Revista CENIC Ciencias Químicas

Análisis de la falla del techo flotante de un tanque de almacenamiento de gasolina

RESUMEN En el presente trabajo se determinó la causa de la falla en el techo flotante de un tanque que almacena gasolina en una refinería de petróleo. Mediante la inspección visual se observó el elevado deterioro de las planchas de aluminio que conforman la membrana y se percibió un sólido esparcido sobre las mismas. El estudio estructural de la aleación se realizó mediante la Espectrometría de Emisión por Arco Eléctrico y Metalografía. Los productos de corrosión se caracterizaron por Difractometría de rayos-X. El material se correspondió con la aleación de aluminio 3003 y no se encontraron deficiencias estructurales que sensibilizaran el material a la corrosión. En la superficie expuesta a la humedad y al oxígeno se evidenció el ataque localizado. La causa de la falla fue la corrosión galvánica, debido a diferencias de concentración de oxígeno entre las zonas cubiertas del sólido y las zonas libres del mismo.

ABSTRACT In this work, the cause of the failure in the floating roof of a tank that stores gasoline in an oil refinery was determined. By visual inspection, the high deterioration of the aluminum plates that make up the membrane was observed and a solid scattered on them was perceived. The structural study of the alloy was carried out using Electric Arc Emission Spectrometry and Metallography. The corrosion products were characterized by X-ray diffractometry. The material matched 3003 aluminum alloy and no structural deficiencies were found that would sensitize the material to corrosion. On the surface exposed to humidity and oxygen, localized attack was evidenced. The cause of the failure was galvanic corrosion, due to differences in oxygen concentration between the covered areas of the solid and the free areas of the same.

Conocimientos actuales acerca de la encapsulación de aceites esenciales

RESUMEN La encapsulación es el proceso de construir una barrera funcional entre un núcleo y un material de pared para evitar reacciones químicas y físicas, así como mantener las propiedades biológicas, funcionales y fisicoquímicas del núcleo. La selección de un método de encapsulación apropiado y del material de pared depende del fin del producto y condiciones del proceso usado. La encapsulación puede mejorar la estabilidad oxidativa, termoestabilidad, vida de anaquel, actividad biológica y controlar la volatilidad y liberación de los aceites esenciales. El objetivo de esta revisión fue recopilar y valorar información acerca de alternativas para la encapsulación de aceites esenciales y disponer de conocimientos para la selección más adecuada, teniendo en cuenta las ventajas y limitaciones. Adicionalmente, esta revisión ofrece información a los investigadores que trabajan en los campos de los alimentos y nutrición, farmacia, agronomía e ingeniería que están interesados en la encapsulación de aceites esenciales. Diferentes métodos han demostrado ser útiles para lograr este propósito, pero el secado por aspersión y la coacervación son los métodos más usados para la encapsulación de aceites esenciales. Las investigaciones futuras deberán ser dirigidas al uso de combinar estos métodos para encapsular mezclas de aceites esenciales. En particular, en los productos alimenticios para aplicar los aceites esenciales como películas antimicrobianas y cubiertas con aceites esenciales micro o nanoencapsulados para aumentar la seguridad sanitaria y prolongar la vida de anaquel. Además, continuar con la evaluación del perfil toxicológico y de los riesgos potenciales asociados a la nanoencapsulación.

ABSTRACT Encapsulation is the process of building a functional barrier between a core and wall material to avoid chemical and physical reactions and to maintain the biological, functional, and physicochemical properties of core materials. The choice of an appropriate encapsulation method and wall material depends upon the end use of the product and the processing conditions involved. Encapsulation can enhance the oxidative stability, thermostability, shelf-life, biological activity and control the volatility and release of essential oils. The aim of the present review was to gather and to value information about alternatives for the encapsulation of the essential oils and to have knowledge for the most appropriate selection, keeping in mind the advantages and limitations. Additionally, this review offer information to researchers working in the field of food and nutrition, pharmacy, agronomy and engineering who are interested in the encapsulation of essential oils. It was found that encapsulation has been conducted by employing different methods, but spray drying and coacervation are the most commonly used methods for the microencapsulation of essential oils. Future investigations will be directed to the use of combining these methods to encapsulate mixtures of essential oils. In particular, in the food products to apply the essential oils as antimicrobial films and micro or nanoencapsulated essential oil covers to increase the sanitary security and to prolong the shelf life. Also, to continue with the evaluation of the toxicological profile and of the associate potential risks of nanoencapsulation.

Chemical composition and antibacterial activity of the leaf essential oil of Eucalyptus globulus Labill. from two highs of the canton Cañar, Ecuador

RESUMEN El aceite esencial de eucalipto se ha usado en la medicina natural y se ha investigado las propiedades medicinales de estas especies, que incluyen una amplia gama de actividades biológicas. La composición de un aceite esencial puede estar afectada por varios factores, tales como variación fisiológica, condiciones ambientales, variaciones geográficas, así como factores genéticos y evolutivos. En el presente trabajo se investigó la composición química y actividad antibacteriana del aceite esencial de hojas de Eucalyptus globulus Labill. que crece en las regiones de Moyancón y Chorocópte (1347 y 3191 metros sobre el nivel del mar, respectivamente) en el cantón Cañar, Ecuador. Los aceites esenciales fueron aislados mediante hidrodestilación durante dos horas y analizados por cromatografía de gases con detectores de llama de hidrógeno y selectivo de masas. Los rendimientos de aceite esencial para las regiones de Moyancón y Chorocópte fueron 0.17 % y 0.15 % (v/m), respectivamente. Se identificaron y cuantificaron 99 compuestos volátiles, donde predominaron el 1,8-cineol y α-pineno. No se encontraron diferencias significativas en la composición por efecto de la región de crecimiento. El aceite esencial de la región de Moyancón mostró actividad antibacteriana moderada contra Staphylococus aureus, Streptococus pyogenes y Eschericha coli.

ABSTRACT The eucalyptus essential oil has been used in the natural medicine and it has been investigated the medicinal properties of these species that include a wide range of biological activities. The composition of an essential oil can be affected by several factors, such as genetic, ontogenic, morphogenetic and environmental factors. The present work investigated the chemical composition and antibacterial activity of the leaf essential oil of Eucalyptus globulus Labill. plants, which grow in Moyancón and Chorocópte regions (1347 and 3191 m height above sea level, respectively) in the canton Cañar, Ecuador. The essential oils were isolated by means of hydrodistillation during two hours and analyzed by gas chromatography coupled to flame ionization and mass selective detectors. The essential oil yields of leaves from Moyancón and Chorocópte regions were 0.17 % and 0.15 % (v/m), respectively. A total of 99 volatile compounds were identified and quantified, where 1,8-cineol and (-pinene were the major compounds. No significant differences in the composition were found by effect of the growth region. The essential oil from Moyancón region showed moderate antibacterial activity against Staphylococus aureus, Streptococus pyogenes and Eschericha coli.

Inorganic chemistry, metallurgy, and carbon

ABSTRACT Frederick Crace-Calvert (1819-1873), an English chemist, carried extensive research on a wide variety of subjects (inorganic, organic, and biochemistry, materials science, coal chemistry, manufacture of steel, etc.). During his study of lead and its derivatives he found that lead behaved in a completely different manner when submerged in distilled water or in common (saline) water. He discovered four new lead oxides, three crystalline (one olive, one red and one pink, and a fourth one, amorphous and of a fine red color); he studied the action of ammonia on the hydrate of lead protoxide and the nitrates of lead at different temperatures and synthesized a variety of salts in which one equivalent of lead oxide was gradually substituted by one of ammonia. Together with Johnson they discovered that the higher the purity of metal, the higher the amount of corrosion by sulfuric acid. They developed a series of new alloys in which the components were present in defined proportions and studied the physical and chemical properties of metals alloys, and amalgams (thermal expansion, thermal conductivity, specific gravity, and the action of acids). Crace-Calvert developed a very efficient method for decreasing the amount of sulfur in coke, based on the action of sodium chloride, a discovery that was applied by the French and English metallurgical industry to produce a better-quality iron, at substantial savings. He analyzed rust and concluded that the main atmospheric factor causing rust was CO2 and not oxygen or water vapor. He also studied the therapeutic properties of picric acid and his finding that this acid turned the skin and eyes yellow, temporarily.

RESUMEN Frederick Crace-Calvert (1819-1873), un químico inglés que realizó una amplia investigación en una variedad de temas (química inorgánica, orgánica y bioquímica, ciencia de los materiales, industria del carbón, fabricación del acero, etc.) Durante su estudio del plomo y sus derivados descubrió que este metal se comportaba de una manera muy diferente al sumergirlo en agua destilada o en agua corriente (salina). Descubrió cuatro nuevos óxidos de plomo, tres cristalinos (uno color oliva, otro rojo y otro rosado) y un cuarto que era amorfo y de un color rojo fino. Estudió la acción del amoníaco sobre el hidrato del protóxido de plomo y los nitratos de plomo a distintas temperaturas, y sintetizó una variedad de sales en la cuales un equivalente de óxido de plomo era reemplazado gradualmente por otro de amoníaco, Junto con Johnson descubrieron que, a mayor pureza del metal, mayor la acción corrosiva del ácido sulfúrico. Desarrollaron una serie de nuevas aleaciones en las cuales los componentes estaban en proporciones definidas, y estudiaron las propiedades físicas y químicas de metales, aleaciones y amalgamas (expansión térmica, conductividad térmica, peso específico, y acción de ácidos). Crace-Calvert desarrolló un método muy eficiente para disminuir la cantidad de azufre presente en el coque, basado en la acción del cloruro de sodio), un descubrimiento que fue empleado por la industria metalúrgica francesa e inglesa para producir fierro de mejor calidad y a menor precio. Analizó la herrumbre y concluyó que era originado principalmente por el CO2 atmosférico y no el oxígeno o la humedad del air. Estudió las propiedades terapéuticas del ácido pícrico y el hecho de que teñía la piel y los ojos amarillos, en forma temporal.

AMAND BINEAU

ABSTRACT Amand Bineau (1812-1856), a French chemist who determined the density of a large number of gases and vapors and assumed that the anomalies were due to molecular aggregates. The influence of the distance between molecules was negligible compared to the influence of the temperature. Justification of abnormal densities using equivalent values required assuming that the molecules of the gas were not acting independently but as groups. In the case of acetic acid the concordance between observed density and equivalents occurred only if the molecules were paired as a dibasic acid. Bineau studied the phenomenon of azeotropy in aqueous solutions of hydrogen chloride and determined that it occurred at the composition of 1 equivalent of acid and 16 of water. He determined the composition of nitrogen halogens by determining the ratio between its elements and studied the reaction of ammonia with a variety of reagents, among them hydrogen sulfide, selenhydric and telluric acids and ammonium halocyanates, as well as the isomerism of the latter. He developed a series of analytical techniques for nitrogen, ammonia, carbon dioxide, magnesium, and calcium carbonate and studied the effect of nitrogen and ammonia on the growth of algae.

RESUMEN Amand Bineau (1812-1856), químico francés que determinó la densidad de un gran número de gases y vapores y supuso que las anomalías se debían a agregados moleculares. La influencia de la distancia entre moléculas era despreciable en comparación con la influencia de la temperatura. La justificación de las densidades anormales en función de los valores equivalentes requería suponer que las moléculas del gas no actuaban en forma independiente sino en grupos. En el caso del ácido acético la concordancia entre la densidad observada y los equivalentes tenía lugar solo si las moléculas estaban apareadas como ácido bibásico. Bineau estudió el fenómeno de la azeotropía en soluciones acuosas de cloruro de hidrógeno y agua y determinó que tenía lugar cuando la composición era de 1 equivalente de ácido y 16 de agua. Bineau determinó la composición de derivados halogenados del nitrógeno a través de la razón entre los elementos y estudió la reacción del amoníaco con una variedad de reactivos, entre ellos sulfuro de hidrógeno, los ácidos selenhídrico y telúrico, y los halocianatos de ammonio, así como la isomería de estos últimos. Desarrolló una serie de técnicas analíticas para el nitrógeno, amoníaco, dióxido de carbono, y los carbonatos de magnesio y calcio. También estudió el efecto del nitrógeno y del amoniaco sobre el crecimiento de las algas.

Purificación de la mezcla de los isómeros 3´ ,4´ y 4´ ,6´ isopropilidén de la lactosa

RESUMEN En la síntesis de aceptores de lactosa que serán utilizados para formar parte de oligisacaridos y glicoconjugados, es necesario la protección de las posiciones 3´,4´ de la lactosa con grupo isopropilidén. En la reacción química de protección de estas posiciones se obtienen varios productos colaterales que son necesarios separar del isómero de interés. Se ha reportado la realización de dos purificaciones en columna cromatográfica y una cristalización final. El presente trabajo propone la sustitución de la primera purificación cromatográfica por dos extracciones: una líquido-líquido y una líquido-sólido. Además, se realizó un diseño de experimento para determinar las mejores condiciones en las dos extracciones. En la extracción líquido-líquido se utilizó como disolvente diclorometano con una relación entre el disolvente orgánico y la fase acuosa en el nivel + 1, una velocidad de agitación en el nivel +1 y se repitió la operación ocho veces. En la extracción líquido-sólido se utilizó como disolvente acetona con una relación líquido-sólido en el nivel +1, una velocidad de agitación en el nivel -1 y la operación se repitió 12 veces. Se comparó el método de purificación de la literatura y la propuesta realizada y en ambos se obtienen cantidades similares de la mezcla de los isómeros 3´,4´ y 4´,6´ isopropilidén de lactosa, pero en la propuesta se alcanza en un tiempo menor y con una notable reducción del consumo de reactivos.

ABSTRACT In the synthesis of lactose acceptor that will be used to take part of oligisacarides and glicoconjugate it is necessary the protection of the 3´,4´ lactose positions with the isopropylidene group. In the chemical reaction, several collateral products are also obtained that must be separated from the isomer of interest. Two chromatographic column purifications and one final crystallization have been reported. In this work, the first chromatographic purification is replaced by two extractions: one liquid-liquid and one solid-liquid. Besides, an experimental design was also made to identify the best operation conditions for the extractions. In the liquid- liquid extraction dichloromethane was used with a liquid-liquid ratio at level +1 and a stirring speed at level +1. The operation was repeated eight times. In the solid-liquid extraction, acetone was used with a liquid-solid ratio at level +1 and a stirring speed at level -1. The operation was repeated 12 times. The purification method described in the literature and the method proposed in the present work were compared, and both obtained similar amounts of the mixture of the 3 ', 4' and 4 ', 6' isopropylidene lactose isomers. Following the proposed method, the results are obtained in a shorter time and with a notable reduction in the consumption of reagents.

Análisis de los compuestos volátiles de la guayaba ácida (Psidium acidum [DC.] Landrum) mediante microextracción en fase sólida del espacio de cabeza

ABSTRACT Application of headspace-solid phase microextraction combined with gas chromatography coupled to flame ionization, mass spectrometry and olfactometric detectors was used to analyze, for the first time, the volatile compounds of sour guava (Psidium acidum [DC.] Landrum) and to estimate the most odor-active compounds. According to the global odor trapped in the fiber, a comparison between 100 (m PDMS, 65 (m PDMS/DVB, 50/30 (m DVB/CAR/PDMS and 85 (m CAR/PDMS fibers showed that the 50/30 (m DVB/CAR/PDMS fiber was the most adequate to analyze the volatile compounds of this fruit. The analyses led to the identification of 128 compounds, including 49 esters (88.7 % of the total volatile composition), 20 terpenes (0.9 %), 14 alcohols (3.8 %), 14 aldehydes (0.7 %), 13 acids (2.4 %), 7 ketones (0.5 %), 5 hydrocarbons (0.1 %), 3 oxides (2.4 %), 2 furans (0.1 %) and one S-compound (traces). Major components (> 8 %) were (Z)-3-hexenyl acetate, butyl butanoate, butyl acetate, methyl octanoate, methyl hexanoate and hexyl acetate. Twenty-six of them were considered as odor-active compounds and contribute to the typical sour guava aroma, from which the most important were (Z)-3-hexenyl acetate, hexyl acetate, 3-methylbutyl butanoate and (Z)-3-hexenyl hexanoate. The relevance of aliphatic esters, particularly those related to C6 compounds, as odor-active compounds of sour guava fruit was tentatively demonstrated.

RESUMEN La aplicación de la microextracción en fase sólida del espacio de cabeza combinada con la cromatografía de gases acoplada con detectores de llama de hidrógeno, masas y olfatométrico fue empleada para analizar, por primera vez, los compuestos volátiles de la guayaba ácida (Psidium acidum [DC.] Landrum) y para estimar los compuestos más activos en el aroma de la fruta. De acuerdo con el olor global atrapado en la fibra, una comparación entre las fibras de 100 (m PDMS, 65 (m PDMS/DVB, 50/30 (m DVB/CAR/PDMS y 85 (m CAR/PDMS mostró que la fibra de 50/30 (m DVB/CAR/PDMS fue la más adecuada para analizar los compuestos volátiles de esta fruta. El análisis permitió la identificación de 128 compuestos, incluyendo 49 ésteres (88.7 % de la composición volátil total), 20 terpenos (0.9 %), 14 alcoholes (3.8 %), 14 aldehídos (0.7 %), 13 ácidos (2.4 %), 7 cetonas (0.5 %), 5 hidrocarburos (0.1 %), 3 óxidos (2.4 %), 2 furanos (0.1 %) y un compuesto azufrado (trazas). Los componentes mayoritarios (> 8 %) fueron el acetato de (Z)-3-hexenilo, butanoato de butilo, acetato de butilo, octanoato de metilo, hexanoato de metilo y acetato de hexilo. De ellos, 26 fueron considerados como compuestos activos del aroma y contribuyen al típico aroma de la guayaba ácida, de los cuales los más importantes fueron el acetato de (Z)-3-hexenilo, acetato de hexilo, butanoato de 3-metilbutilo y hexanoato de (Z)-3-hexenilo. La relevancia de los ésteres alifáticos, particularmente aquellos relacionados a los compuestos C6, como compuestos activos del aroma de la guayaba ácida fue tentativamente demostrada.