Revista Cubana de Química

Preparación y evaluación de un Material de Referencia Interno para la determinación de C, Mn y Si en aceros al carbono, de baja aleación

El uso de Materiales de Referencia Internos (MRI) constituye una alternativa técnica y económicamente factible, que garantiza la confiabilidad de los ensayos de control de calidad en la fabricación de aceros. En el presente trabajo se propone la preparación y evaluación de un MRI para el control interno de los ensayos de determinación del contenido de C, Mn y Si en muestras de acero al carbono, de baja aleación, mediante Espectrometría de Emisión Óptica. Se aplicaron métodos estadísticos para la evaluación de la homogeneidad en condiciones de repetibilidad y la estimación del contenido de estos elementos en el MRI, en condiciones de reproducibilidad intralaboratorio. Con los resultados obtenidos se comprobó que el MRI propuesto cumple con los indicadores de homogeneidad requeridos para su uso analítico.

The use of Internal Reference Materials (IRM) constitutes a technical and economically feasible alternative to ensure tests reliability for quality in the manufacture of steels. This paper proposes the preparation and evaluation of IRM for the internal control of the essays to determine C, Mn and Si contents in carbon and low-alloy steel samples. Optical Emission Spectrometric was the technique used to conduct the study. Moreover, statistical methods for the evaluation of the homogeneity in repeatability conditions and the content estimate of these elements in the IMR in intra-laboratory reproducibility conditions were applied. The results showed that MRI complies with indicators of homogeneity required for its analytical use.

Metodología para la formación experimental del profesional de la carrera Licenciatura en Educación Química

La carrera Licenciatura en Educación Química debe formar profesionales con una preparación didáctica que les permita dirigir la actividad experimental de los programas escolares. En este sentido, un papel determinante lo desempeña la Disciplina Química General, que incluye entre los contenidos, el sistema de conocimientos y habilidades. La experiencia de un grupo de docentes en esta disciplina ha permitido diseñar una metodología para el desarrollo de las actividades experimentales. La misma tiene su base en la aplicación del método experimental, para lo que fue elaborado un folleto de actividades con un enfoque investigativo, que se encuentra al alcance de todos. Se consultaron especialistas de la disciplina en diferentes universidades y se tuvo en cuenta el criterio de los estudiantes. La aplicación de las actividades ha evidenciado el desarrollo de las habilidades de los estudiantes en la realización de la actividad experimental.

The Chemical Education Degree program trains professionals on didactic preparation that allows them to manage the experimental activity of the school programs. In this sense, a decisive role is played by the General Chemistry Discipline, which includes the knowledge system and skills related to this activity. The experience of a group of teachers in this discipline has allowed the design of a methodology to develop experimental activities. The aforementioned methodology is based on the application of the experimental method; a brochure on research approach activities that may be used by students for training. Specialists of the discipline were consulted in different and the students' criteria were taken into account. The application of the activities has evidenced the development of the students' abilities during the realization of the experimental activity.

Estudio cinético de la combustión de la cáscara de naranja

Se realiza el estudio cinético de la combustión de la cáscara de naranja, a partir de resultados experimentales de análisis termogavimétrico (ATG). El mismo se efectúa combinando varias metodologías de cálculo: las ecuaciones de Coats (integral), Sharp y Achar (diferenciales) e isoconversión (Cinética libre). Al combinar dichas metodologías se logra resultados cinéticos más confiables, esencial para el tratamiento de materiales naturales. La combustión de la cáscara de naranja transcurre mediante modelos cinéticos D4-D2 para la deshidratación, la descomposición de la hemicelulosa y celulosa por el modelo difusivo D4 y para la lignina F1, en ambas velocidades de calentamiento. Los valores de la energía de activación se comportaron en un rango de valores entre 80-90 kJ/mol para isoconversión y 48-162 kJ/mol por ajuste de las funciones, lo que se justifica por la ocurrencia de reacciones simultáneas. Se demuestra la menor influencia de la velocidad de calentamiento en los resultados cinéticos precisados.

The kinetic study of orange peel combustion has been conducted using experimental results of the termogravimetric analysis. This study made use of several equations: Coats (integral), Sharp y Achar (differentials) and Isoconversion (free kinetic). By means of the combination of these equations, the kinetic results for natural materials are more reliable. The final kinetic models are D4-D2 for dehydration, decompositions of hemicellulose and cellulose by D4, and F1 for lignin. The rank of energy activation ranges 80-90 kJ/mol (kinetic free) and 48-162 kJ/mol (model fitting method) because simultaneous reactions occur.

Formación de estructuras tipo flores basadas en fosfato de cobalto e hidrógeno: Influencia del alcohol polivinílico y el pirazol

Phosphate compounds have been object of studies due to their possibilities to be used in catalyst, optoelectronics and optics among other applications. Cobalt and hydrogen phosphate-based radiating sprays of acicular flower-like structures with petals of about 100-300 nm cross-sections were obtained by chemical synthesis. The use of polyvinyl alcohol and pyrazole in the initial dissolutions showed their influences in the variation of size and characteristics of the obtained flower-like structures. In this case the flower petals become more acute, which leads the increasing the specific surface and it facilitates to coat and impregnate the structures with other substance in order to form heterostructures.

Los compuestos de fosfato han sido objeto de estudio debido a sus posibilidades de ser usados en catálisis, optoelectrónica y óptica entre otras aplicaciones. En el presente trabajo nuevas estructuras tipo flores con forma radial acicular basadas en fosfato de cobalto e hidrógeno con pétalos de alrededor de 100-300 nm se obtuvieron por síntesis química. El uso de alcohol polivinílico y pirazol en la disolución inicial mostraron su influencia en la variación del tamaño y características de las estructuras tipo flores obtenidas. En este caso los pétalos de las flores se hacen más agudos, lo cual lleva al incremento de la superficie específica y facilita cubrir e impregnar las estructuras con otras sustancias para formar heteroestructuras.

Variación de la composición de pigmentos de Chlorella vulgaris Beijerinck, con la aplicación del campo magnético estático

Chlorella vulgaris es una de las especies de microalgas más estudiadas por su fácil crecimiento y múltiples aplicaciones. En este trabajo se evalúa el efecto de la dosis y el momento de aplicación de un campo magnético estático (CME) de 47,23 mT, aplicado durante una hora en dosis repetidas en fase exponencial temprana y tardía, sobre la cinética de crecimiento y la relación clorofila: carotenos en cultivos de C. vulgaris a escala de laboratorio. Los valores máximos de concentración celular se obtuvieron en cultivos expuestos al CME durante la fase exponencial temprana, en dosis repetidas durante tres días (10 800±123x10(4) cél. mL-1), valores significativamente superiores respecto al control (4 122±112x10(4) cél. mL-1) y a aquellos expuestos a la misma dosis en fase exponencial tardía (9 576±207,5x10(4) cél. mL-1). Los cultivos expuestos al CME presentaron además, mayores concentraciones de clorofila y carotenos, siendo evidente una estimulación de la síntesis de pigmentos como respuesta al estrés.

Chlorella vulgaris is one of the most studied microalgae species due to its easy growth and multiple applications. This work evaluates the effect of the dose and the moment of application of a static magnetic field (SMF) of 47,23 mT applied during one hour in repeated doses in early and late exponential phase, on the growth kinetics and the chlorophyll relation: carotenes in cultures of C. vulgaris at laboratory scale. The maximum values of cellular concentration were obtained in cultures exposed to SMF during the early exponential phase, in repeated doses for three days (10 800±123x10(4) cell. mL-1), values significantly superior to the control (4 122±112x10(4) cell. mL-1) and those exposed to a similar dose in late exponential phase (9 576±207,5x10(4) cell. mL-1). The cultures exposed to the SMF also presented higher concentrations of chlorophyll and carotene, which evidences a stimulation of the synthesis of pigments as a response to stress.

Evaluación de metales pesados e impacto ambiental en los pozos "Rive Fuente" y "Bárbara" del poblado El Cobre

En este trabajo se caracterizaron y evaluaron las aguas de dos pozos ubicados en el poblado de El Cobre, de la Provincia Santiago de Cuba. Se efectuaron doce muestreos, analizando en las aguas colectadas metales pesados, debido a la cercanía a la zona minera de este poblado. Los resultados reflejaron que estas aguas no son aptas para ser utilizada como agua potable, ni para abasto, debido a que existen metales pesados cuyos valores son superiores a los establecidos según las Normas Cubanas, NC 827-2012 "Agua Potable" y la NC 1021: 2014 "Higiene Comunal-Fuentes de abastecimiento de agua" tales como Pb, Cd, Al y Cr dando impacto positivos los metales Al y Cd.

In this work are characterize and evaluate the water from two wells, located in at the town of the Copper of James's Province of Cuba. Twelve samplings took effect, examining in collected waters metals weighed, given to the mining zone by proximity of copper. The results showed that these waters are not apt to be used as drinkable water neither for provisioning, owed to than existmetals whose valuables were weighed are superior to the established according to Standards Cubans, NC the 827-2012 Waters Down Drinkable and the NC 1021: 2014 "Communal Hygiene. Sources of Supply of water"; such like Pb, Cd, Al and Cr.

Ciencia de los Polímeros en la Universidad de la Habana

En Cuba, en los primeros años de la década del 70, en la Escuela de Química de la Universidad de la Habana (UH), el Profesor Gandini introdujo la enseñanza de los Polímeros y creó un grupo de investigación en esta área que permitió un desarrollo sostenible de la enseñanza. El Departamento de Química-Física asumió la enseñanza de los Polímeros junto a otros temas afines. Se desarrollaron los Planes Unificados A, B y C desde la década de los 70 hasta 2009; en el Plan de Estudios D emergen como asignatura propia con el nombre de Materiales Poliméricos. Paralelamente se ha desarrollado el posgrado y diferentes cursos sobre polímeros han sido impartidos en la Facultad de Química de la UH, Tesis de Maestrías y Doctorados se discuten sistemáticamente, lográndose consolidación y buen nivel en la Ciencia de los Polímeros en la UH.

In Cuba, during the 70 years' decade, Professor Gandini started the polymers teaching in Chemistry School of Havana University and formed an investigation team that has permitted the maintaining development of this teaching. Physical-Chemistry Department assumed the polymer teaching. Polymers themes were touch with others Physical-Chemistry themes. United Education Plans (A, B and C) were developed from the 70 years' decade until 2009. In D Education Plan, Polymers are touch independently as Polymeric Materials. Post-graduation was developed with post-graduation courses and graduation Masters and Doctors in Polymer Science systematically. It has obtained good consolidation and development level in Polymer Science in Havana University.

Aplicación de modelos simplificados para la dispersión de contaminantes atmosféricos. Caso de estudio

El presente trabajo tiene como objetivo realizar un análisis comparativo de los diferentes modelos de dispersión atmosférica simplificado en modo View tipo I, según establece la Norma Cubana NC 1059:2014, aplicados a un caso de estudio. Para ello se emplearon las interfaces de los modelos Berlyand, SCREEN3 y Web Gauss. Las concentraciones máximas obtenidas a través de los modelos de Nivel I muestran similitud, no comportándose así, las distancias a las cuales se alcanzan dichos valores. Las menores distancias se obtuvieron a través del Berlyand, lo cual limita en gran medida el análisis espacial de la dispersión de los contaminantes. La importancia de este trabajo radica en que permite demostrar, que estos simuladores pueden resultar en la práctica una valiosa herramienta a emplear por las propias industrias, con vista a evaluar el impacto de las emisiones desde fuentes puntuales.

This study aims to perform a comparative analysis of the different models of atmospheric dispersion simplified in type I View mode to be applied to a study case. The study takes into account the norms established by the Cuban Standard NC 1059:2014. The Berlyand interfaces, Web Gauss and SCREEN3 models were used in order to conduct this study case. Maximum concentrations obtained through Level I models showed similarity; meanwhile, the distances to which these values are reached described another behavior. The shorter distances were obtained through Berlyand, which greatly limits the spatial analysis of the dispersion of pollutants. The importance of this work lies in demonstrating that these simulators can result in a significant practice to be used by the industries themselves, in order to evaluate the impact of their emissions from specific sources.

Potencial eléctrico, campo eléctrico, temperatura y pH en tumores y tejido sano circundante, generados por diferentes formas de arreglos de electrodos

La terapia electroquímica se usa para el control local de los tumores. El objetivo de este trabajo es mostrar las distribuciones espaciales del potencial eléctrico, el campo eléctrico, la temperatura y el pH generadas con diferentes formas de arreglos de electrodos para mejorar la descripción geométrica de los arreglos de electrodos. Estas magnitudes físicas se calculan en un dominio tridimensional que representa al tumor rodeado de su tejido sano. Los resultados numéricos demuestran cómo las distribuciones espaciales del potencial eléctrico, el campo eléctrico, la temperatura y el pH dependen de la geometría del arreglo de electrodos, la polaridad del electrodo y la tensión eléctrica aplicada a estos. Además, se hace mención a los productos tóxicos provenientes de las reacciones electroquímicas inducidas por la aplicación de una corriente eléctrica directa. Se concluye que el análisis integrado de estas variables permite proponer un arreglo de electrodos adecuado para la terapia de tumores.

Electrochemical therapyis used to control local of solid tumors. The aim of this paper is to show spatial distributions of the electric potential, electric field, temperature and pH generated by different shapes of electrode arrays to improve the geometrical description of electrode arrays. These physical quantities are calculated in a three-dimensional domain that represents the tumor surrounded of its healthy tissue. Numerical results demonstrate how the electric potential, electric field, temperature and pH spatial distributions depend strongly on the electrodes array geometry, electrode polarity and voltage applied to them. Additionally, it makes mention to toxic products from of electrochemical reactions induced by a direct current application. It is concluded that the integrated analysis of these variables permits to propose an adequate electrodes array for the tumor therapy.

Evaluación de nanopartículas de ZnO para la separación de CH₄-CO₂

El gas natural contiene diferentes tipos de gases como metano, etano, propano, butano, nitrógeno y dióxido de carbono, siendo el primero su principal componente. La separación del dióxido de carbono del gas natural se hace indispensable para su uso como combustible doméstico, industrial y de automotores. El uso de materiales porosos que sean capaces de adsorber preferencialmente el CO2 es una alternativa viable para obtener gas natural puro, que permite su empleo en dichas aplicaciones. Los materiales tradicionalmente usados como adsorbentes de CO2 son el carbón activado, las zeolitas y otros noveles como los enrejados metalorgánicos (MOFs en inglés). En el presente trabajo se evalúa la capacidad de adsorción de CO2 usando nanopartículas de óxido de zinc (ZnONPs) como adsorbentes atractivos, debido a su bajo costo, su gran estabilidad química y su amplia capacidad de funcionalización.

Natural gas contains different types of gases such as methane, ethane, propane, butane, nitrogen and carbon dioxide, which methane is the main component. The separation of carbon dioxide from natural gas makes effective its use as domestic fuel, industrial and automotive fuel. The use of porous materials, which are able of preferentially adsorbing the CO2, is an alternative to obtain pure natural gas that allow the above mentioned applications. The traditionally used materials as CO2 adsorbents are activated carbon, zeolites and metal-organic frameworks (MOFs). In this paper, the CO2 adsorption capacity using zinc oxide nanoparticles (ZnONPs) is evaluated. These materials are attractive adsorbents, due to their low cost and great capacity of functionalization.

Cuantificación de los contenidos de nitrato en aguas de pozo y aguas residuales con el empleo de electrodos selectivos

En este trabajo se realiza la validación parcial del método potenciométrico empleando electrodos selectivos, para la cuantificación del contenido de nitrato en muestras de aguas de pozo y residuales. Se evalúan los parámetros de desempeño: linealidad, sensibilidad, límite de detección (LD), límite de cuantificación (LC), precisión y efecto matriz. Se obtuvo un intervalo lineal entre 0,5 y 100 mg/L, un límite de detección de 0,367 mg/L y de cuantificación de 1,224 mg/L. El coeficiente de variación se encuentra por debajo de dos, siendo mucho menor a concentraciones de nitrato por encima de 30 mg/L. Se llevó a cabo además una comparación entre la curva de calibración establecida y el método de adición del patrón, observándose efecto matriz. Se realizó la determinación de nitrato en muestras de agua de pozo y aguas residuales, no cumpliendo las mismas con las normas cubanas en materia de agua y aguas residuales.

The partial validation of the potentiometric method was conducted by means of selective electrodes for the nitrate contents quantification in samples of groundwater and wastewaters. First, the performance parameters were evaluated: linearity, sensitivity, limit of detection (LD), limit of quantification (LC), precision and matrix effect. A linear range was obtained from 0,5 to 100 mg/L of nitrate, detection limit of 0,367 mg/L and the quantification of 1,224 mg/L. The coefficient of variation is below two, which is considerably lower at nitrate concentrations above 30 mg/L. A comparison was also made between the established calibration curve and the standard addition method, displaying the matrix effect. The determination of nitrate was performed in samples of drinking water and wastewater, and did not comply with Cuban water and wastewater standards.

Propiedades fisicoquímicas del aceite y biodiesel producidos de la Jatropha curcas L. en la provincia de Manabí, Ecuador

En este trabajo se determinan las propiedades fisicoquímicas del aceite y del biodiesel, de la semilla de Jatropha curcas L. oriunda de la provincia de Manabí, República del Ecuador. La reacción de transesterificación se realizó con relación molar metanol-aceite 6:1 y 1 % en peso de hidróxido de sodio (NaOH), como catalizador. La determinación de las propiedades del aceite y del biodiesel obtenido fue realizada según las normas ASTM. La evaluación fisicoquímica del aceite de Jatropha curcas L. incluye viscosidad cinemática a 40 ºC, (30,85 mm²/s), densidad a 15 ºC, (938 kg/m³), el índice de acidez, (2,73 mg KOH/g), temperatura de inflamación (160º C) e índice de yodo, (99 g I2/100 g) y permite concluir que el aceite es característico de cada región y posee buenas características fisicoquímicas para obtener biodiesel.

In this work the physicochemical properties of oil and biodiesel are determined, from the seed of Jatropha curcas L. originating in the province of Manabí, Republic of Ecuador. The transesterification reaction was carried out with a molar ratio methanol-oil 6: 1 and 1 % by weight of sodium hydroxide (NaOH), as a catalyst. The determination of the properties of the oil and biodiesel obtained included ASTM standards. The physical-chemical evaluation performed of Jatropha curcas L. oil, including kinematic viscosity at 40 ºC, (30,85 mm²/s), density at 15 ºC, (938 kg/m³), acid number, (2,73 mg KOH/g), inflammation temperature (160 ºC) and iodine number, (99 g I²/100 g) concludes that the oil of each region has its own special characteristics. An oil with good physicochemical characteristics will have the potential to be a source of biodiesel. Jatropha curcas L. oil from the province of Manabí, Ecuador, has these characteristics.

Estudio de estabilidad de tabletas de carbón y pepsina obtenidas con carbón activado cubano

El presente trabajo tiene como objetivo realizar un estudio comparativo entre dos lotes preliminares de 5 440 tabletas de carbón-pepsina c/u, para zona climática IV, empleando carbón activado de producción nacional (CA/ML) y de un proveedor calificado: Norit E (Holanda). Los materiales fueron caracterizados con N2 a 77 K reportando áreas superficiales de 721 m²/g (CA/ML) y 869 m²/g (CA/NE) respectivamente. Una vez evaluados todos los parámetros físico-químicos y tecnológicos de las tabletas, las que fueron envasadas para estudio acelerado y vida de estante,se evalúa las propiedades físico-mecánicas, tecnológicas, químicas y microbiológicas. Un estudio T-test para la media entre ambos lotes demostró que no existe diferencias significativas (α=95 %) para ambos estudios: acelerado y vida de estante. Ambos lotes presentaron muy buena estabilidad en todos los parámetros establecidos. Los resultados indican que CA/ML puede ser considerado posible candidato que garantice un medicamento con buena calidad hasta los treinta meses.

In this work is realized a comparative study among two preliminary lots of 5 440 pills of carbon-pepsina each, for climatic zone IV, using cuban activated carbon (CA/ML) and a qualified supplier Norit E, Holland (CA/NE). These materials were characterized with N2 reporting superficial areas of 721 m²/g and 869 m²/g respectively. Once evaluated all the physical-chemical and technological parameters of the pills are realized. The packed tablets were subjected to quick study (six months) and shelf life (30 months,) evaluating them the physical-mechanical, technological, chemical properties and microbiological content. A T-test study was realized for the stocking between both lots, demonstrated there was not significant differences (95 %) as much in quick study as in shelf life. Both lots presented very good stability in all the established parameters. All results reveal that CA/ML it can be considered a possible candidate that guarantees a medication with good quality until the 30 months.