Got Error at using SOLUTION_SPREAD

[almanaila1]

Good evening, Sir.

I'm a beginner at using PHREEQC. I'm using this program for my final project about the ability of multicomponent geothermometer (PHREEQC) for determining reservoir temperature.

I used SOLUTION_SPREAD for getting the concentration of mineral, such as Calcite, Anhydrite, and the others related minerals with hydrothermal process. However, when I tried to process these data:

SOLUTION_SPREAD
    -units    ppm
    pH    Temperature        Na       K       Mg       Ca      Li       B    Alkalinity        S
 11.14            100    330.95    18.2     3.36    39.35    0.01    0.23         28.69     4.54
 7.890            100     87.56    3.73     57.7    32.09    0.01    0.23           434     3.37
 7.740            100    101.16    9.25    16.28    34.02    0.05    0.60        315.63    80.13

I got message that lots of error, like:
Input file: D:\Kuliah\Skripsi\Olah data\Uji coba PHREEQC\Uji Coba 3 BISMILLAH.pqi
  Output file: D:\Kuliah\Skripsi\Olah data\Uji coba PHREEQC\Uji Coba 3 BISMILLAH.pqo
Database file: C:\Program Files (x86)\USGS\Phreeqc Interactive 3.7.3-15968\database\phreeqc.dat

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

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

   DATABASE C:\Program Files (x86)\USGS\Phreeqc Interactive 3.7.3-15968\database\phreeqc.dat
   SOLUTION_SPREAD
       units    ppm
       pH    Temperature        Na       K       Mg       Ca      Li       B    Alkalinity        S
    11.14            100    330.95    18.2     3.36    39.35    0.01    0.23         28.69     4.54
    7.890            100     87.56    3.73     57.7    32.09    0.01    0.23           434     3.37
    7.740            100    101.16    9.25    16.28    34.02    0.05    0.60        315.63    80.13
-------------------------------------------
Beginning of initial solution calculations.
-------------------------------------------

Initial solution 1.   

WARNING: Maximum iterations exceeded, 100

WARNING: Maximum iterations exceeded, 100

WARNING: The program has failed to converge to a numerical solution.

The following equations were not satisfied:
ERROR:           Alkalinity has not converged. Total: 5.735352e-04   Calculated: 1.027951e-01   Residual: -1.022216e-01

ERROR: Is non-carbonate alkalinity greater than total alkalinity?

ERROR:                    B has not converged. Total: 2.128615e-05   Calculated: 2.366802e-05   Residual: -2.381868e-06

ERROR:                   Ca has not converged. Total: 9.822273e-04   Calculated: 7.921874e-04   Residual: 1.900398e-04

ERROR:                    K has not converged. Total: 4.656583e-04   Calculated: 5.962615e-04   Residual: -1.306032e-04

ERROR:                   Li has not converged. Total: 1.441777e-06   Calculated: 1.787469e-06   Residual: -3.456919e-07

ERROR:                   Mg has not converged. Total: 1.382654e-04   Calculated: 1.504040e-04   Residual: -1.213859e-05

ERROR:                   Na has not converged. Total: 1.440198e-02   Calculated: 1.917984e-02   Residual: -4.777864e-03

ERROR:                    S has not converged. Total: 4.728138e-05   Calculated: 5.788496e-05   Residual: -1.060358e-05

ERROR:                   Mu Ionic strength has not converged.    Residual: -8.371687e-03

ERROR:               A(H2O) Activity of water has not converged.    Residual: 2.047885e-03

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

   Elements           Molality       Moles

   Alkalinity        1.028e-01   1.028e-01
   B                 2.367e-05   2.367e-05
   Ca                7.922e-04   7.922e-04
   K                 5.963e-04   5.963e-04
   Li                1.787e-06   1.787e-06
   Mg                1.504e-04   1.504e-04
   Na                1.918e-02   1.918e-02
   S                 5.788e-05   5.788e-05

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

                                       pH  =  11.140   
                                       pe  =   4.000   
      Specific Conductance (?S/cm, 100?C)  = 43915
                          Density (g/cm?)  =   0.96102
                               Volume (L)  =   1.04291
                        Activity of water  =   1.000
                 Ionic strength (mol/kgw)  =   5.459e-02
                       Mass of water (kg)  =   1.000e+00
                         Temperature (?C)  = 100.00
                  Electrical balance (eq)  =  -8.125e-02
 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|)  = -65.39
                               Iterations  = 101 (202 overall)
                                  Total H  = 1.111153e+02
                                  Total O  = 5.560930e+01

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

                                               Log       Log       Log    mole V
   Species          Molality    Activity  Molality  Activity     Gamma    cm?/mol

   OH-             1.026e-01   7.974e-02    -0.989    -1.098    -0.110     -5.43
   H+              8.740e-12   7.244e-12   -11.058   -11.140    -0.082      0.00
   H2O             5.551e+01   9.999e-01     1.744    -0.000     0.000     18.80
B             2.367e-05
   H2BO3-          2.359e-05   1.857e-05    -4.627    -4.731    -0.104     (0)
   H3BO3           7.736e-08   7.833e-08    -7.112    -7.106     0.005     42.31
C(4)          0.000e+00
   NaCO3-          0.000e+00   0.000e+00  -263.734  -263.838    -0.104     -2.09
   CaCO3           0.000e+00   0.000e+00  -263.937  -263.932     0.005    -14.43
   CO3-2           0.000e+00   0.000e+00  -264.211  -264.602    -0.392    -12.53
   HCO3-           0.000e+00   0.000e+00  -265.489  -265.587    -0.098     25.20
   MgCO3           0.000e+00   0.000e+00  -267.101  -267.095     0.005    -17.07
   CaHCO3+         0.000e+00   0.000e+00  -267.636  -267.730    -0.095     10.79
   NaHCO3          0.000e+00   0.000e+00  -267.808  -267.803     0.005      1.80
   MgHCO3+         0.000e+00   0.000e+00  -270.057  -270.163    -0.106      5.77
   CO2             0.000e+00   0.000e+00  -270.306  -270.301     0.005     38.89
   (CO2)2          0.000e+00   0.000e+00  -541.639  -541.633     0.005     77.78
Ca            7.922e-04
   Ca+2            7.811e-04   3.170e-04    -3.107    -3.499    -0.392    -18.67
   CaOH+           9.224e-06   7.262e-06    -5.035    -5.139    -0.104     (0)
   CaSO4           1.825e-06   1.848e-06    -5.739    -5.733     0.005      8.86
   CaHSO4+         5.256e-16   4.138e-16   -15.279   -15.383    -0.104     (0)
   CaCO3           0.000e+00   0.000e+00  -263.937  -263.932     0.005    -14.43
   CaHCO3+         0.000e+00   0.000e+00  -267.636  -267.730    -0.095     10.79
H(0)          4.040e-34
   H2              2.020e-34   2.046e-34   -33.695   -33.689     0.005     28.57
K             5.963e-04
   K+              5.960e-04   4.640e-04    -3.225    -3.333    -0.109     10.35
   KSO4-           2.431e-07   1.940e-07    -6.614    -6.712    -0.098     33.57
Li            1.787e-06
   Li+             1.787e-06   1.437e-06    -5.748    -5.843    -0.095     -2.68
   LiSO4-          1.652e-10   1.312e-10    -9.782    -9.882    -0.100     (0)
Mg            1.504e-04
   MgOH+           1.478e-04   1.195e-04    -3.830    -3.922    -0.092     (0)
   Mg+2            2.547e-06   1.065e-06    -5.594    -5.973    -0.379    -24.25
   MgSO4           2.414e-08   2.445e-08    -7.617    -7.612     0.005      7.20
   MgCO3           0.000e+00   0.000e+00  -267.101  -267.095     0.005    -17.07
   MgHCO3+         0.000e+00   0.000e+00  -270.057  -270.163    -0.106      5.77
Na            1.918e-02
   Na+             1.918e-02   1.519e-02    -1.717    -1.818    -0.101      0.62
   NaSO4-          2.917e-06   2.328e-06    -5.535    -5.633    -0.098      8.03
   NaOH            1.196e-13   1.211e-13   -12.922   -12.917     0.005     (0)
   NaCO3-          0.000e+00   0.000e+00  -263.734  -263.838    -0.104     -2.09
   NaHCO3          0.000e+00   0.000e+00  -267.808  -267.803     0.005      1.80
O(0)          4.298e-06
   O2              2.149e-06   2.176e-06    -5.668    -5.662     0.005     33.90
S(-2)         0.000e+00
   S-2             0.000e+00   0.000e+00  -111.744  -112.145    -0.401     (0)
   HS-             0.000e+00   0.000e+00  -112.040  -112.150    -0.110     20.23
   H2S             0.000e+00   0.000e+00  -116.774  -116.769     0.005     46.17
   (H2S)2          0.000e+00   0.000e+00  -234.376  -234.371     0.005     24.22
S(6)          5.788e-05
   SO4-2           5.288e-05   2.091e-05    -4.277    -4.680    -0.403     14.37
   NaSO4-          2.917e-06   2.328e-06    -5.535    -5.633    -0.098      8.03
   CaSO4           1.825e-06   1.848e-06    -5.739    -5.733     0.005      8.86
   KSO4-           2.431e-07   1.940e-07    -6.614    -6.712    -0.098     33.57
   MgSO4           2.414e-08   2.445e-08    -7.617    -7.612     0.005      7.20
   LiSO4-          1.652e-10   1.312e-10    -9.782    -9.882    -0.100     (0)
   HSO4-           1.379e-13   1.086e-13   -12.860   -12.964    -0.104     41.13
   CaHSO4+         5.256e-16   4.138e-16   -15.279   -15.383    -0.104     (0)

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

  Phase               SI** log IAP   log K(373 K,   1 atm)

  Anhydrite        -2.92     -8.18   -5.26  CaSO4
  Aragonite      -258.94   -268.10   -9.17  CaCO3
  Calcite        -258.49   -268.10   -9.61  CaCO3
  CO2(g)         -268.32   -270.30   -1.98  CO2
  Dolomite       -519.20   -538.68  -19.48  CaMg(CO3)2
  Gypsum           -3.33     -8.18   -4.85  CaSO4:2H2O
  H2(g)           -30.59    -33.69   -3.10  H2
  H2O(g)           -0.01     -0.00    0.00  H2O
  H2S(g)         -115.29   -123.29   -8.00  H2S
  O2(g)            -2.55     -5.66   -3.11  O2
  Sulfur          -89.97    -86.49    3.48  S

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

ERROR: Model failed to converge for initial solution  1.
------------------------------
End of Run after 0.09 Seconds.
------------------------------

Could you explain to me what's the problem with my data and do you have a solution with it? Because I already read the manual book, but for this case is not explained.

Moreover, how to get the others minerals concentrations, like montmorillonite, illite, caolinite, etc. because the solutions of the others data only defined the Anhydrite, Sulfur, Gypsum?

Thank you, Sir.

[dlparkhurst]

The alkalinity of a pH 11 solution is about 0.1 equivalents of OH-. For PHREEQC not to fail when Alkalinity is defined, the total alkalinity specified in SOLUTION must be greater than that. Your alkalinity measurement and pH measurement are incompatible. PHREEQC uses the Alkalinity definition to estimate the C(4) concentration, that is carbonate species. You must do one of the following: (1) Remove the Alkalinity definition from SOLUTION, (2) increase the alkalinity definition to something greater than 0.1 equivalents, or (3) define the C(4) concentration in another way.

You can define C(4), which is the total carbon in carbonate for example

Code: [Select]

C(4) 28.69 as CaCO3

Or you can specify C(4) to be in equilibrium with atmospheric CO2, but at pH 11, that will be an impossibly large concentration.

Or you can specify C(4) to be that which is in equilibrium with calcite.

Code: [Select]

C(4) 1 Calcite 0

There are other ways, but I think these are the most reasonable options.

They are not concentrations of minerals, but Saturation Indices log(Ion activity produce / K). If you want saturation indices for aluminosilicate minerals, you must have concentrations of Si and Al.

[almanaila1]

Thank you Sir, I followed your advice and my formula's now is like:

SOLUTION_SPREAD
    -pH       7.1
    -units    ppm
    pH    Temperature        Na       K       Mg       Ca      Li       B        S        Si          C    N(-3)      Fe
 11.14            140    330.95    18.2     3.36    39.35    0.01    0.23     4.54      7.62     28.690     3.83    0.02
 7.890            140     87.56    3.73     57.7    32.09    0.01    0.23     3.37     42.86        434     2.51    0.01
 7.740            140    101.16    9.25    16.28    34.02    0.05    0.60    80.13    39.230    315.630     1.47    0.02

C(4)1 Calcite 0
END

It worked with the temperatures between 60 - 130, but when I adjust to 14p and up. It showed error stuff like:

   Input file: D:\Kuliah\Skripsi\Olah data\Uji coba PHREEQC\COBA LAGI 4.pqi
  Output file: D:\Kuliah\Skripsi\Olah data\Uji coba PHREEQC\COBA LAGI 4.pqo
Database file: C:\Program Files (x86)\USGS\Phreeqc Interactive 3.7.3-15968\database\phreeqc.dat

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

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

   DATABASE C:\Program Files (x86)\USGS\Phreeqc Interactive 3.7.3-15968\database\phreeqc.dat
   SOLUTION_SPREAD
       ph       7.1
       units    ppm
       pH    Temperature        Na       K       Mg       Ca      Li       B        S        Si          C    N(-3)      Fe
    11.14            140    330.95    18.2     3.36    39.35    0.01    0.23     4.54      7.62     28.690     3.83    0.02
    7.890            140     87.56    3.73     57.7    32.09    0.01    0.23     3.37     42.86        434     2.51    0.01
    7.740            140    101.16    9.25    16.28    34.02    0.05    0.60    80.13    39.230    315.630     1.47    0.02
   C(4)1 Calcite 0
   END
-------------------------------------------
Beginning of initial solution calculations.
-------------------------------------------

Initial solution 1.   

WARNING: Maximum iterations exceeded, 100

WARNING: Maximum iterations exceeded, 100

WARNING: The program has failed to converge to a numerical solution.

The following equations were not satisfied:
ERROR:                    B has not converged. Total: 2.128639e-05   Calculated: 2.234376e-05   Residual: -1.057372e-06

ERROR:                    C has not converged. Total: 4.703972e-04   Calculated: 4.962504e-04   Residual: -2.585323e-05

ERROR:                   Ca has not converged. Total: 9.822385e-04   Calculated: 1.194716e-03   Residual: -2.124778e-04

ERROR:                   Fe has not converged. Total: 3.582862e-07   Calculated: 2.641973e-03   Residual: -2.641615e-03

ERROR:                    K has not converged. Total: 4.656637e-04   Calculated: 5.017228e-04   Residual: -3.605912e-05

ERROR:                   Li has not converged. Total: 1.441793e-06   Calculated: 1.517582e-06   Residual: -7.578809e-08

ERROR:                   Mg has not converged. Total: 1.382670e-04   Calculated: 8.074095e-04   Residual: -6.691425e-04

ERROR:                N(-3) has not converged. Total: 2.735665e-04   Calculated: 2.687021e-04   Residual: 4.864411e-06

ERROR:                   Na has not converged. Total: 1.440214e-02   Calculated: 1.519894e-02   Residual: -7.968008e-04

ERROR:                    S has not converged. Total: 4.728192e-05   Calculated: 6.109751e-05   Residual: -1.381558e-05

ERROR:                   Si has not converged. Total: 1.268802e-04   Calculated: 1.485438e-04   Residual: -2.166362e-05

ERROR:                   Mu Ionic strength has not converged.    Residual: -6.535095e-02

ERROR:               A(H2O) Activity of water has not converged.    Residual: 1.544951e+00

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

   Elements           Molality       Moles

   B                 2.234e-05   2.234e-05
   C                 4.963e-04   4.963e-04
   Ca                1.195e-03   1.195e-03
   Fe                2.642e-03   2.642e-03
   K                 5.017e-04   5.017e-04
   Li                1.518e-06   1.518e-06
   Mg                8.074e-04   8.074e-04
   N(-3)             2.687e-04   2.687e-04
   Na                1.520e-02   1.520e-02
   S                 6.110e-05   6.110e-05
   Si                1.485e-04   1.485e-04

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

                                       pH  =  11.140   
                                       pe  =   4.000   
      Specific Conductance (?S/cm, 140?C)  = 184307
                          Density (g/cm?)  =   0.91098
                               Volume (L)  =   4.30228
                        Activity of water  =   0.991
                 Ionic strength (mol/kgw)  =   1.392e-01
                       Mass of water (kg)  =   1.000e+00
                 Total alkalinity (eq/kg)  =   3.924e-01
                       Total CO2 (mol/kg)  =   4.963e-04
                         Temperature (?C)  = 140.00
                           Pressure (atm)  =  3.54
                  Electrical balance (eq)  =  -3.699e-01
 Percent error, 100*(Cat-|An|)/(Cat+|An|)  = -90.98
                               Iterations  = 101 (202 overall)
                                  Total H  = 1.114098e+02
                                  Total O  = 2.379007e+02

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

                                               Log       Log       Log    mole V
   Species          Molality    Activity  Molality  Activity     Gamma    cm?/mol

   OH-             3.848e-01   2.593e-01    -0.415    -0.586    -0.171     -9.06
   H+              9.434e-12   7.244e-12   -11.025   -11.140    -0.115      0.00
   H2O             5.551e+01   9.911e-01     1.744    -0.004     0.000     19.45
B             2.234e-05
   H2BO3-          2.230e-05   1.564e-05    -4.652    -4.806    -0.154     (0) 
   H3BO3           4.181e-08   4.317e-08    -7.379    -7.365     0.014     43.35
C(-4)         0.000e+00
   CH4             0.000e+00   0.000e+00  -119.573  -119.559     0.014     45.44
C(4)          4.963e-04
   NaCO3-          3.014e-04   2.114e-04    -3.521    -3.675    -0.154     -7.56
   CaCO3           1.279e-04   1.320e-04    -3.893    -3.879     0.014    -14.32
   CO3-2           6.334e-05   1.645e-05    -4.198    -4.784    -0.585    -26.57
   HCO3-           3.521e-06   2.513e-06    -5.453    -5.600    -0.146     22.69
   MgCO3           5.863e-08   6.054e-08    -7.232    -7.218     0.014    -16.98
   CaHCO3+         5.041e-08   3.652e-08    -7.298    -7.437    -0.140     10.68
   NaHCO3          9.008e-09   9.301e-09    -8.045    -8.031     0.014      1.80
   MgHCO3+         1.116e-10   7.652e-11    -9.952   -10.116    -0.164      4.92
   CO2             8.682e-11   8.965e-11   -10.061   -10.047     0.014     43.25
   (CO2)2          1.035e-21   1.069e-21   -20.985   -20.971     0.014     86.50
   FeCO3           2.796e-26   2.887e-26   -25.553   -25.540     0.014     (0) 
   FeHCO3+         2.631e-29   1.845e-29   -28.580   -28.734    -0.154     (0) 
Ca            1.195e-03
   Ca+2            1.057e-03   2.772e-04    -2.976    -3.557    -0.581    -20.08
   CaCO3           1.279e-04   1.320e-04    -3.893    -3.879     0.014    -14.32
   CaOH+           8.973e-06   6.294e-06    -5.047    -5.201    -0.154     (0) 
   CaSO4           1.263e-06   1.304e-06    -5.899    -5.885     0.014      9.14
   CaHCO3+         5.041e-08   3.652e-08    -7.298    -7.437    -0.140     10.68
   CaHSO4+         1.213e-15   8.511e-16   -14.916   -15.070    -0.154     (0) 
Fe(2)         4.300e-17
   Fe(OH)3-        4.058e-17   2.866e-17   -16.392   -16.543    -0.151     (0) 
   Fe(OH)2         2.414e-18   2.492e-18   -17.617   -17.603     0.014     (0) 
   FeOH+           2.218e-21   1.567e-21   -20.654   -20.805    -0.151     (0) 
   Fe+2            2.663e-25   7.340e-26   -24.575   -25.134    -0.560    -18.13
   FeCO3           2.796e-26   2.887e-26   -25.553   -25.540     0.014     (0) 
   FeSO4           8.204e-28   8.471e-28   -27.086   -27.072     0.014    -26.60
   FeHCO3+         2.631e-29   1.845e-29   -28.580   -28.734    -0.154     (0) 
   FeHSO4+         3.213e-37   2.254e-37   -36.493   -36.647    -0.154     (0) 
   Fe(HS)2         0.000e+00   0.000e+00  -247.627  -247.613     0.014     (0) 
   Fe(HS)3-        0.000e+00   0.000e+00  -361.136  -361.290    -0.154     (0) 
Fe(3)         2.642e-03
   Fe(OH)4-        2.641e-03   1.886e-03    -2.578    -2.725    -0.146     (0) 
   Fe(OH)3         5.203e-07   5.372e-07    -6.284    -6.270     0.014     (0) 
   Fe(OH)2+        1.145e-12   8.174e-13   -11.941   -12.088    -0.146     (0) 
   FeOH+2          3.109e-21   7.739e-22   -20.507   -21.111    -0.604     (0) 
   Fe+3            7.118e-32   6.608e-33   -31.148   -32.180    -1.032     (0) 
   FeSO4+          9.157e-33   6.468e-33   -32.038   -32.189    -0.151     (0) 
   Fe(SO4)2-       3.967e-36   2.783e-36   -35.402   -35.556    -0.154     (0) 
   Fe2(OH)2+4      1.521e-40   0.000e+00   -39.818   -42.282    -2.464     (0) 
   FeHSO4+2        0.000e+00   0.000e+00   -41.676   -42.292    -0.616     (0) 
   Fe3(OH)4+5      0.000e+00   0.000e+00   -51.525   -55.375    -3.850     (0) 
H(0)          3.143e-34
   H2              1.571e-34   1.623e-34   -33.804   -33.790     0.014     28.56
K             5.017e-04
   K+              5.015e-04   3.397e-04    -3.300    -3.469    -0.169     10.84
   KSO4-           2.020e-07   1.442e-07    -6.695    -6.841    -0.146     31.74
Li            1.518e-06
   Li+             1.517e-06   1.100e-06    -5.819    -5.959    -0.140     -3.19
   LiSO4-          9.661e-11   6.824e-11   -10.015   -10.166    -0.151     (0) 
Mg            8.074e-04
   MgOH+           8.050e-04   5.899e-04    -3.094    -3.229    -0.135     (0) 
   Mg+2            2.363e-06   6.611e-07    -5.627    -6.180    -0.553    -26.32
   MgCO3           5.863e-08   6.054e-08    -7.232    -7.218     0.014    -16.98
   MgSO4           1.805e-08   1.864e-08    -7.743    -7.730     0.014      7.48
   MgHCO3+         1.116e-10   7.652e-11    -9.952   -10.116    -0.164      4.92
N(-3)         2.687e-04
   NH3             2.687e-04   2.774e-04    -3.571    -3.557     0.014     20.19
   NH4+            1.695e-08   1.099e-08    -7.771    -7.959    -0.188     15.54
   NH4SO4-         2.863e-12   2.008e-12   -11.543   -11.697    -0.154     49.92
Na            1.520e-02
   Na+             1.490e-02   1.051e-02    -1.827    -1.978    -0.151      1.19
   NaCO3-          3.014e-04   2.114e-04    -3.521    -3.675    -0.154     -7.56
   NaSO4-          1.776e-06   1.268e-06    -5.751    -5.897    -0.146     -0.08
   NaHCO3          9.008e-09   9.301e-09    -8.045    -8.031     0.014      1.80
   NaOH            2.638e-13   2.724e-13   -12.579   -12.565     0.014     (0) 
O(0)          1.820e+02
   O2              9.100e+01   9.396e+01     1.959     1.973     0.014     35.45
S(-2)         0.000e+00
   S-2             0.000e+00   0.000e+00  -114.419  -115.023    -0.604     (0) 
   HS-             0.000e+00   0.000e+00  -115.543  -115.715    -0.171     17.70
   H2S             0.000e+00   0.000e+00  -120.245  -120.231     0.014     49.41
   (H2S)2          0.000e+00   0.000e+00  -241.290  -241.276     0.014     17.57
   Fe(HS)2         0.000e+00   0.000e+00  -247.627  -247.613     0.014     (0) 
   Fe(HS)3-        0.000e+00   0.000e+00  -361.136  -361.290    -0.154     (0) 
S(6)          6.110e-05
   SO4-2           5.784e-05   1.421e-05    -4.238    -4.847    -0.610      8.73
   NaSO4-          1.776e-06   1.268e-06    -5.751    -5.897    -0.146     -0.08
   CaSO4           1.263e-06   1.304e-06    -5.899    -5.885     0.014      9.14
   KSO4-           2.020e-07   1.442e-07    -6.695    -6.841    -0.146     31.74
   MgSO4           1.805e-08   1.864e-08    -7.743    -7.730     0.014      7.48
   LiSO4-          9.661e-11   6.824e-11   -10.015   -10.166    -0.151     (0) 
   NH4SO4-         2.863e-12   2.008e-12   -11.543   -11.697    -0.154     49.92
   HSO4-           3.635e-13   2.550e-13   -12.440   -12.594    -0.154     39.40
   CaHSO4+         1.213e-15   8.511e-16   -14.916   -15.070    -0.154     (0) 
   FeSO4           8.204e-28   8.471e-28   -27.086   -27.072     0.014    -26.60
   FeSO4+          9.157e-33   6.468e-33   -32.038   -32.189    -0.151     (0) 
   Fe(SO4)2-       3.967e-36   2.783e-36   -35.402   -35.556    -0.154     (0) 
   FeHSO4+         3.213e-37   2.254e-37   -36.493   -36.647    -0.154     (0) 
   FeHSO4+2        0.000e+00   0.000e+00   -41.676   -42.292    -0.616     (0) 
Si            1.485e-04
   H2SiO4-2        7.746e-05   2.012e-05    -4.111    -4.696    -0.585     (0) 
   H3SiO4-         7.079e-05   4.853e-05    -4.150    -4.314    -0.164     23.99
   H4SiO4          2.878e-07   2.972e-07    -6.541    -6.527     0.014     47.88

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

  Phase               SI** log IAP   log K(413 K,   4 atm)

  Anhydrite        -2.55     -8.40   -5.85  CaSO4
  Aragonite         1.53     -8.34   -9.87  CaCO3
  Calcite           2.22     -8.34  -10.56  CaCO3
  CH4(g)         -116.64   -119.56   -2.92  CH4
  Chalcedony       -3.93     -6.52   -2.59  SiO2
  Chrysotile       13.46     35.24   21.79  Mg3Si2O5(OH)4
  CO2(g)           -7.98    -10.05   -2.07  CO2
  Dolomite          2.09    -19.30  -21.40  CaMg(CO3)2
  Fe(OH)3(a)       -3.66      1.23    4.89  Fe(OH)3
  FeS(ppt)       -125.79   -129.71   -3.91  FeS
  Goethite          5.19      1.23   -3.95  FeOOH
  Gypsum           -3.29     -8.41   -5.12  CaSO4:2H2O
  H2(g)           -30.78    -33.79   -3.01  H2
  H2O(g)            0.54     -0.00   -0.54  H2O
  H2S(g)         -118.68   -126.85   -8.18  H2S
  Hematite         12.77      2.47  -10.30  Fe2O3
  Jarosite-K      -27.29    -42.89  -15.60  KFe3(SO4)2(OH)6
  Mackinawite    -125.06   -129.71   -4.65  FeS
  Melanterite     -28.48    -30.01   -1.53  FeSO4:7H2O
  NH3(g)           -3.74     -3.56    0.18  NH3
  O2(g)             5.04      1.97   -3.06  O2
  Pyrite         -210.11   -226.28  -16.17  FeS2
  Quartz           -3.76     -6.52   -2.76  SiO2
  Sepiolite        -0.96     12.62   13.58  Mg2Si3O7.5OH:3H2O
  Sepiolite(d)     -6.04     12.62   18.66  Mg2Si3O7.5OH:3H2O
  Siderite        -18.52    -29.92  -11.39  FeCO3
  SiO2(a)          -4.49     -6.52   -2.03  SiO2
  Sulfur          -92.89    -89.95    2.94  S
  Talc             10.27     22.21   11.94  Mg3Si4O10(OH)2

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

ERROR: Model failed to converge for initial solution  1.
-------------------------------
End of Run after 0.107 Seconds.
-------------------------------

Is that the error caused by the unsuitable temperature or do you have another reason for that Sir?
And how could I know the number of total alkalinity?

[dlparkhurst]

The default pe of 4 puts you outside the stability field of water for pH 11 and that temperature. Here is a version of your file that will run, where the C(4) is defined correctly and the pe is set to produce atmospheric O2(g) concentration.

You can do an alkalinity titration to find the alkalinity, otherwise you don't have enough information unless you make assumptions like equilibrium with calcite.

Code: [Select]

SOLUTION_SPREAD
    -pH       7.1
    -units    ppm
    pH Temperature      Na     K     Mg     Ca    Li     B      S      Si       C(4) N(-3)    Fe          pe
                                                                      Calcite 0             O2(g) -0.7
 11.14          140 330.95 18.2   3.36 39.35 0.01 0.23   4.54    7.62     28.690   3.83 0.02          -4
 7.890          140   87.56 3.73   57.7 32.09 0.01 0.23   3.37   42.86        434   2.51 0.01          -4
 7.740          140 101.16 9.25 16.28 34.02 0.05 0.60 80.13 39.230    315.630   1.47 0.02          -4
END

[almanaila1]

Thank you Sir, these is a detailed explanation.

Here's new question:

Why I should put -4 as the pe instead of the number which near with 4? How to do a correctly adjust?

I puts the pe as -4, but the result of SI is hugely down from the previous temperature. Is that okay, Sir?

Example:
T   Anhydrite   Calcite   Chalcedony   Dolomite   Hematite   Jarosite   Mackinawite   Melanterite   Pyrite   Quartz   Siderite   Sulfur   Talc
60   -3.49   1.03   0.03   2.77   13.96   -14.44   -77.90   -14.57   -127.88   0.36   -5.01   -60.47   8.29
80   -3.31   1.34   -0.15   3.43   13.13   -16.35   -81.54   -16.11   -134.22   0.13   -6.26   -62.48   9.92
100   -3.12   1.65   -0.32   4.09   12.32   -18.17   -84.82   -17.49   -139.93   -0.08   -7.46   -64.24   11.34
120   -2.91   1.99   -0.47   4.76   11.53   -19.88   -87.80   -18.75   -145.08   -0.26   -8.60   -65.76   12.54
130   -2.79   2.17   -0.54   5.10   11.15   -20.69   -89.18   -19.32   -147.46   -0.35   -9.16   -66.44   13.05
140   -2.50   0.00   -0.60   0.61   10.37   -22.14   -18.74   -12.11   -30.01   -0.43   -4.46   -19.12   13.77

The temperature that I started to adjust the pe is 140.

Thank you, Sir

[dlparkhurst]

The pe is going to affect the saturation index of iron minerals. I adjussted the pe to equilibrium with atmospheric O2(g) levels. I have no idea whether that is reasonable. It may be reasonable to assume equilibrium with some iron mineral, I don't know. For the most part, I would just ignore the saturation indices that rely on a pe.