    -8.502    -8.502     0.000     (0) 
   CaF+            9.228e-10   6.267e-10    -9.035    -9.203    -0.168     (0) 
   NaF             3.699e-10   3.699e-10    -9.432    -9.432     0.000     (0) 
   HF2-            3.410e-14   2.149e-14   -13.467   -13.668    -0.201     (0) 
   FeF+2           4.079e-17   8.676e-18   -16.389   -17.062    -0.672     (0) 
   H2F2            2.491e-17   2.491e-17   -16.604   -16.604     0.000     (0) 
   FeF2+           6.180e-19   4.197e-19   -18.209   -18.377    -0.168     (0) 
   FeF3            1.083e-21   1.083e-21   -20.965   -20.965     0.000     (0) 
Fe(2)         2.144e-13
   Fe+2            1.855e-13   6.407e-15   -12.732   -14.193    -1.462     (0) 
   FeHCO3+         2.885e-14   2.035e-14   -13.540   -13.692    -0.152     (0) 
   FeSO4           4.239e-17   4.239e-17   -16.373   -16.373     0.000     (0) 
   FeOH+           3.658e-18   2.484e-18   -17.437   -17.605    -0.168     (0) 
   Fe(OH)2         1.959e-23   1.959e-23   -22.708   -22.708     0.000     (0) 
   Fe(OH)3-        7.892e-26   5.360e-26   -25.103   -25.271    -0.168     (0) 
   Fe(HS)2         0.000e+00   0.000e+00  -211.071  -211.071     0.000     (0) 
   Fe(HS)3-        0.000e+00   0.000e+00  -311.583  -311.948    -0.365     (0) 
Fe(3)         1.156e-10
   Fe(OH)2+        1.145e-10   7.902e-11    -9.941   -10.102    -0.161     (0) 
   Fe(OH)3         9.283e-13   9.283e-13   -12.032   -12.032     0.000     (0) 
   FeOH+2          1.242e-13   2.641e-14   -12.906   -13.578    -0.672     (0) 
   Fe(OH)4-        8.289e-16   5.720e-16   -15.081   -15.243    -0.161     (0) 
   Fe+3            7.110e-17   4.346e-18   -16.148   -17.362    -1.214     (0) 
   FeF+2           4.079e-17   8.676e-18   -16.389   -17.062    -0.672     (0) 
   FeSO4+          2.016e-18   1.369e-18   -17.695   -17.863    -0.168     (0) 
   FeF2+           6.180e-19   4.197e-19   -18.209   -18.377    -0.168     (0) 
   FeCl+2          1.269e-19   2.699e-20   -18.897   -19.569    -0.672     (0) 
   FeNO3+2         8.266e-20   2.855e-21   -19.083   -20.544    -1.462     (0) 
   Fe2(OH)2+4      1.524e-20   2.169e-26   -19.817   -25.664    -5.847     (0) 
   Fe(SO4)2-       1.770e-21   7.632e-22   -20.752   -21.117    -0.365     (0) 
   FeF3            1.083e-21   1.083e-21   -20.965   -20.965     0.000     (0) 
   FeCl2+          3.265e-23   2.218e-23   -22.486   -22.654    -0.168     (0) 
   Fe3(OH)4+5      3.446e-26   2.524e-35   -25.463   -34.598    -9.135     (0) 
   FeCl3           4.313e-28   4.313e-28   -27.365   -27.365     0.000     (0) 
H(0)          3.839e-35
   H2              1.919e-35   2.159e-35   -34.717   -34.666     0.051     (0) 
K             6.239e-05
   K+              6.238e-05   4.573e-05    -4.205    -4.340    -0.135     (0) 
   KSO4-           1.253e-08   8.644e-09    -7.902    -8.063    -0.161     (0) 
Mg            5.332e-04
   MgHCO3+         2.813e-04   1.823e-04    -3.551    -3.739    -0.188     (0) 
   Mg+2            2.509e-04   7.246e-05    -3.600    -4.140    -0.539     (0) 
   MgCO3           6.325e-07   6.325e-07    -6.199    -6.199     0.000     (0) 
   MgSO4           3.535e-07   3.535e-07    -6.452    -6.452     0.000     (0) 
   MgF+            2.245e-08   1.491e-08    -7.649    -7.827    -0.178     (0) 
   MgOH+           4.035e-10   2.892e-10    -9.394    -9.539    -0.145     (0) 
Mn(2)         1.953e-01
   Mn+2            1.563e-01   5.398e-03    -0.806    -2.268    -1.462     (0) 
   MnHCO3+         3.899e-02   2.648e-02    -1.409    -1.577    -0.168     (0) 
   MnSO4           2.592e-05   2.592e-05    -4.586    -4.586     0.000     (0) 
   MnCl+           1.946e-06   1.322e-06    -5.711    -5.879    -0.168     (0) 
   MnNO3+          1.426e-06   6.149e-07    -5.846    -6.211    -0.365     (0) 
   MnF+            5.776e-07   3.923e-07    -6.238    -6.406    -0.168     (0) 
   MnOH+           1.945e-07   1.321e-07    -6.711    -6.879    -0.168     (0) 
   MnCl2           3.632e-10   3.632e-10    -9.440    -9.440     0.000     (0) 
   Mn(NO3)2        1.106e-10   1.106e-10    -9.956    -9.956     0.000     (0) 
   MnCl3-          2.865e-14   1.945e-14   -13.543   -13.711    -0.168     (0) 
   Mn(OH)3-        7.601e-20   5.162e-20   -19.119   -19.287    -0.168     (0) 
   Mn(OH)4-2       6.667e-27   1.418e-27   -26.176   -26.848    -0.672     (0) 
Mn(3)         3.372e-17
   Mn+3            3.372e-17   2.061e-18   -16.472   -17.686    -1.214     (0) 
Mn(6)         2.842e-33
   MnO4-2          2.842e-33   6.045e-34   -32.546   -33.219    -0.672     (0) 
Mn(7)         3.627e-33
   MnO4-           3.627e-33   2.214e-33   -32.440   -32.655    -0.214     (0) 
N(-3)         2.910e-24
   NH4+            2.908e-24   1.712e-24   -23.536   -23.767    -0.230     (0) 
   NH3             9.542e-28   9.542e-28   -27.020   -27.020     0.000     (0) 
   NH4SO4-         7.140e-28   4.849e-28   -27.146   -27.314    -0.168     (0) 
   CaNH3+2         9.577e-31   3.308e-32   -30.019   -31.480    -1.462     (0) 
   Ca(NH3)2+2      0.000e+00   0.000e+00   -57.494   -58.955    -1.462     (0) 
N(3)          8.893e-08
   NO2-            8.893e-08   5.429e-08    -7.051    -7.265    -0.214     (0) 
N(5)          9.948e-05
   NO3-            9.804e-05   7.187e-05    -4.009    -4.143    -0.135     (0) 
   MnNO3+          1.426e-06   6.149e-07    -5.846    -6.211    -0.365     (0) 
   CaNO3+          1.625e-08   7.005e-09    -7.789    -8.155    -0.365     (0) 
   Mn(NO3)2        1.106e-10   1.106e-10    -9.956    -9.956     0.000     (0) 
   FeNO3+2         8.266e-20   2.855e-21   -19.083   -20.544    -1.462     (0) 
Na            4.798e-04
   Na+             4.372e-04   3.205e-04    -3.359    -3.494    -0.135     (0) 
   NaHCO3          4.244e-05   4.244e-05    -4.372    -4.372     0.000     (0) 
   NaCO3-          8.392e-08   5.791e-08    -7.076    -7.237    -0.161     (0) 
   NaSO4-          6.609e-08   4.561e-08    -7.180    -7.341    -0.161     (0) 
   NaF             3.699e-10   3.699e-10    -9.432    -9.432     0.000     (0) 
O(0)          5.752e-23
   O2              2.876e-23   3.235e-23   -22.541   -22.490     0.051     (0) 
S(-2)         0.000e+00
   H2S             0.000e+00   0.000e+00  -101.853  -101.853     0.000     (0) 
   HS-             0.000e+00   0.000e+00  -102.549  -102.914    -0.365     (0) 
   S5-2            0.000e+00   0.000e+00  -104.842  -106.304    -1.462     (0) 
   S6-2            0.000e+00   0.000e+00  -105.398  -106.859    -1.462     (0) 
   S4-2            0.000e+00   0.000e+00  -105.436  -106.898    -1.462     (0) 
   S3-2            0.000e+00   0.000e+00  -106.239  -107.701    -1.462     (0) 
   S2-2            0.000e+00   0.000e+00  -107.251  -108.712    -1.462     (0) 
   S-2             0.000e+00   0.000e+00  -113.554  -114.227    -0.672     (0) 
   Fe(HS)2         0.000e+00   0.000e+00  -211.071  -211.071     0.000     (0) 
   Fe(HS)3-        0.000e+00   0.000e+00  -311.583  -311.948    -0.365     (0) 
S(6)          1.181e-04
   SO4-2           9.155e-05   2.644e-05    -4.038    -4.578    -0.539     (0) 
   MnSO4           2.592e-05   2.592e-05    -4.586    -4.586     0.000     (0) 
   MgSO4           3.535e-07   3.535e-07    -6.452    -6.452     0.000     (0) 
   CaSO4           1.924e-07   1.924e-07    -6.716    -6.716     0.000     (0) 
   NaSO4-          6.609e-08   4.561e-08    -7.180    -7.341    -0.161     (0) 
   KSO4-           1.253e-08   8.644e-09    -7.902    -8.063    -0.161     (0) 
   HSO4-           4.758e-09   3.160e-09    -8.323    -8.500    -0.178     (0) 
   FeSO4           4.239e-17   4.239e-17   -16.373   -16.373     0.000     (0) 
   FeSO4+          2.016e-18   1.369e-18   -17.695   -17.863    -0.168     (0) 
   Fe(SO4)2-       1.770e-21   7.632e-22   -20.752   -21.117    -0.365     (0) 
   NH4SO4-         7.140e-28   4.849e-28   -27.146   -27.314    -0.168     (0) 

------------------------------Saturation indices-------------------------------

  Phase               SI** log IAP   log K(299 K,   1 atm)

  Anhydrite        -4.72     -9.08   -4.37  CaSO4
  Aragonite        -1.18     -9.50   -8.31  CaCO3
  Artinite        -10.92     -1.44    9.47  MgCO3:Mg(OH)2:3H2O
  Birnessite       -2.23     15.86   18.09  MnO2
  Bixbyite          0.99      0.22   -0.78  Mn2O3
  Brucite          -9.01      7.71   16.72  Mg(OH)2
  Calcite          -1.01     -9.50   -8.49  CaCO3
  CH4(g)         -102.09   -142.87  -40.77  CH4
  CO2(g)            1.29    -16.85  -18.14  CO2
  Dolomite(disordered)  -2.04    -18.63  -16.59  CaMg(CO3)2
  Dolomite(ordered)  -1.50    -18.63  -17.13  CaMg(CO3)2
  Epsomite         -6.66     -8.78   -2.11  MgSO4:7H2O
  Fe(OH)2         -15.90     -2.34   13.56  Fe(OH)2
  Fe(OH)2.7Cl.3     0.57     -2.47   -3.04  Fe(OH)2.7Cl.3
  Fe2(SO4)3       -44.47    -48.46   -3.99  Fe2(SO4)3
  Fe3(OH)8        -21.72     -1.50   20.22  Fe3(OH)8
  Ferrihydrite     -2.70      0.42    3.11  Fe(OH)3
  FeS(ppt)       -108.21   -111.17   -2.96  FeS
  Fluorite         -5.51    -16.01  -10.49  CaF2
  Goethite         -0.00      0.43    0.43  FeOOH
  Greigite       -391.80   -436.83  -45.03  Fe3S4
  Gypsum           -4.49     -9.10   -4.61  CaSO4:2H2O
  H-Jarosite      -19.28    -31.62  -12.34  (H3O)Fe3(SO4)2(OH)6
  H2S(g)         -100.84   -108.85   -8.01  H2S
  Halite           -8.81     -7.21    1.61  NaCl
  Hausmannite      -0.30     60.28   60.59  Mn3O4
  Hematite          2.42      0.86   -1.55  Fe2O3
  Huntite          -6.81    -36.89  -30.08  CaMg3(CO3)4
  Hydromagnesite  -19.85    -28.85   -9.00  Mg5(CO3)4(OH)2:4H2O
  K-Jarosite      -15.08    -30.02  -14.94  KFe3(SO4)2(OH)6
  Lepidocrocite    -0.94      0.43    1.37  FeOOH
  Lime            -25.14      7.36   32.50  CaO
  Mackinawite    -107.57   -111.17   -3.60  FeS
  Maghemite        -5.52      0.86    6.39  Fe2O3
  Magnesioferrite  -7.98      8.59   16.57  Fe2MgO4
  Magnesite        -1.69     -9.13   -7.44  MgCO3
  Magnetite        -4.65     -1.47    3.18  Fe3O4
  Manganite         0.00     25.34   25.34  MnOOH
  Melanterite     -16.64    -18.83   -2.19  FeSO4:7H2O
  Mg(OH)2(active) -11.08      7.71   18.79  Mg(OH)2
  MgF2             -7.50    -15.64   -8.14  MgF2
  Mirabilite      -10.62    -11.65   -1.03  Na2SO4:10H2O
  Mn2(SO4)3       -43.22    -49.11   -5.88  Mn2(SO4)3
  MnCl2:4H2O      -12.43     -9.72    2.70  MnCl2:4H2O
  MnS(grn)        -99.38    -99.25    0.14  MnS
  MnS(pnk)       -102.59    -99.25    3.34  MnS
  MnSO4            -9.36     -6.85    2.51  MnSO4
  Na-Jarosite     -17.82    -29.17  -11.36  NaFe3(SO4)2(OH)6
  Natron          -10.83    -12.07   -1.24  Na2CO3:10H2O
  Nesquehonite     -4.46     -9.16   -4.70  MgCO3:3H2O
  Nsutite          -1.65     15.86   17.50  MnO2
  O2(g)           -19.49     63.00   82.49  O2
  Periclase       -13.70      7.72   21.43  MgO
  Portlandite     -15.32      7.35   22.67  Ca(OH)2
  Pyrite         -170.06   -188.51  -18.46  FeS2
  Pyrochroite      -5.51      9.59   15.09  Mn(OH)2
  Pyrolusite        0.00     41.09   41.09  MnO2
  Rhodochrosite     3.32     -7.26  -10.58  MnCO3
  Siderite         -8.93    -19.18  -10.26  FeCO3
  Sulfur          -75.18    -77.34   -2.16  S
  Thenardite      -11.88    -11.57    0.31  Na2SO4
  Thermonatrite   -12.61    -11.99    0.63  Na2CO3:H2O

**For a gas, SI = log10(fugacity). Fugacity = pressure * phi / 1 atm.
  For ideal gases, phi = 1.

------------------
End of simulation.
------------------

------------------------------------
Reading input data for simulation 2.
------------------------------------

-------------------------------
End of Run after 0.124 Seconds.
-------------------------------


--- End code ---

sally.xiaosa.0212:
The essence of problem 1 is how to verify the results of forward simulation. Because the reaction system contains more than one chemical component and one mineral phase, we are concerned about the accuracy of the forward simulation in water quality prediction. In reality, there is no downstream sampling point as verification, a method I want to take is checking the charge balance error of the output solution. Besides, results of literature review reveal that there are relatively fewer articles on forward simulation than inverse modeling. Therefore I'm wondering about reasonable varification method. Do you have any suggestions? Thanks.

sally.xiaosa.0212:
As I have defined a txt file named ?202411for_GW134_output.txt?, the output anions/cations were checked in the text file. Among all the output ions, HCO3、NO3、SO42-、total alkalinity were all zero.

dlparkhurst:
The charge balance of the reaction calculation will be the same as the charge balance of the initial solution.

You must use the right Basic functions and formulas. TOT("C") give total dissolved carbon. TOT("C(4)") give total dissolved inorganic carbon, MOL("HCO3-") give the molality of the HCO3- species, TOT("N(5)") gives total nitrate concentration, MOL("NO3-") gives molality of the NO3- aqueous species. TOT("S(6)") gives total dissolved sulfur of valence 6, MOL("SO4-2") gives molality of the SO4-2 aqueous species. The Basic function Alk gives the alkalinity of the solution.

sally.xiaosa.0212:
When I set the phase transfer of a single iron-mineral as 1 mol/kgw, the output iron concentration seems in a reasonable magnitude.
(Input only Ferrihydrite, output Fe=3.4E-4mg/L;Input only Goethite, output Fe=7E-7mg/L; Input only Siderite, output Fe=46.95mg/L; Input 3 phases Ferrihydrite, Goethite, Siderite, each as 1 mol/kgw, output Fe=8.98mg/L.)
 But when three iron-bearing phases were input with 2 Mn-bearing phases at the same time (each of them is 1 mol/kgw), why does the output iron concentration is much less than that of the output of one iron-bearing phase? The output major ions also decreased compared with the initial solution, only the contents of bicarbonate (HCO3=2.15e-4 mg/L) and Mn were abnormally increased(Mn=1.07e4 mg/L), and the concentration of iron was abnormally small (Fe=6.47e-6 mg/L). Is the result reasonable?

--- Code: ---SOLUTION 1
    temp      26.8
    pH        6.8
    pe        4
    redox     pe
    units     mg/l
    density   1
    Alkalinity 90 as CaCO3
    Ca        12.6665
    Cl        9.3694
    F         0.0569
    Fe        0.245955027
    K         2.4122
    Mg        12.8145
    Mn        0.101356727
    N(5)      1.379
    Na        10.9061
    S(6)      11.2181
    -water    1 # kg
EQUILIBRIUM_PHASES 1
    Ferrihydrite 0 1
    Goethite  0 1
    Manganite 0 1
    Pyrolusite 0 1
    Siderite  0 1
SELECTED_OUTPUT 1
    -file                 202411for_GW134_output.txt
    -high_precision       true
    -pH                   true
    -pe                   true
    -saturation_indices   Goethite  Siderite  Ferrihydrite  Manganite
                          Pyrolusite

USER_PUNCH 1
    -headings Na(mg/L) K(mg/L) Mg(mg/L) Ca(mg/L) HCO3(mg/L) F(mg/L) Cl(mg/L) NO3(mg/L) SO4(mg/L) Fe(mg/L) Mn(mg/L)
    -start
 10 PUNCH TOT("Na") * 22.98977 * 1000
 20 PUNCH TOT("K") * 39.0983 * 1000
 30 PUNCH TOT("Mg") * 24.305 * 1000
 40 PUNCH TOT("Ca") * 40.078 * 1000
 50 PUNCH MOL("HCO3-") * 61.0168 * 1000
 60 PUNCH TOT("F") * 18.9984 * 1000
 70 PUNCH TOT("Cl") * 35.453 * 1000
 80 PUNCH MOL("NO3-") * 62.0049 * 1000
 90 PUNCH MOL("SO4-2") * 96 * 1000
100 PUNCH TOT("Fe") * 55.845 * 1000
110 PUNCH TOT("Mn") * 54.9 * 1000
    -end

--- End code ---

Navigation

[0] Message Index

[#] Next page

[*] Previous page

Go to full version