INVESTIGACIÓN COMO PRINCIPIO DIDÁCTICO PARA UN CURSO DE TRATAMIENTO DE AGUAS: REDUCCIÓN DE CONTAMINANTES DE AGUAS RESIDUALES DE LA NIXTAMALIZACIÓN DEL MAIZ (NEJAYOTE) RESEARCH AS A DIDACTIC PRINCIPLE FOR A WATER TREATMENT COURSE: REDUCTION OF WASTEWATER CONTAMINANTS OF THE NIXTAMALIZATION OF THE MAIZE (NEJAYOTE) Yolanda M. Vargas-Rodríguez1, Adolfo E. Obaya1, Graciela R. Delgadillo1, Guadalupe I. Vargas-Rodríguez1, Carlos Montaño1 (1) Universidad Nacional Autónoma de México, Facultad de Estudios Superiores Cuautitlán, Departamento de Ciencias Químicas. Av. Primero de mayo s/n, Cuautitlán Izcalli, Estado de México – México Resumen Se describe el tratamiento de aguas en el laboratorio de docencia, el cual utiliza la investigación como principio didáctico para la caracterización física y química de un efluente denominado nejayote, generado en el proceso de nixtamalización del maíz y que contiene materia orgánica. Los alumnos determinaron la cantidad de sólidos totales y la dureza debida a calcio y magnesio por espectrofotometría de absorción atómica. La degradación de contaminantes se realizó por electrocoagulación, con electrodos de aluminio, y por oxidación de Fenton utilizando peróxido de hidrógeno y luz UV. El parámetro evaluado, como indicador de eficiencia de la degradación de la materia orgánica, fue la demanda química de oxígeno (DQO). Se concluye que con el análisis, caracterización y tratamiento del nejayote el alumno adquirió competencias y habilidades al utilizar la investigación como principio didáctico para la resolución de problemas de tratamiento de aguas del ámbito profesional. Abstract The treatment of water in the teaching laboratory is described, which uses research as a teaching principle for the physical and chemical characterization of an effluent called nejayote, which is generated in the process of nixtamalization of corn and containing organic matter. The students determined the amount of total solids and the hardness due to calcium and magnesium by atomic absorption spectrophotometry. The degradation of contaminants was carried out by electrocoagulation with aluminum electrodes and by oxidation of Fenton using hydrogen peroxide and UV light. The parameter evaluated as an indicator of the efficiency of the degradation of organic matter was the chemical oxygen demand (COD). It is concluded that with analysis, characterization and treatment of nejayote the student will acquire the competence to use research as a didactic principle for the solving of water treatment problems in the professional field. Palabras clave: investigación orientada, nixtamalización, Fenton Keywords: research teaching, nixtamalization, nejayote, Fenton |
Etiqueta: Avances en Ciencias e Ingenieria
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 4 año 2018 Articulo 3
TRAZADO DE CURVAS DE POTENCIA Y RENDIMIENTO EN FUNCIÓN DE LA VELOCIDAD DEL VIENTO, DE UNA TURBINA EÓLICA DE EJE VERTICAL Y GEOMETRÍA VARIABLE LAYOUT OF POWER AND PERFORMANCE CURVES BASED ON THE SPEED OF THE WIND, OF A VERTICAL AXIS WIND TURBINE WITH VARIABLE GEOMETRY Mario F. Bergoglio1, Carlos G. Medaglia1, Lucas Rodrigo1, Javier A. Carletto1 (1) Universidad Nacional de San Luis, Facultad de Ingeniería y Ciencias Agropecuarias, Avda. 25 de Mayo 384, Villa Mercedes, San Luis – Argentina Resumen Se presenta en este trabajo las curvas de potencia y rendimiento de una turbina eólica de eje vertical con geometría variable. Este estudio corresponde a la continuación de estudios previos presentados, y tiene por objeto analizar y conocer la potencia y eficiencia obtenida por el dispositivo cuando se le aplica una carga constante, mientras varía la velocidad del viento. Los ensayos se realizaron en un túnel de viento abierto, y se obtuvieron los puntos de máxima eficiencia para las velocidades de viento analizadas. Dichos datos se compararon con los de otros prototipos recopilados en la literatura, y se concluyó que la eficiencia se encuentra levemente por debajo del promedio. Se destaca entre las conclusiones los puntos de mejora que admite el prototipo a fin de aumentar la eficiencia del mismo. Abstract In this work power and performance charts of a vertical axis wind turbine with variable geometry, is presented. This study corresponds to the continuation of previous studies presented and aims to analyze and know the power and efficiency obtained by the device when a constant load is applied, while the wind speed varies. The tests were conducted in an open wind tunnel, and points of maximum efficiency were obtained for the wind speeds analyzed. These data are compared with those of other prototypes collected in the literature, and it was concluded that performance is slightly below average. In conclusions the improvement points of this device are emphasized to increase efficiency. Palabras clave: Savonius, túnel de viento, curvas de potencia, rendimiento Keywords: Savonius, wind tunnel, power charts, efficiency |
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 4 año 2018 Articulo 2
CRECIMIENTO DE PELÍCULAS DELGADAS DE ÓXIDO DE VANADIO POR SPUTTERING RF Y CARACTERIZACIÓN POR ESPECTROSCOPÍA RAMAN GROWTH OF THIN FILMS OF VANADIUM OXIDE BY RF SPUTTERING AND CHARACTERIZATION BY RAMAN SPECTROSCOPY Julián Hernández-Torres1, Erick. O. Santos-Santiago1, Leandro García-González1, Luis Zamora-Peredo1, Teresa Hernández-Quiroz1, Daniela Guzmán-Castillo1* (1) Universidad Veracruzana, Centro de Investigación en Micro y Nanotecnología, Bv. Adolfo Ruíz Cortines 455, Col. Costa Verde, 94294 Boca del Río, Ver. – México Resumen Se fabricaron películas delgadas de óxido de vanadio por la técnica de Sputtering RF, usando un blanco de dióxido de vanadio, sobre sustratos de vidrio Corning. Las películas fueron fabricadas con diferentes valores de potencia: 40, 60, 80 y 100 W. Posteriormente, las películas fueron sometidas a tres series de tratamientos térmicos en una atmósfera de aire, usando una temperatura de 350 °C y variando el tiempo del tratamiento en una, dos y tres horas. La formación de las diferentes fases de los óxidos de vanadio fue estudiada usando microscopía Raman en función de la potencia de fabricación y de los tratamientos térmicos pos-depósito. Los resultados obtenidos mostraron que espectroscopía Raman es una técnica altamente sensible para determinar la presencia de las diferentes fases de dióxido de vanadio en películas amorfas. Se encontró que sin tratamiento térmico se puede obtener películas de pentóxido de vanadio fabricadas a 100 W. Abstract Thin films of vanadium oxide were fabricated by the Sputtering RF technique, using a vanadium dioxide target on Corning glass substrates. The films were fabricated with different power values: 40, 60, 80 and 100 W. Subsequently, the films were subjected to three series of heat treatments in air atmosphere, using a temperature of 350 °C and varying the time of treatment in one, two and three hours . The formation of the different phases of the vanadium oxides was studied using Raman microscopy according to the fabricated power and post-deposit heat treatments. The results obtained showed that Raman spectroscopy is a highly sensitive technique to determine the presence of the different phases of vanadium oxide in amorphous films. It was found that without heat treatment it is possible to obtain films of vanadium pentoxide manufactured at 100 W. Palabras clave: Sputtering RF, espectroscopía Raman, óxido de vanadio, tratamiento térmico Keywords: Sputtering RF, Raman spectroscopy, vanadium oxide, heat treatment |
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 4 año 2018 Articulo 1
PREDICCIÓN DEL COMPORTAMIENTO DE UN REACTOR QUÍMICO ADIABÁTICO DE LECHO FIJO UTILIZADO EN LA HIDRODESULFURACIÓN DE FRACCIONES DE PETRÓLEO PREDICTION OF BEHAVIOR OF A FIXED BED CHEMICAL ADIABATIC REACTOR USED IN THE HYDRODESULFURIZATION OF PETROLEUM FRACTIONS Ignacio Elizalde-Martínez1*, Ma. del Carmen Monterrubio-Badillo1, Ninfa Casillas-Reyes1, Saraí Reyes-Carballo1, Ma. del Pilar Bremauntz-Michavila2, Román Ramírez-López3 (1) Instituto Politécnico Nacional, Centro Mexicano para la Producción más Limpia. Av. Acueducto s/n, La Laguna Ticomán, 07340 Ciudad de México – México (2) Instituto Politécnico Nacional, Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología. Av. Acueducto s/n, La Laguna Ticomán, 07340 Ciudad de México – México (3) Instituto Politécnico Nacional, Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias Extractivas. Av. Instituto Politécnico Nacional s/n, Zacatenco, 07738 Ciudad de México – México Resumen Se desarrolló un modelo de un reactor de lecho fijo adiabático para la hidrodesulfuración de fracciones de petróleo. Se utilizaron balances de materia y energía y correlaciones de la literatura para estimar las propiedades involucradas. Los parámetros cinéticos, así como condiciones típicas de operación a gran escala se tomaron de referencias previas. Se observó que los resultados del perfil de temperaturas obtenido utilizando el modelo riguroso fue ligeramente diferente a modelos en los cuales se ignoró la contribución de la corrección por presión de la capacidad calorífica, así como utilizando un factor de efectividad promedio, aunque la mayor diferencia relativa entre temperaturas calculada con esas aproximaciones fue menor al 1%. Abstract A model of an adiabatic fixed bed reactor for the hydrodesulfurization of petroleum fractions was developed. Material and energy balances and correlations of the literature were used to estimate the properties involved. The kinetic parameters as well as typical large scale operating conditions were taken from previous reports. It was observed that the results of the temperature profile obtained using the rigorous model were slightly different to models in which the contribution of pressure correction of the calorific capacity was ignored as well as using an average effectiveness factor, although the largest relative difference between temperatures calculated with those approaches was less than 1%. Palabras clave: modelación, perfiles de concentración, balance de energía, perfil de temperaturas Keywords: modeling, concentration profiles, energy balance, temperature profile |
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 4 ano 2018
VOL 9 N°4 2018
Teoría/Aplicación (Theory/Application)
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 3 año 2018 Articulo 4
ANÁLISIS DE LA CAPACIDAD DE ALMACENAMIENTO DE CH4 EN HIDRATOS sII DE CH4+THF USANDO SIMULACIONES MONTE CARLO ANALYSIS OF THE CH4 STORAGE CAPACITY IN THE CH4+THF sII HYDRATES USING MONTE CARLO SIMULATIONS Florianne Castillo-Borja*1, Richart Vázquez-Román2, Christian O. Díaz-Ovalle3, Ulises I. Bravo-Sánchez1 (1) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Aguascalientes, Departamento de Ingeniería Química, Av. López Mateos 1801 Ote, Fracc. Bona Gens, Aguascalientes, Ags., 20256 – México (2) Tecnológico Nacional de México/Instituto Tecnológico de Celaya, Departamento de Ingeniería Química, Av. García Cubas s/n, Celaya, Gto., 38010 – México (3) Tecnológico Nacional de México//Instituto Tecnológico de Roque, Departamento de Ingenierías, km 8 carretera Celaya-Juventino Rosas km 8, Celaya, Gto., 38110 – México Resumen Se realizaron simulaciones Monte Carlo en el colectivo de Gibbs para estudiar los efectos de la temperatura y la concentración inicial del THF, en la capacidad de almacenamiento del hidrato de CH4+THF sII. El rango de temperaturas y concentraciones analizadas son 293-303 K y 0.5-5.5 % mol, respectivamente. Se observó que al aumentar la temperatura se incrementa la cantidad de metano que puede almacenarse en las cavidades del hidrato sII. Se calculó un parámetro de orden angular que permitió detectar metano dentro de las cavidades grandes del hidrato sII para todas las condiciones de temperatura analizadas. Para investigar el efecto de la concentración de THF se realizaron simulaciones con diferentes concentraciones iniciales de THF en la fase líquida. Se observó, con los modelos utilizados, una concentración crítica del THF alrededor del 1.5 % mol en la fase líquida a 293 K, que conduce a una mayor ocupación del metano en las cavidades del hidrato sII. Abstract Monte Carlo simulations on the Gibbs ensemble to study the effect of temperature and the initial THF concentration on the cage occupancies of CH4+THF sII hydrate, were performed. The range of temperatures and concentrations analyzed are 293-303 K and 0.5-5.5 mol%, respectively. It is observed that the augment of temperature increases the amount of methane that can be stored in the cavities of the sII hydrate. The angular order parameter showed that methane can be found within large cavities of sII hydrate at all the conditions analyzed. To analyze the effect of the concentration of the THF were performed simulations with different initial concentrations of THF in the liquid phase. It was observed, with the models used, a critical concentration around the 1.5 % mol of THF in the liquid phase at 293 K, which gets the largest occupation of methane in hydrate sII cages. Palabras clave: colectivo de Gibbs Monte Carlo, hidratos de CH4+THF sII, concentración crítica del huésped, parámetro de orden angular Keywords: Gibbs ensemble Monte Carlo, CH4+THF sII hydrates, critical guest concentration, angular order parameter |
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 3 año 2018 Articulo 3
SEMISÍNTESIS DE ÉSTERES Y AMIDAS A PARTIR DE UN ALCALOIDE OBTENIDO DESDE AJÍ (Capsicum annuum) SEMISYNTHESIS OF ESTERS AND AMIDES FROM AN ALKALOID OBTAINED FROM AJÍ (Capsicum annuum) Kevin Vallecilla1, Manuel Zuluaga1, Fernando Agudelo1, Eunice Ríos1, Paula Charry1 (1) Universidad del Quindío, Facultad de Ciencias Básicas y Tecnologías, Programa de Química, Grupo Químico de Investigación y Desarrollo Ambiental (QIDEA), Carrera 15 Calle 12 Norte, Armenia-Colombia Resumen El presente trabajo describe la extracción y purificación de la capsaicina desde Capsicum annuum. Una vez extraída, fue analizada por cromatografía líquida de alta resolución (CLAR), posteriormente, fue modificada por reacciones semisintéticas, con el fin de obtener el ácido 8-metil-6-nonenoico. La acilación de este ácido fue precursor para reacciones con 2 fármacos comerciales. La primera reacción se realizó con acetaminofén para obtener el respectivo éster (8-metil-6-nonenoato de 4-acetamidofenilo). Además, se usó sulfametoxazol para obtener la amida (8-metil-4-sulfametoxazoil-6-nonenamida). A cada derivado obtenido se le determinaron sus propiedades fisicoquímicas y se caracterizaron por técnicas instrumentales. La finalidad de este trabajo fue obtener estos fármacos modificados, para que, en un futuro cercano, establecer si esta modificación funcional potencia la actividad biológica de estos en diferentes virus y bacterias. Abstract The present work describes the extraction and purification of capsaicin from Capsicum annuum. After extraction, it was analyzed by high performance liquid chromatography (HPLC), later, it was modified by semi-synthetic reactions, in order to obtain 8-methyl-6-nonenoic acid. The acylation of this acid was a precursor for reactions with commercial drugs. The first reaction was performed with acetaminophen to obtain the respective ester (4-acetamidophenyl 8-methyl-6-nonenoate). In addition, sulfamethoxazole had used to obtain the amide (8-methyl-4-sulfamethoxazoyl-6-nonenamide). Each obtained derivative was determined its physicochemical properties and they were characterized by instrumental techniques. The purpose of this work was to obtain these modified drugs, so that in the near future, to establish if this functional modification potentiates the biological activity of these in different viruses and bacteria. Palabras clave: capsaicina, hidrólisis básica, cloración, modificaciones estructurales Keywords: capsaicin, basic hydrolysis, chlorination, structural changes |
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 3 año 2018 Articulo 2
CONSUMO DE PLANTAS MEDICINALES DE USO HABITUAL Y POSIBLE EFECTO ADVERSO EN LA SALUD DE LA POBLACIÓN, COMO RESULTADO DE LA CONTAMINACIÓN DE LAS PLANTAS. AREQUIPA, PERÚ CONSUMPTION OF MEDICINAL PLANTS OF COMMON USE AND POSSIBLE ADVERSE EFFECT IN THE HEALTH OF THE POPULATION, AS A RESULT OF THE CONTAMINATION OF THE PLANTS. AREQUIPA, PERU Betty Paredes1, Janet R. Zegarra1, Juana D. Zanabria1, Félix E. Cuadros1, Jesús E. Chávez2, Paul K. Huanca*3 Universidad Nacional de San Agustín, (1) Departamento Académico de Química, (2) Departamento Académico de Ingeniería Química, (3) Departamento Académico de Ingeniería de Materiales, Av. Independencia s/n, Arequipa – Perú Resumen Se describe el consumo de plantas medicinales de mayor demanda por el uso diario de la población. Se efectúa la selección y tratamiento de muestras con el lavado, secado, molido y análisis. Los resultados indican metales ecotóxicos y esenciales. La mayor concentración de los metales esenciales se halla en el potasio con 46,63 g/kg en el matico, calcio con 21,42 g/kg en la alfalfa. La concentración de los metales ecotóxicos en el níquel con 5,30 mg/kg y 0,05 mg/kg de mercurio en el eucalipto, arsénico con 2,24 mg/kg en la avena, plomo 0,60 mg/kg y cromo 0,51 mg/kg en el matico, cadmio 0,46 mg/kg y talio 0,05 mg/kg en la manzanilla. Las plantas contienen metales esenciales y metales ecotóxicos y obedeciendo al consumo habitual de la persona, el efecto se puede observar en la sintomatología que posiblemente puede presentar al acumular o bioacumular el metal ecotóxico en su organismo corporal. Abstract The consumption of medicinal plants of greater demand for the daily use of the population, was described. The selection and treatment of samples is carried out with washing, drying, grinding and analysis. The results indicate ecotoxic metals and essential. The highest concentration of essential metals is found in potassium with 46,63 g/kg in the matic, calcium with 21,42 g/kg in alfalfa. The concentration of ecotoxic metals in nickel with 5,30 mg/kg and 0,05 mg/kg of mercury in eucalyptus, arsenic with 2,24 mg/kg in oats, lead 0,60 mg/kg and chromium 0,51 mg/kg in the matic, cadmium 0,46 mg/kg and thallium 0,05 mg / kg in the chamomile. The plants contain essential metals and ecotoxic metals and, obeying the habitual consumption of the person, the effect can be observed in the symptomatology that can possibly occur when accumulating or bioaccumulating the ecotoxic metal in their body organism. Palabras clave: metales ecotóxicos, plantas medicinales, contaminación, acumulación Keywords: ecotoxic metals, medicinal plants, pollution, accumulation |
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 3 año 2018 Articulo 1
CARACTERIZACIÓN Y APLICACIÓN DE UNA ZEOLITA NATURAL DE OCUVIRI (PERÚ) PARA LA REMOCIÓN DE Pb (II) EN SOLUCIÓN A NIVEL LABORATORIO CHARACTERIZATION AND APPLICATION OF A NATURAL ZEOLITE OF OCUVIRI (PERU) FOR THE REMOVAL OF Pb (II) IN SOLUTION AT THE LABORATORY LEVEL Paul K. Huanca1, Betty Paredes*2, Marcelo Rodríguez1, Derlis P. Gonzales1, Teresa R. Tejada3, Jesús E. Chávez4 Universidad Nacional de San Agustín, (1) Departamento de Ingeniería de Materiales, (2) Departamento de Química, (3) Departamento de Ingeniería Alimentaria, (4) Departamento de Ingeniería Química, Av. Venezuela s/n, Arequipa – Perú Resumen En este trabajo se desarrolló una metodología en la cual el material zeolítico procedente de la zona de Ocuviri-Lampa (localizada a pocos kilómetros de la ciudad de Puno), fue sometido a caracterización física, química, mineralógica y morfológica. Determinando la granulometría, densidad aparente, densidad real, porosidad, especies mineralógicas, composición química y microscopia del material. Posteriormente se utilizó la zeolita como material adsorbente en soluciones preparadas en laboratorio las cuales fueron evaluadas en función del tiempo y a diferentes concentraciones de plomo como material contaminante. Finalmente, las concentraciones iniciales y finales de plomo fueron cuantificadas por espectroscopía de absorción atómica para determinar el porcentaje de remoción de plomo. Se concluye que la zeolita natural estudiada tiene la capacidad de remediar aguas impactadas con plomo a nivel de laboratorio removiendo dicho contaminante mediante adsorción e intercambio iónico. Abstract In this work a methodology was made in which the zeolitic material came from the area of Ocuviri-Lampa (a few kilometers from the city of Puno), which was subjected to physical, chemical, mineralogical and morphological characterization. Determining the granulometry, bulk density, real density, porosity, mineralogical species, chemical composition and microscopy of the material. Subsequently, zeolite was used as adsorbent material in solutions prepared in the laboratory, which were evaluated as a function of time and at different concentrations of lead as a contaminating material. Finally, the initial and final concentrations of lead were quantified by atomic absorption spectroscopy to determine the percentage of lead removal. In conclusion, the natural zeolite studied remediated lead from polluted solutions. It is concluded that the natural zeolite studied has the capacity to remedy the impacted waters with the laboratory level by removing said contaminant by adsorption and ion exchange. Palabras clave: zeolita, adsorbente, plomo, remoción Keywords: zeolite, adsorbent, lead, removal |
Avances en Ciencias e Ingenieria Vol. 9 nro 3 ano 2018
VOL 9 N°3 2018