Revista Cubana de Química

Análisis prospectivo medioambiental para la recuperación de aguas sulfurosas en la refinería de petróleo de Cienfuegos

El análisis prospectivo medioambiental para la recuperación de aguas sulfurosas en la refinería de petróleo tiene como objetivo visualizar posibles escenarios futuros que permitan el cumplimiento de las normas de emisiones. Para ello se creó una metodología basada en la de Michel Godet. Fueron seleccionados nueve expertos por el método Delphi, quienes realizaron el diagnóstico de la industria mediante la Matriz DAFO. El resultado ubica a la empresa en una posición adaptativa, identificándose un problema general y proponiéndose una posible solución. Posteriormente, se trabajó con los métodos MIC-MAC y MACTOR, para conocer las variables y actores claves, respectivamente. Mientras que el método SMIC, apoyado en las hipótesis propuestas, conformó un total de sesenta y cuatro escenarios, de los cuales se pudo seleccionar el más deseado; aunque este no presenta la mayor probabilidad de ocurrencia. Se identificaron seis variantes tecnológicas para lograr un proceso sostenible de refinación.

The objective of the environmental prospective analysis for the sulphurous water at the Oil refinery is to visualize the possible future scenarios that allow complying with the emissions standards. To achieve that the author created a methodology based on the Michel Godet's one. Nine experts were selected with the use of Delphi method. These experts made a diagnosis to the industry with the use of a DAFO Matrix. The results place the industry in an adaptive position, and an overall problem was identified and the possible solution proposed. Then, the author used the methods MIC-MAC and MACTOR, as to know the variables and key actors respectively. While the SMIC method, with the support of the hypotheses proposed composed a total of sixty four scenarios, of which it was possible to choose the most desirable, even when it is the most likely to occur. Six technological variants were identified to achieve a sustainable hydro-treating process.

Evaluación de la contaminación por hidrocarburos de la bahía de Santiago de Cuba

La bahía de Santiago de Cuba ha sido objeto de numerosas investigaciones que abordan la contaminación por hidrocarburos, pero no han reportado cuantitativamente el nivel de contaminación de la misma. Por lo que el objetivo de esta investigación es evaluar la concentración de hidrocarburos en muestras de agua de la bahía de Santiago de Cuba a partir de su determinación química por el método de Partición gravimétrico. Se efectuaron varios muestreos en dos etapas: la primera en los meses de abril y mayo de 2013; la segunda etapa en marzo y abril de 2014. Se estudió el agua de mar en nueve estaciones de la bahía y dos efluentes de fuentes identificadas como contaminantes. Resultando que el nivel de contaminación es elevado para todas las estaciones y los valores de concentración de hidrocarburos totales, grasas y aceites no cumplen con lo establecido en las Normas Cubanas.

The bay of Santiago from Cuba has been object of numerous investigations, where the contamination is approached by hydrocarbons, but it is not reported the level of contamination of the same one quantitatively. For what the objective of this research is to evaluate the concentration of hydrocarbons in samples of water of the bay of Santiago de Cuba starting from its chemical determination for the method of Partition Gravimeter. Several samplings were made, in two stages, the first one in the months of April and May of 2013. The second stage in March and April of 2014. The seawater was studied in nine stations of the bay and two effluents of identified sources as pollutants. Being that, the level of contamination is high for all the stations and the values of concentration of total hydrocarbons, fats and oils don't fulfill that settled down in the Cuban Norms.

Caracterización y evaluación de los residuales líquidos de la Refinería "Camilo Cienfuegos", Cuba

La industria petrolera en la provincia de Cienfuegos está representada por la Refinería "Camilo Cienfuegos" la cual presupone un riesgo potencial de contaminación y de degradación del aire, agua y suelo, ya sea por derrames accidentales o por la emisión al medio de sus desechos, clasificados como peligrosos. Por eso es necesario el establecimiento de programas de monitoreo continuo, la evaluación de los resultados y la actuación para disminuir o eliminar los riesgos y daños. Con este objetivo se monitorearon los residuales líquidos en el último eslabón de la Planta de Tratamiento de Residuales de la Refinería, constituido por una piscina biológica y también en el registro de salida de los residuales, previo a su vertimiento a la bahía de Cienfuegos. Se midieron los principales parámetros de contaminación y los resultados se evaluaron según la Norma Cubana NC 521: 2007 "Vertimiento de aguas residuales a la zona costera y aguas marinas. Especificaciones".

Petroleum industry in Cienfuegos province is represented by "Camilo Cienfuegos" Refinery. It is a potential contamination and degradation risk of air, water and soil, whether for accidental discharges or for the emission of its dangerous residuals to the environment. For this reason, it is necessary to establish environmental continue monitoring programs, to evaluate the derived results, and to take the appropriate actions to eliminate or to reduce the risks and damages. The objective of this research was to evaluate the liquid residuals in the biologic oxidative pool, the last stage of the Residual Treatment Plant of the Refinery, and also in the last control point previous to the discharge of the residuals to Cienfuegos' bay. The main contamination parameters were measured and evaluated according to the Cuban norm: NC 521:2007. Water Wastes Discharges to the Coastal Zone and to Marine Waters.

Implementación del uso de mapas conceptuales en la química orgánica a través de seminarios

El presente artículo muestra la utilización de los mapas conceptuales como una estrategia didáctica para mejorar la comprensión de los contenidos de química orgánica en el alumnado de la carrera Radioquímica y contribuye al aprendizaje desarrollador de los mismos. La experiencia fue aplicada durante cinco cursos consecutivos en los grupos del tercer año. Para desarrollar la actividad los estudiantes se organizaron en parejas. Como resultado, se observaron como principales dificultades la confusión entre los integrantes de distintas familias químicas, la elección incorrecta de diferentes mecanismos de reacción y la jerarquización incorrecta a la hora de confeccionar los mapas conceptuales. No obstante, los seminarios tuvieron resultados satisfactorios. A pesar de los errores cometidos los estudiantes pudieron establecer relaciones entre las dos asignaturas de la disciplina de forma global e incluyeron en los mapas todas las familias de compuestos interrelacionadas entre sí.

This paper shows the use of concept maps as a teaching strategy to improve the understanding of the content of Organic Chemistry at the students of Radiochemistry Specialty. The experience was developed during five consecutive courses in the third-year groups. The students were organized into pairs. As a result were observed as the main difficulties the confusion among members of different chemical families, the wrong choice of different reaction mechanisms and improper hierarchy at the time of making concept maps. However, the seminars were successful. Despite the mistakes the students could establish relations of the two subjects globally and included in the maps all the families of compounds interrelated

Diseño de fármacos con potencial actividad antitumoral

El cáncer constituye un problema de salud, resultando la primera causa de muerte en el mundo. En el presente trabajo, se realiza un estudio de Relación Estructura Química-Actividad Farmacológica (QSAR) de 300 compuestos (200 activos y 100 inactivos) por Análisis Discriminante Lineal y Redes Neuronales, como instrumento para el diseño de nuevos fármacos antitumorales independientemente de su diversidad estructural. La muestra obtenida del Instituto del Cáncer de los Estados Unidos fue dividida por análisis cluster en una serie de entrenamiento y una de predicción. Se obtuvo una función discriminante y una red neuronal de 10 variables con un 84,33 % y 89,67 % de correcta clasificación. Se calcularon y cuantificaron las contribuciones de diferentes fragmentos estructurales a la actividad citostática, a partir de los cuales se diseñaron seis compuestos, a los que se les predice una buena actividad. La calidad predictiva del modelo obtenido por redes neuronales resultó superior al de discriminante lineal.

Cancer is a health problem, resulting in the first cause of death worldwide. In the present paper, a Quantitative Structure-Activity Relationship (QSAR) study was developed as a tool for the design of new drugs with potential antitumor activity. Discriminant Linear Analysis and Neural Network were the mathematics methods used to estimate the activity of in a data set consisting in 300 compounds. The biological activity, extracted from the US National Cancer Institute was divided by cluster analysis in a training and prediction series. A model with 10 variables and 84,33 % of correct classification was obtained by a discriminant function meanwhile, the neural network tested with the same number of variables resulted in a 89,67 % of accuracy. Also was calculated the contribution of different structural fragments on the cytostatic activity, and quantified their contribution. Six new compounds were designed predicting a good antitumor activity. In general, the predictive quality of the neural network model was higher than the linear discriminant.

Obtención de un soporte de afinidad para la purificación de fosfolipasas A₂

El objetivo de la presente invención es la síntesis de un soporte de afinidad con un fosfolípido inmovilizado (fofatidilcolina de yema de huevo inmovilizada a un gel amino) como ligando para la purificación de fosfolipasas A2. La Sepharose CL-4B fue activada, oxidada y aminada. La fosfatidilcolina fue inmovilizada covalentemente controlándose mediante la determinación de fosfatos en los materiales de partida y los lavados. La validez de los soportes cromatográficos obtenidos se verificó mediante la purificación de fracciones con actividad fosfolipásica provenientes de las anémonas marinas Condylactis gigantea y Stichodactyla helianthus, así como del veneno de la serpiente Crotalus durisus terrificus. Se obtuvieron perfiles de elución con un máximo típico para este procedimiento y tipo de enzima. La actividad fosfolipásica A2 se verificó cualitativamente a través de una TLC luego de la incubación de los picos obtenidos frente a la fosfatidilcolina purificada y a un sustrato fluorescente: 1-palmitoil-2-NBD-C12-PC.

The synthesis of a glyoxyl-Sepharose support was achieved departing from Sepharose CL-4B firstly activated, oxidized and aminated. Amination process is done in order to obtain an amino gel that could join specific ligands for phospholipases A2 purification. The egg yolk phosphatidylcholine (ePC) was immobilized by covalent method and was controlled by phosphate determination in the departure material and in laundries. This support has the advantage of being able to be chemically modified achieving different affinity supports. The validity of the supports obtained was checked by the addition of chromatography fractions from the sea anemones Condylactis gigantea and Stichodactyla helianthus, and the known snake venom from Crotalus durisus terrificus with phospholipase A2 activity. The typical elution maximum corresponding was obtained. Phospholipase A2 activity was corroborated qualitatively by a TLC-based method after exposure to purified ePC and fluorogenic substrate 1-palmitoil-2-NBD-C12-PC

Estrategia didáctica basada en la lúdica para el aprendizaje de la química en la secundaria básica cubana

Se diseñaron juegos didácticos para la enseñanza de la Química en el nivel de Secundaria Básica en la escuela cubana: seis de mesa y siete en computadora, usando el programa JClic. Fue establecida la estrategia de implementación de los juegos y los escenarios para su aplicación, considerando las preguntas asociadas a los juegos, la dosificación de los contenidos del programa y el lugar para desarrollar los mismos. El experimento pedagógico fue realizado con el octavo grado en la escuela "Argenis Burgos Palma" de Santiago de Cuba durante el curso 2014-2015. Al culminar el curso escolar se realizó una encuesta a los estudiantes. Los promedios de calificaciones en Química durante el curso escolar del experimento son algo mayores que los del curso anterior. Ambos instrumentos indican la aceptación de los juegos por los alumnos y una mayor motivación por la química.

Educational games for teaching chemistry at the level of middle school in Cuba were designed; six table games and seven using the computer software JClic. It was established the implementation strategy of games and scenarios for its application, considering the questions associated with the games, the dosage of the contents of the program and place to develop them. The pedagogic experiment was performed with the eighth grade in school, "Argenis Burgos Palma" of Santiago of Cuba during the 2014-2015 school year. At the completion of school year were surveyed students. Grade point averages in Chemistry during the school year of the experiment are somewhat larger than those of the previous year. Both instruments suggest acceptance of the games by students and increased motivation for chemistry

Termodinámica del proceso de adsorción in vitro de teofilina en carbón activado a partir de fluido gástrico simulado

Se estudia la adsorción in vitro de teofilina en carbones activados (NB, NE, BDH, Ch3J, Merck, Panreac, ML y M) en FGS a pH 1.2, 4 h y temperaturas entre 300 - 317 K usando baño termostatado con agitación. Los datos experimentales fueron analizados con: Langmuir I y II, DR, Halsey, Freundlich, Harkins-Jura, Temkin and BET. Las muestras se caracterizaron por pHzpc y N(2)77 K. El modelo Langmuir TI fue el que tuvo mejor ajuste por regresión: lineal (R²=098) y no lineal (R²=0.95, RAMSE=43). El modelo asume adsorción en monocapa e interacciones específicas. La adsorción ocurre por quimisorción y exotérmicamente (ΔH = -36,81-88,70 kJ/mol) con q m (316-587 mg/g). ΔG < 0 explica el carácter espontáneo del proceso, siendo favorecido a bajas temperaturas. La ΔS < 0 representa una disminución en los grados de libertad del sistema, adoptando una configuración molecular muy parecida al del estado disuelto.

The in vitro adsorption of theophylline onto seven selected materials (NB, NE, BDH, Ch3J, Merck, Panreac, ML) was studied in simulated gastric fluid at pH 1.2 and 4 h by using shaker water bath within a temperature range 300 to 317 K in batch experiments. The experimental adsorption was fitted by eight isotherms models: Langmuir Type I and II, DR, Halsey, Freundlich, Harkins-Jura, Temkin and BET. Materials were characterized by pHzpc, and N(2)77 K. The best linear (R²=098) and non linear (R²=0.95, RAMSE=43) fittings of isotherms models were obtained with Langnuir TI which assumes monolayer adsorption and specific interactions. The theophylline adsorption was controlled by chemisorptions and exothermically process (ΔH = -36.81-88.70 kJ/mol) with maximal capacity, q m (316-587 mg/g). The ΔG<0 indicate the spontaneous character and more favourable at lower temperature. ΔS<0 suggests a decrease in the order of the adsorbed system with losses of freedom willingly.

Estudio cinético de la pirólisis de la cáscara de naranja

La pirólisis de la cáscara de naranja es un proceso complejo porque involucra reacciones químicas simultáneas, de ahí la dificultad de realizar un estudio cinético del material. Se utilizaron varias expresiones cinéticas, entre ellas: Coats (integral), Sharp y Achar (diferenciales) e isoconversión (cinética libre). La discusión integrada de los resultados cinéticos logra una mayor representatividad de los mismos, lo cual resulta vital en el tratamiento de materiales naturales. El estudio cinético fue determinado por los modelos D4 y F1. Los valores de la energía de activación calculados se encontraron en un rango entre 80-90 kJ/mol para isoconversión y 25-237 kJ/mol por ajuste de las funciones, lo que se justifica por la ocurrencia de reacciones simultáneas y demuestra la mayor precisión de isoconversión.

The kinetic study of orange peel pyrolysis is realized in this paper. The pyrolysisis a complex process because it involves simultaneous chemical reactions, thence the difficulty to realize a kinetic study of the material. We use several equations: Coats (integral), Sharp, Achar (differentials) and isoconversional (free kinetic). The discussion integrated of the kinetic results obtains a larger representability of the same, which results necessary in the treatment of natural materials. The study kinetic is determined for models D4 and F1. The rank of activation energy are 80-90 kJ/mol (free kinetic) and 25-237 kJ/mol (model fitting method) because simultaneous reactions occur and demonstrates the biggest precision of the isoconversional method.

Reconocimiento al ion Ag⁺ con un electrodo selectivo "all solid stated"

Ha sido preparado un electrodo sensible al catión plata para lo cual se empleó 5-(4-dimetilaminobenciliden)rodanina disuelto en dibutilftalato (DBP) e inmovilizado en cloruro de polivinilo (PVC) sobre un soporte de resina conductora. Los resultados muestran que el electrodo presenta una respuesta lineal en el rango de 10-2 a 10-6 mol/L con una pendiente de 69,90 ± 1,73 mV.déc-1 respectivamente en el periodo de tiempo que fue analizado. Se determinó el tiempo de respuesta del electrodo (25 s) y se calculó el coeficiente de selectividad para diversos iones. Este estudio ha mostrado para los iones estudiados (Cu2+, Pb2+ y Cd2+) que el valor de la K PotAB está en el orden de 10-3 mol/L, no resultando fuertes interferentes por los valores obtenidos.

Has been prepared a sensitive electrode to the silver cation for that which was used 5-(4-dimethylaminobenzylidene)rhodanine dissolved in dibutylphthalate (DBP) and immobilized in polylvinyl chloride (PVC) on a support of conductive resin. The results show that the electrode presents a lineal answer in the range from 10-2 to 10-6 mol/L with a slope of 69,90 ± 1,73 mV.dec-1 respectively in the range of time that was analyzed. The time of answer of the electrode was determined (25 s) and the selectivity coefficient was calculated for diverse ions. This study has shown for the studied ions (Cu2+, Pb2+ and Cd2+) that the value of K PotAB is in the order of 10-3 mol/L, not being strong interferents for the values obtained

Tareas experimentales de la química general para contribuir a la formación inicial del ingeniero mecánico

La formación integral de un Ingeniero Mecánico competente para el desempeño profesional es uno de los objetivos fundamentales de la Educación Superior en la actualidad. En la búsqueda de este propósito se ha comprobado la efectividad de tareas experimentales en el proceso de enseñanza-aprendizaje de la asignatura Química general, que facilitan la integración de conocimientos teóricos y prácticos de las diferentes disciplinas de la carrera. En este artículo se plantean las exigencias para la determinación de las tareas así como la estructura de las mismas, lo que permite potenciar la comprensión y producción de conocimientos, de manera que sean significativas para el modo de actuación del profesional. La aplicación práctica de la propuesta ha favorecido el desarrollo de habilidades experimentales así como la motivación hacia la carrera en los futuros profesionales.

The integral formation of a qualified mechanical engineer for the professional's performance is today one of the fundamental goals of Higher Education. In the search of this purpose, has been proven the effectiveness of the experimental tasks for the teaching and learning process on General Chemistry that facilitates the integration of theoretical and practical knowledge from different subject of the career. In this article, the requirements for the selection of the tasks are stated, as well as, their structure, what allows it to reinforce the understanding and production of knowledge, so that they are significant for the professional's performance. The practical application of the proposal has favored the development of experimental abilities as well as the motivation toward the career in the future professional.

Efecto del campo electromagnético en el contenido mineral y grupo químico durante el establecimiento in vitro y la multiplicación de fases en las plántulas de café

Se investigó la influencia de los campos electromagnéticos de frecuencia extremadamente baja en contenido de minerales y grupos químicos durante el establecimiento in vitro y la multiplicación de las fases en las plántulas de café. Plantas de café sin tratar se consideraron como control mientras que las plantas tratadas se exponen a un campo magnético sinusoidal de 60 Hz de 2 mT de inducción magnética, durante tres minutos. Los resultados revelaron que las plantas tratadas, respecto a su control muestran un aumento significativo en el calcio (55 %), de aluminio (73 %) y de manganeso (43,2 %) los niveles en fase de establecimiento. Se obtuvo el aspecto de cuatro selecciones sensibles en los embriones intentado lo que respecta a controlar embriones. Se observó la presencia de un doble enlace carbono-carbono, ion nitrito y aldehídos. En aumento fase de multiplicación en el calcio (17,9 %), hierro (29,2%), magnesio (5,7 %) y zinc (26 %) los niveles se refiere, en las plantas tratadas respetan control. En conclusión, los resultados sugieren que la aplicación de un campo magnético de 60 Hz a plantas de café in vitro puede mejorar la calidad de las plántulas de café mediante la modificación del contenido de iones de movilidad garantizar una mejor calidad de las plantas.

Influence of extremely low frequency electromagnetic fields on minerals content and chemical groups during in vitro establishment and multiplication phases of coffee seedlings was investigated. Untreated coffee plants were considered as control whereas treated plants were exposed to a 60 Hz sinusoidal magnetic field of 2 mT of magnetic induction, during 3 minutes. The results revealed that treated plants, regard to their control shown a significant increase on calcium (55 %), aluminium (73 %) and manganese (43,2 %) levels in establishment phase. The appearance of four sensitive picks was obtained in the embryos tried regards to control embryos. The presence of carbon-carbon double bound, nitrit ion and aldehydes was noted. In multiplication phase increase on calcium (17,9 %), iron (29,2 %), magnesium (5,7 %) and zinc (26 %) levels was regards in treated plants respect control. In conclusion, the findings suggest that the application of 60 Hz magnetic field to in vitro coffee plants may improve the coffee seedlings quality by modifying of ions mobility content ensuring a better quality plants.

Biocatalizadores fúngicos hidrocarbonoclásticos del genero Aspergillus para la descontaminación de agua con Hidrocarburos Policíclicos Aromáticos (HPAs)

Valoración del impacto ambiental en una productora de aceites y grasas lubricantes

La empresa productora de aceites y grasas lubricantes, puede ocasionar impacto negativo al territorio de Santiago de Cuba. Por ello, este trabajo estuvo encaminado a valorar el impacto que ocasiona esta empresa al territorio, para lo cual se realizó el diagnóstico ambiental basado en la descripción de la entidad, apoyado en un esquema de entradas y salidas al proceso. Esto permitió la identificación y evaluación de los aspectos ambientales, los cuales sirvieron de base para establecer las estaciones de monitoreo. Se caracterizaron las aguas residuales, las emisiones atmosféricas y el suelo. Posteriormente, se determinó la valoración del impacto mediante matrices ambientales, las cuales señalan los puntos sensibles a contaminación. Los resultados evidencian la necesidad de adoptar medidas para reducir o eliminar los impactos ambientales identificados.

The producer of oils and greases can cause negative impact to the territory of Santiago de Cuba. Therefore, this study had aimed to assess the impact that causes the company to the territory, for which the environmental assessment based on the description of the organization, supported scheme of entries and exits the process was conducted, which allowed the identification and evaluation environmental aspects, which served as the basis for establishing monitoring stations. Wastewater, air emissions and soil were characterized. Subsequently impact assessment was determined by environmental matrices, which indicate pollution sensitive points. The results show the need for measures to reduce or eliminate the identified environmental impacts.