Tecnología Química

Uncertainty of nickel chemical analysis in paired samples of lateritic ore, NiS and NiO by linear regression

RESUMEN La comparación interlaboratorio es un instrumento para evaluar el desempeño del laboratorio en pruebas específicas. En este trabajo, se determinó la incertidumbre en el análisis químico cuantitativo de la concentración de níquel en muestras sólidas pareadas de los materiales: mineral laterítico (ML), sulfuro de níquel (NiS) y óxido de níquel sinterizado (NiO), mediante regresión lineal simple. Las determinaciones analíticas se realizaron por Espectrometría de Absorción Atómica con la participación de tres laboratorios del grupo empresarial para la producción de níquel en Cuba. Los supuestos del modelo de regresión lineal se comprobaron mediante el estadístico de Durbin-Watson, pruebas de homocedasticidad y normalidad. Se determinó la incertidumbre de la pendiente (Sm), la incertidumbre del intercepto (Sb) y la desviación estándar de la medición (Sy). Como resultado, el valor esperado (x) de concentración de níquel presentó un error máximo según: ML: (0.06 %, NiS: (0.51 % y NiO: (0.33 % en los extremos del intervalo de concentración. El método aporta información para evaluar el desempeño continuo de los laboratorios, a la vez que se analiza la base de datos históricos de comparación interlaboratorio.

ABSTRACT Interlaboratory comparison is an instrument for evaluating the laboratory performance in specific tests. In this work, the uncertainty in the quantitative chemical analysis of the nickel concentration was determined in paired solid samples of the materials: lateritic ore (LO), nickel sulfide (NiS) and sintered nickel oxide (NiO), using the simple linear regression. The analytical determinations were made by Atomic Absorption Spectrometry (AAS) with the participation of three laboratories of the corporative group for the production of nickel in Cuba. The assumptions of the linear regression model were verified using the Durbin-Watson statistic, homoscedasticity and normality test. The uncertainty in the slope (Sm), the uncertainty in the intercept (Sb) and the standard deviation of the measurement (Sy) were determined. As a result, the expected value (x) of the nickel concentration presented a maximum error according to: LO: (0.06 %, NiS: (0.51 % y NiO: (0.33 % at the extreme ends of the measurement range. This method provides information to evaluate the laboratories continuous performance, and in turn the historical database of interlaboratory comparison is analyzed.

Cyanide determination in water bodies of the municipality of Jobabo, Las Tunas

RESUMEN En el municipio Jobabo (Las Tunas), se encuentra la mina de oro más productiva de Cuba, el principal enclave de extracción del país. En ella, se utiliza el método de lixiviación con cianuro para extraer el oro, lo que aumenta el riesgo de contaminación en las aguas cercanas, y plantea la necesidad de un monitoreo por los riesgos para la salud pública implícitos en este proceso. El objetivo de este estudio fue cuantificar la concentración de cianuro en los cuerpos de agua para determinar si existe algún riesgo para la salud pública de la población local. El estudio tuvo un enfoque cuantitativo de tipo exploratorio, para evaluar el contenido de cianuro en 17 cuerpos hídricos seleccionados como estaciones de muestreo. Se utilizó el método espectrofotométrico para cuantificar, y pruebas estadísticas (normalidad, homocedasticidad, Kruskal-Wallis, Game-Howell) para la evaluación de los datos obtenidos. Se usaron las normas cubanas de fuentes de abasto y agua potable para determinar su idoneidad. Como resultado, las 17 estaciones analizadas mostraron concentraciones de cianuro inferiores al límite máximo admisible establecido por las normas cubanas, por lo que estos cuerpos poseen un bajo riesgo para la salud de la población local. Hubo diferencias significativas entre los contenidos de cianuro en las estaciones, lo que indica la influencia de varios factores en su concentración. Los niveles de cianuro encontrados en los cuerpos de agua analizados no representan un riesgo significativo para la salud pública de los habitantes de la zona estudiada.

ABSTRACT In the Jobabo municipality (Las Tunas), there is the most productive gold mine in Cuba, the main extraction enclave in the country. The cyanide leaching method is used to extract the gold, which increases the risk of contamination in nearby waters, and raises the need for monitoring due to the public health risks implicit in this process. The objective of this study was quantify the concentration of cyanide in bodies of water to determine if there is any risk to the public health of the local population. A study with a quantitative exploratory approach was carried, to evaluate the cyanide content in 17 water bodies selected as sampling stations. The spectrophotometric method was used to quantify, and statistical tests (normality, homoscedasticity, Kruskal-Wallis, Game-Howell) were used to evaluate the data obtained. Cuban standards for supply sources and drinking water were used to determine their suitability. The results of the 17 stations analyzed showed cyanide concentrations lower than the maximum admissible limit established by Cuban standards, so these bodies pose a low risk to the health of the local population. There were significant differences between the cyanide contents in the stations, indicating the influence of several factors on its concentration. The cyanide levels found in the water bodies analyzed do not represent a significant risk to the public health of the inhabitants of the studied area.

Plan de análisis de riesgos y puntos críticos de control en la línea de producción de una bebida láctea fermentada

RESUMEN El plan de análisis de riesgos y puntos críticos de control (HACCP) es un sistema para evaluar los peligros y establecer sistemas para su prevención. Esta investigación tuvo como objetivo diseñar un plan de análisis de riesgos y puntos críticos de control en la línea de producción de una bebida láctea fermentada con gel de aloe frutado, para lo cual se realizó un análisis de peligros en las diferentes etapas de elaboración del producto, se identificaron los puntos críticos de control (PCC) y se establecieron de los límites críticos para cada uno. La metodología se basa en la aplicación de los siete principios del HACCP señalados en la norma venezolana COVENIN 3802:2002. El análisis de peligros y la aplicación del árbol de decisión permitieron identificar 5 PCC: recepción de leche cruda, pasteurización, inoculación, recepción de pencas de zábila y almacenamiento final y distribución. Los límites críticos están referidos a temperaturas, tiempo y condiciones microbiológicas. El plan de HACCP contiene el sistema de vigilancia, acciones correctivas y procedimientos de verificación por cada PCC establecido.

ABSTRACT The Hazard Analysis and Critical Control Point (HACCP) plan is a system for evaluating hazards and establishing systems for their prevention. This research aimed to design a risk analysis plan and critical control points in the production line of a fermented dairy drink with fruity aloe gel, for which a hazard analysis was carried out in the different stages of product production, the critical control points (CCP) were identified and the critical limits were established for each one. The methodology is based on the application of the seven HACCP principles indicated in the Venezuelan standard COVENIN 3802:2002. The hazard analysis and the application of the decision tree allowed us to identify 5 CCPs: reception of raw milk, pasteurization, inoculation, reception of Aloe vera leaves and final storage and distribution. The critical limits are referred to temperatures, time and microbiological conditions. The HACCP plan contains the surveillance system, corrective actions and verification procedures for each established CCP.

Validación del proceso de formulación del inyectable amikacina 500 mg

RESUMEN La amikacina es el aminoglucósido de mayor espectro antibacteriano. Fue un producto transferido hacia la Empresa Laboratorios aica+, desarrollándose una solución parenteral de pequeño volumen. El objetivo del trabajo fue validar el proceso de formulación del inyectable amikacina 500 mg. Para ello se utilizaron tres lotes industriales consecutivos del inyectable. Se verificaron los parámetros de operación, la calificación de la operación y el desempeño. Los parámetros evaluados incluyeron las características organolépticas, pH y valoración, antes y después del proceso de filtración. Se evaluó la estabilidad de vida de estante durante 24 meses de los tres lotes. Se comprobó que las presiones de trabajo y la velocidad de agitación cumplieron con los criterios establecidos, demostrando la reproducibilidad de la operación. La comprobación de la pesada de todos los componentes del inyectable, demostró el cumplimiento de lo establecido, así como la prueba de integridad de los medios filtrantes empleados en el proceso de fabricación. Se evidenció el cumplimiento de las especificaciones de calidad establecidas para el producto, antes y después de la filtración. Se demuestra el estado validado del proceso de fabricación del inyectable de sulfato de amikacina, según las condiciones existentes en la Planta de Producción de Bulbos de la UEB Aica+. Los lotes industriales de la formulación seleccionada resultaron estables física, química y microbiológicamente durante 24 meses, almacenados a 30 ± 2 ºC y 70 ± 5 % de humedad relativa.

ABSTRACT Amikacin is the aminoglycoside with the broadest antibacterial spectrum. It was a product transferred to the Aica Laboratories Company, developing a small volume injection solution. The objective of the work was to validate the formulation process of the injection amikacin 500 mg. Three consecutive industrial batches were evaluated. The operating parameters, the operation qualification and performance were verified. Before and after the filtration process, the organoleptic characteristics, pH and assay were evaluated. The shelf life stability of the three batches was evaluated for 24 months. The working pressures and stirring speed met the established criteria, demonstrating the operation reproducibility. The verification of the weighing of each component of the injection and the integrity test of the filter media, in the three batches, demonstrated compliance with established specifications in the manufacturing process. Adherence with the quality specifications set for the product was evidenced, before and after filtration. The validated status of the manufacturing process of the injectable amikacin sulphate is demonstrated according to the existing conditions in the Aica Laboratories Company. The industrial batches of the selected formulation were physically, chemically and microbiologically stable for 24 months, stored at 30 ºC ± 2 ºC and 70 ± 5 % of relative humidity.

Distillation of the Product Liquor in the Ammoniacal Carbonate Technology in Cuba. Bibliographic synthesis

RESUMEN En este trabajo se analizan los parámetros de operación para realizar la destilación del Licor Producto (LP) en el proceso de lixiviación carbonato amoniacal en Cuba, que contribuyen a disminuir la concentración de níquel y amoníaco en los efluentes, así como a mejorar las propiedades químico-físicas del Carbonato Básico de Níquel (CBN). Para ello se realizó una síntesis bibliográfica. Se propuso alimentar el LP con una composición a la mayor relación másica Ni/S de 1,0 a 3,2; en cambio, al mínimo de concentración de azufre de 5,0 a 2,3 g/L y relación NH3/CO2 de 2,0 a 1,5. El flujo no debe ser mayor que 60 m3/h, así el tiempo de residencia es propicio para la nucleación y crecimiento de las partículas de CBN. En la suspensión efluente se debe mantener un pH en el intervalo de 8,2 a 8,5, mediante el control de la relación entre flujo de vapor y flujo de LP. Se sugirió evaluar en posteriores investigaciones, la combinación de la alimentación de licor rico en CO2 por un plato lateral de las columnas y el control por pH, en cuanto al efecto sobre la concentración de níquel disuelto y las propiedades del CBN.

ABSTRACT In this work, the operating parameters are analyzed to performer the distillation of Product Liquor (LP) in the ammoniacal carbonate leaching process in Cuba, which contribute to reduce the concentration of nickel and ammonia in the effluents, as well as to improve the chemical-physical properties of Basic Nickel Carbonate (CBN). Thus, a bibliographic synthesis was carried out. It was proposed to feed the LP with a composition at the highest Ni/S mass ratio of 1,0 to 3,2; on the other hand, at the minimum sulfur concentration from 5.0 to 2,3 g/L, and NH3/CO2 ratio from 2,0 to 1,5. The flow should not be greater than 60 m3/h, then the residence time is favorable for the nucleation and growth of the CBN particles. In the effluent suspension, a pH must be maintained in the range of 8,2 to 8,5 by controlling the steam flow to LP flow ratio. It was suggested to evaluate in further investigations, the combination of feeding CO2-rich liquor through a side plate of the columns and the control by pH, regarding the effect on the concentration of dissolved nickel and the properties of CBN.

Biological models to determinate the ecotoxicity of Jatropha curcas oil and its derivatives. Review

RESUMEN El aceite de Jatropha curcas y sus derivados han sido productos de especial interés debido aplicaciones en la formulación de biolubricantes y biodiesel. Este contiene compuestos tóxicos como los ésteres de forbol, por lo que el objetivo es seleccionar los modelos adecuados para la determinación de la ecotoxicidad del aceite de Jatropha curcos y sus derivados. Se realizó una investigación cualitativa para precisar los modelos empleados en la determinación de la toxicidad, se revisaron artículos científicos, tesis de maestría, doctorado, libros y otros, de los cuales se recopilaron los fundamentos que mostraron una visión clara y confiable del tema. Se realizó la revisión en bases de datos internacionales, Google académico, SciELO, Redalyc, Science Direct, así como en repositorios institucionales, con los descriptores Jatropha curcas, biomodelos, ecotoxicidad y modelos biológicos. La información recopilada fue organizada y analizada aplicando los métodos de investigación análisis y síntesis, seleccionándose 65 contribuciones que constituyeron las más representativas. Los principales biomodelos utilizados por el compendio de autores fueron Lactuca sativa y Artemia salina debido a su fácil manejo y bajo costos. Se concluye que el uso de modelos biológicos para determinar la ecotoxicidad de una sustancia es variado, demostrando que estos modelos son de innegable importancia. Lactuca sativa y Artemia salina son los más utilizados por el compendio de autores estudiados.

ABSTRACT Jatropha curcas oil and its derivatives have been products of special interest due to applications in the formulation of biolubricants and biodiesel. This contains toxic compounds such as phorbol esters, so the objective is to select the biomodels to be used to determine the level of toxicity of Jatropha curcas oil and its derivatives. A qualitative investigation was carried out to specify the models used in determining toxicity; scientific articles, master's theses, doctoral theses, books and others were reviewed, from which the foundations that showed a clear and reliable vision of the subject were compiled. The review was carried out in international databases, Google academic, SciELO, Redalyc, Science Direct, as well as in institutional repositories, with the descriptors Jatropha curcas, biomodels, ecotoxicity and biological models. The information collected was organized and analyzed applying analysis and synthesis research methods, selecting 65 contributions that were the most representative. The main biomodels used by the compendium of authors were Lactuca sativa and Artemia salina due to their easy handling and low costs. It is concluded that the use of biological models to determine the ecotoxicity of a substance is varied, demonstrating that these models are of undeniable importance. Lactuca sativa and Artemia salina are the most used by the compendium of authors studied.

Industrial production of NEREA^® zeolitic products for the agricultural industry: alternatives for the curing-drying process

RESUMEN Los productos NEREA® Sustrato, NEREA® Fertilizante y NEREA® Plus están registrados para ser usados como sustrato, fertilizante edáfico y fertilizante foliar, respectivamente, para la producción agrícola. La tecnología de producción NEREA® no genera residuales y es adaptable a las condiciones de la industria, lo que conlleva a constantes mejoras en su implementación. El proceso de producción incluye, en una primera etapa, la modificación del mineral con disoluciones acuosas de fertilizantes químicos NPK hidrosoluble. En una siguiente etapa, denominada como “curado-secado”, se dispone al material en forma de cama para desarrollar la incorporación de los nutrientes (N, P, K, etc.) en la matriz zeolítica mediante procesos de intercambio iónico y adsorción. Esta investigación se realizó en la Planta Experimental NEREA® San Andrés, Cuba, con el propósito de desarrollar alternativas para el “curado-secado” de estos productos, que incrementen la capacidad productiva y permitan una mayor adaptabilidad de la tecnología. Se utilizó el mineral zeolítico del yacimiento San Andrés, el cual es una mezcla de zeolitas tipo clinoptilolita-heulandita y mordenita. Se determinó que el curado-secado del producto envasado directamente en sacos incrementa la productividad hasta 0,83 t/h, lo que resulta ser 0,41 t/h mayor que el proceso actual. Los productos NEREA® resultaron enriquecidos con los nutrientes N, P, K y otros micronutrientes necesarios para el desarrollo adecuado de los cultivos, lo que fue evidenciado por DRX, SEM, FTIR y otras técnicas de caracterización.

ABSTRACT NEREA® Substrate, NEREA® Fertilizer and NEREA® Plus products are registered to be used as a substrate, soil fertilizer and foliar fertilizer, respectively, for the agricultural production. The NEREA® production technology does not generate waste and is adaptable to industry conditions, which lead to that its implementation is in a constant improvement. The production process includes, in a first stage, the modification of the mineral with aqueous solutions of hydro-soluble NPK chemical fertilizers. In a next stage, called “curing-drying”, the material is arranged in the bed form to develop the incorporation of nutrients (N, P, K, etc.) into the zeolite matrix through ion-exchange and adsorption processes. This research was carried out at NEREA® San Andrés Experimental Plant, Cuba, to develop alternatives for the “curing-drying” of these products in order to increase the productive capacity and allow greater adaptability of the technology. The zeolitic mineral from the San Andrés deposit was used, which is a mixture of clinoptilolite-heulandite and mordenite type zeolites. It was determined that the curing-drying of the product packaged directly in bags increases productivity up to 0,83 t/h, which turns out to be 0,41 t/h higher than the current process. NEREA® products turned out to be enriched with the nutrient’s N, P, K and other micronutrients necessary for the proper development of crops, which was evidenced by using XRD, SEM, FTIR and other characterization techniques.

Thickening capacity of Triumfetta lappula L mucilage in shampoo formulation

RESUMEN Los mucílagos vegetales constituyen una alternativa viable para reducir la dependencia de productos inorgánicos poco amigables con el medioambiente, que la comunidad científica debe impulsar para desarrollar nuevos productos. El objetivo fue valorar mucílago obtenido de Triumfetta lappula., como espesante en una fórmula de champú. Previo a la extracción del mucílago por hidratación, se realizó el tamizaje fitoquímico que identificó la presencia de metabolitos secundarios por reacciones rápidas de coloración y precipitación; y, la viscosidad del mucílago (material espesante) se determinó utilizando un reómetro digital. Para el champú, se utilizó un diseño experimental de tres factores a dos niveles, valorados con la variable respuesta viscosidad y tabulada con el software estadístico Statgraphics Centurion XV y el control de espuma mediante prueba de la probeta. El mucílago contiene taninos, alcaloides y triterpenos importantes como antimicrobianos; su capacidad para absorber agua forma un material espeso de 1170 mPa.s, que como ingrediente en el champú permitió un valor promedio de viscosidad aparente de 1176 mPa.s y un valor promedio de viscosidad en el mejor tratamiento (T2) de 1530 mPa.s a pH de 6,8; valores que están dentro del rango de viscosidad para champús comerciales. El mucílago de Triumfetta lappula con presencia de alcaloides, taninos y triterpenos utilizado como espesante natural, emoliente, hidratante y antibacterial en una fórmula de champú, ofrece resultados satisfactorios que viabilizan nuevas líneas de investigación para formulaciones de productos de aseo personal con importante proyección de aplicación inmediata.

ABSTRACT Plant mucilage constitute a viable alternative to reduce dependence on inorganic products that are unfriendly to the environment, which the scientific community must promote to develop new products. The aim was to evaluate mucilage obtained from Triumfetta lappula, as a thickener in a shampoo formula. Prior to the extraction of the mucilage by hydration, phytochemical screening was carried out, which identified the presence of secondary metabolites through rapid coloring and precipitation reactions; and the viscosity of the mucilage (thickening material) was determined using a digital rheometer. For the shampoo, an experimental design of three factors at two levels was used, assessed with the viscosity response variable, and tabulated with the Statgraphics Centurion XV statistical software and foam control by test tube test. The mucilage contains tannins, alkaloids, and triterpenes important as antimicrobials; Its ability to absorb water forms a thick material of 1170 mPa.s, which as an ingredient in the shampoo allowed an average value of apparent viscosity of 1176 mPa.s and an average value of viscosity in the best treatment (T2) of 1530 mPa.s at pH 6,8; values that are within the viscosity range for commercial shampoos. Triumfetta lappula mucilage with the presence of alkaloids, tannins and triterpenes used as a natural thickener, emollient, moisturizing and antibacterial in a shampoo formula, offers satisfactory results that enable new lines of research for formulations of personal care products with important application projections. immediate.

Ion exchange assessment for water treatment in brewing craft beer

RESUMEN Para diversificar las ofertas turísticas y aumentar ingresos en divisas, en Cuba, se ha asumido la ejecución de fábricas-tabernas de cerveza artesanal, contratando los servicios y tecnologías a compañías extranjeras, pero en los contratos no siempre se incluye la planta de tratamiento de agua, siendo el agua uno de los elementos más importantes en la fabricación de cerveza. Por lo que el objetivo de la investigacion es: evaluar un sistema de intercambio iónico disponible, para el tratamiento del agua en la fabricación de cerveza artesanal. En la metodología empleada se identificaron los principales parámetros de calidad del agua de la fábrica para la producción de cervezas artesanales y se estudiaron experimentalmente diferentes tipos de resinas para llevar el agua a los parámetros requeridos. Como conclusiones se obtuvo que: la caracterización del agua de la cervecería permitió determinar, que ésta no cumple con los rangos de dureza de 116- 207 ppm o mg/L (CaCO3) establecidos para las cervezas claras, la resina apropiada para el tratamiento del agua es la Amberlita, la cual posee una capacidad de adsorcion de 38 458,2 mg/L de resina, el escalado a nivel industrial de la columna de intercambio iónico existente, permitió determinar la capacidad de tratamiento de agua por ciclo que fue de 62 788 L, así como los consumos de agua y ácido clorhídrico en el ciclo de regeneración y enjuague de 7 401,14 L y 304,1 L respectivamente.

ABSTRACT In order to diversify tourist offers and increase foreign currency income, Cuba has assumed the execution of craft beer breweries, contracting the services and technologies to foreign companies, but the contracts do not always include the water treatment plant, being water one of the most important elements in the manufacture of beer. Therefore, the objective of the research is: Assess an available ion exchange system for water treatment in the manufacture of craft beer. In the methodology used, the main water quality parameters of the brewery water for the production of craft beers were identified and different types of resins were experimentally studied to bring the water to the required parameters. As conclusions it was obtained that: The characterization of the brewery water allowed to determine, that this does not comply with the hardness ranges of 116- 207 mg/L (CaCO3) established for clear beers, the appropriate resin for water treatment is Amberlite, which has an adsorption capacity of 38 458.2 mg/L of resin, The industrial scaling of the existing ion exchange column allowed determining the water treatment capacity per cycle, which was 62 788 L, as well as the consumption of water and hydrochloric acid in the regeneration and rinsing cycle of 7 401.14 L and 304.1 L,

Implementation of the hazard analysis and critical control points (HACCP) system for syrup production

RESUMEN La unidad empresarial de base “Tecnoazucar Villa Clara”, perteneciente a la empresa Tecnoazucar, tiene dentro de su objeto social, la producción de siropes. Este producto que cuenta con una alta demanda de la población, se está viendo afectado por problemas que pueden comprometer su inocuidad. Es por ello que el objetivo de esta investigación se centra en la realización de una propuesta del sistema de Análisis de los peligros y los puntos críticos de control (HACCP). Para el desarrollo de la misma se realizó un diagnóstico a la UEB, basado en la aplicación de una lista de chequeo que responde a los requisitos establecidos en la NC ISO 22000: 2018 Sistema de gestión de la inocuidad de los alimentos. Además, se utilizaron otras técnicas como son: observación directa, consulta a documentos de la entidad, diagrama de flujo de proceso, árbol de decisiones y entrevistas. Como resultado se comprobó que, por la envergadura de las no conformidades detectadas, la fábrica no se encuentra en condiciones de implementar un sistema de gestión de la inocuidad, pero si se puede lograr una mejora del producto accionando sobre la propuesta del sistema HACCP, a través de la cual se identificaron los peligros significativos. Los puntos de control críticos resultantes fueron: pasteurización, envasado y tapado, además se diseñaron medidas preventivas y correctivas que garantizan la producción con mayor inocuidad.

ABSTRACT The base business unit "Tecnoazucar Villa Clara," belonging to the Tecnoazucar company, has as part of its social object the production of syrups. This product, which has a high demand from the population, is being affected by problems that could compromise its safety. Therefore, the objective of this research focuses on proposing the Hazard Analysis and Critical Control Points (HACCP) system. For its development, a diagnosis of the base business unit was conducted, based on the application of a checklist that meets the requirements established in the NC ISO 22000:2018 Food Safety Management System. Additionally, other techniques such as direct observation, consultation of entity documents, process flow diagram, decision tree, and interviews were used. As a result, it was confirmed that, due to the magnitude of the non-conformities detected, the factory is not in a position to implement a food safety management system. However, an improvement in the product can be achieved by implementing the HACCP system proposal, through which significant hazards were identified. The resulting critical control points were pasteurization, packaging and sealing, and preventive and corrective measures were designed to ensure production with greater safety.