Tecnología Química

Technology proposal for the energy use of the shake bagasse barley from Hatuey brewery

Resulta de gran importancia para la protección del medio ambiente el uso de plantas de biogás. Este trabajo tiene como objetivo la presentación de una alternativa para el aprovechamiento energético del bagazo de cebada malteada. Se realiza una caracterización del proceso de obtención de cerveza Hatuey, identificando los diferentes residuales generados y el uso del bagazo de malta con fines energéticos. Dentro de los aspectos de importancia tecnológica se tratan los posibles usos del biogás, así como el aprovechamiento de la biomasa resultante de la digestión como fertilizante o alimento animal. Basado en las características de la industria, se propone un biodigestor de polietileno para la fermentación del afrecho. Se realiza un análisis económico de la planta propuesta.

It is of great importance for the protection of the environment the use of biogas plants. This work has as objective the presentation of an alternative for the energy use of the trash of malted barley. He/she is carried out a characterization of the process of obtaining of beer Hatuey, identifying the different ones residual generated and the use of the trash of malt with energy ends. Inside the aspects of technological importance they were the possible uses of the biogás as well as the use of the resulting biomass of the digestion like fertilizer or animal food. Based on the characteristics of the industry, he/she intends a polyethylene biodigestor for the fermentation of the bran. He/she is carried out an economic analysis of the proposed plant.

Effect of magnetic treatment on physical-chemical parameters of oil samples

En este trabajo se realizó un estudio de los parámetros físico-químicos a muestras de crudo PCNm-1400 y M-30, antes y después del tratamiento magnético; con el objetivo de evaluar el efecto de un campo magnético estático sobre dichos parámetros. Al pasar la muestra de crudo M-30 por un acondicionador magnético de 0,4550 ± 0,009 T, se logra separar hasta un 52,8 % del agua presente en la muestra. No hay evidencias de la influencia del tratamiento magnético en la viscosidad ni en el comportamiento reológico en las muestras de estudio. No se logró la separación de agua para el crudo nacional PCNm-1400, bajo las condiciones de experimentación. Estos resultados constituyen el punto de partida para proponer el empleo del tratamiento magnético como un nuevo método económico de romper emulsiones de agua y crudo M-30, o crudos con similares características, sin cambiar las condiciones normales de la operación de una estación.

This paper presents a study of the physical-chemical parameters of crude CPNM-1400 and M-30 that were measured before and after magnetic treatment; in order to evaluate the effect of a static magnetic field on said parameters. Passing oil sample M-30 by a magnetic conditioner 0.4550 ± 0.009 T, is able to separate up to 52.8% of the water present in the sample. No evidence of the influence of magnetic treatment on the viscosity or rheological behavior during the study samples. Separation of water for national crude CPNM-1400, under the experimental conditions was not achieved. These results constitute the starting point for proposing the use of magnetic therapy as a new economic method of breaking emulsions of water and crude M-30, or raw with similar characteristics, without changing the normal operation of a station.

Potentiality of a seaweed biosorbent for heavy metals removal

La biosorción es considerada una tecnología alternativa para la remoción de metales pesados de aguas residuales y la utilización de algas marinas como adsorbentes incentiva el interés científico, teniendo en cuenta la variedad, abundancia y disponibilidad de diferentes especies nativas y arribantes a los litorales costeros cubanos. El objetivo del trabajo fue caracterizar un biosorbente algal, preparado a partir del alga marina Sargassum, para conocer sus potencialidades para la remoción de metales pesados en soluciones acuosas. Se realizó la caracterización físico-química, morfológica y estructural del biosorbente utilizando avanzadas técnicas de microanálisis y análisis superficial. Se confirma presencia de los principales grupos funcionales presentes en el ácido algínico, alginatos, polisacáridos y proteínas que contiene este tipo de biomasa algal, biopolímeros que aportan sitios activos que facilitan los mecanismos de biosorción y por consiguiente le pueden aportar a este tipo de biosorbente una alta capacidad de biosorción de metales pesados.

The biosorption is considered an alternative technology for removal of heavy metals from wastewater and the use of seaweeds as adsorbents encourages scientific interest, considering the variety, abundance and availability of different species growing or arriving at the coastal shoreline. The aim of the research was to characterize a seaweed biosorbent prepared from marine algae Sargassum, to know their potentialities for heavy metals removal from aqueous solutions. A characterization physico-chemical, morphological and structural of a seaweed bioadsorbent was performed using microanalysis and surface anaytical advanced techiques. Was confirmed of major functional groups present in the alginic acid, alginates, polysaccharides and proteins containing this type of seaweed biomass, biopolymers that facilitate the biosorption mechanisms and consequently they can contribute a high capacity of biosorption of heavy metals of this biosorbente.

Study of international scientific productivity Cane Sugar theme related Applied Chemistry

La cienciometría es la especialidad métrica que aplica métodos y modelos matemáticos a una disciplina o dominio del conocimiento. Se plantea como objetivo del estudio examinar la producción científica internacional sobre la temática: Caña de Azúcar y Química Aplicada. El estudio pretende brindar información relevante a los investigadores que publican temáticas afines a la Química como disciplina del conocimiento. Se realiza una búsqueda en la base de datos Thomson Reuters de la Web of Science en el período desde 2011 hasta 2013. Empleando el método bibliométrico, se aplican seis indicadores métricos: índice de autores más productivos, índice de entidades financiadoras, índice de países productores de comunicaciones científicas, índice de productividad por áreas de investigación e índice de palabras clave más empleadas. Estos indicadores permiten identificar las características de la producción científica del orbe. La vigilancia de la producción a nivel internacional aportará información pormenorizada a los investigadores, potenciando la actualización de sus temáticas de investigación, posibilitando ubicarse en bases de datos de prestigio a nivel internacional. Se obtienen resultados en consonancia a los registros identificados, se establecen desde 3 hasta los 5 primeros resultados. Las conclusiones obtenidas favorecen a Brasil ocupando los primeros lugares en cuanto a entidades financiadoras, instituciones mayores productoras de comunicaciones científicas y naciones más productoras de comunicaciones científicas. La palabra clave más empleada es CAÑA DE AZÚCAR y las restantes se relacionan con los subproductos que se pueden obtener de ella. El análisis posee conclusiones parciales que muestran el estado actual y las tendencias de investigaciones, favoreciendo la toma de decisiones por parte de la comunidad científica.

Scientometrics is the metric specialty that applies mathematical methods and models to discipline or knowledge domain. It therefore seeks to study examining the international scientific literature on the subject: Sugarcane and Applied Chemistry. The study aims to provide relevant information to the scientific who publishing topics related to chemistry as a discipline of knowledge. A search is performed on the database Thomson Reuters from the Web of Science in the period from 2011 to 2013. Using the bibliometric method are apply six metric indicators: index most productive authors, funders index, index of producer countries scientific communications, productivity index by research areas, index most used keywords. These indicators identify the characteristics of the scientific production of the world. The international monitoring production will contribute to update investigation themes and allowing to be indexed in databases most prestigious internationally. Consistent results are obtained the records identified are set from 3 to the first 5 results. The conclusions favor Brazil occupy the first places in terms of funders, institutions largest producers of scientific and scientific-producing nations more communications communications. The key word is used is SUGAR CANE and the remaining relate to products that can be obtained from it. The analysis has partial conclusions that show the current status and trends in research, encouraging decision making by the scientific comunity.

Obtaining of hydroxide of nickel to scale of laboratory

En el presente trabajo se brindan los resultados de la investigación realizada a escala de laboratorio para la obtención de hidróxido de níquel con características tales que puedan ser utilizados para la producción de baterías, catalizadores y pigmentos, entre otras aplicaciones. Se determinó la influencia de la temperatura, el pH y el tiempo de retención en la eficiencia de precipitación de níquel, cobalto y manganeso en forma de hidróxidos. Se establecieron las condiciones bajo las cuales se puede lograr una mayor precipitación de níquel a partir de una solución de sulfatos de níquel, cobalto y manganeso, en presencia de un ión donador de amonio.

The present work offers the results from the realized investigation to laboratory scale for the obtaining of nickel hydroxide with characteristic such that can be used for the production of batteries, catalysts and pigments, among other applications. It was determined the influence of the temperature, the pH and the time of retention in the efficiency of nickel precipitation, cobalt and manganese in form of hydroxides. The conditions under which you can achieve a bigger nickel precipitation starting from a solution of nickel sulfates, cobalt and manganese, in presence of an ion ammonium donor were established.

Total organic extract decrease in contaminated soil of hydrocarbons

La contaminación de los suelos por hidrocarburos, debido a las malas prácticas y accidentes en el manejo de petróleo y sus derivados, es un problema medioambiental que requiere atención. En este trabajo se realizan ensayos de tratabilidad a nivel de laboratorio, utilizando lodos de digestión anaerobia y pleurotina para estimular y bioaumentar respectivamente la población indígena de un suelo contaminado con hidrocarburos. Los ensayos evidenciaron que la materia orgánica, determinada como hidrocarburos contaminantes, posee un valor de 107,5 g/kg de suelo, la actividad respirométrica es mayor cuando se añade pleurotina que en presencia de lodos de digestión. En los ensayos en microcosmos con pleurotina se alcanzaron menores valores de materia orgánica estabilizándose el sistema a partir de la décima semana de tratamiento, pudiendo ser un indicador de remoción del contaminante.

One of these days environmental problems is the contamination of soils by hydrocarbons due to bad practices and oil and its derivatives handling accidents. In this work laboratory level treatability essays have been doing, using anaerobic digestion muds and pleurotin to stimulate and bioaugment, respectively, the indigenous population of hydrocarbons contaminated soil. The essays evidenced that, to a soil contamination of 107,5 g/kg of soil, respirometric activity is higher when combining the soil with pleurotin than with digestion muds. In the microcosm essays with pleurotin, organic compounds is lower, stabilizing the system since the tenth week of treatment.

Application of an ecological surface treatment for aluminum profile

El aluminio una vez que se ha extruido, forma una capa protectora superficial de óxido de aluminio, la cual resulta impermeable a la humedad, gases y agentes contaminantes. Sobre ella no se debe pintar, debido a su bajo espesor y mal anclaje para pintura. Mediante el tratamiento químico superficial del perfil de aluminio, se logra la preparación del mismo. Esto se realiza sumergiendo los perfiles en las disoluciones ácidas y de lavados para dejarlos limpios y por último el pasivado de la superficie, que consigue una mayor penetración y estabilidad de la pintura. La planta lacadora de aluminio Lacalum, única de su tipo en el país, utilizó la tecnología de tratamiento químico superficial con soluciones acuosas que contenían iones hexavalentes de cromo para formar una capa protectora sobre el perfil de aluminio, que resultaba perjudicial para la salud, por lo que sustituyó por una nueva tecnología de tratamiento no crómico, de avanzada y respetuosa con el medio ambiente; así como la introducción de una planta de tratamiento para los residuales del proceso. En general, estas mejoras permiten obtener un mejor producto con el menor impacto posible en lo ambiental, en lo social, por la humanización del trabajo y en lo económico por la disminución de los costos. Con este trabajo se dan a conocer las especificaciones que se deben cumplir durante este tratamiento químico superficial no crómico del perfil de aluminio para el posterior lacado; así como las mejoras para el medio ambiente.

Once aluminium is extruded, in contact with oxygen, forms quickly an aluminium oxide superficial protector layer, which is not penetrated by humidity, gases or polluting agents. This layer has a low thickness and is a bad base for painting anchorage. Through the chemical superficial treatment of the aluminium profile (degreased, deoxidized and cleaning), it is possible its preparation to eliminate the thin oxide superficial layer and dirty and to form a layer of better features. This process is carried out submerging the profiles in the sour dissolution and in the cleaning dissolution (water from the aqueduct and also treated water, without ions) to leave them clean and lastly it is carried out the surface passivation treatment, also called chemical conversion treatment, to obtain bigger penetration and stability of the paintings. The lacquered plant of aluminium, Lacalum, which is the only one of this type in the country, used to employ and old technology of chemical superficial treatment using watery solutions that contained hexavalents chromium ions, in order to form a protector layer on the aluminium profiles. This chemical treatment is very harmful to health, that why it was decided its substitution for a new advanced and respectful with the environment technology of non-chromium treatment; as well as the installation of a treatment plant for the process residuals. In general, these improvements allow obtaining a better product with the smallest impact to the environment as possible, and better in social aspect, thanks to the humanization of the work, and also in economic aspect, because of the decrease of the production costs. In this work, specifications, that most be considered during this non-chromium superficial chemical treatment of the aluminium profiles, are given to obtain a later lacquered; as well as the improvements for the environment.

Rheological behavior of the emulsions using pyrolysis products

El presente trabajo, contiene los resultados obtenidos sobre la reología de las emulsiones conformadas empleando el agente emulsionante EM-10 (preparado con productos de la pirólisis de paja o bagazo de caña) con los crudos de petróleos cubanos PE y HE. Se analizaron las formulaciones de las emulsiones, así como el comportamiento reológico que presentaron al prepararlas, y luego de pasar 24 horas en reposo. En la investigación se corroboró que los crudos PE y HE siguen un comportamiento reológico newtoniano con una viscosidad de 28.733 y 33.104 Pa.s respectivamente, mientras que todas las emulsiones obtenidas se mostraron con un comportamiento reológico seudoplástico, con valores de viscosidades inferiores a 1 Pa.s, aún después de ser reconstituida tras 24 horas de reposo, obteniéndose los mejores resultados en las dos relaciones que presentaron un 60 % de los crudos de los petróleos utilizados. El trabajo confirmó que la emulsión preparada con el agente emulsionante EM-10, presenta las condiciones de estabilidad para su transporte por tuberías, teniendo este emulgente una efectividad bien alta cuando se utiliza con crudos de viscosidad entre 28 y 33 Pa.s.

This paper contains the results of the rheology of water emulsions of Cuban crude petroleum PE and HE, employing emulsifier agent EM-10 prepared with pyrolysis products of sugar cane straw or bagasse In the same emulsion formulations were analyzed and determined the rheological behavior to prepare, and then spend 24 hours standby. The investigation confirmed that the crude PE and HE remain a newtonian rheology with a viscosity of 33,104 Pa.s and 28.733 respectively, while all the emulsions were obtained with a pseudoplastic rheological behaviour, Lower values of viscosities at 1 Pa.s, even after being reconstituted after 24 hours of rest, with best results obtained in the two relationships that had 60% of the crude petroleum sed. The work confirmed that the emulsion prepared with emulsifier ying agent EM-10 presents the stability conditions for transport by pipeline, this emulsifier having a well highly effective when crude petroleum of viscosity between 28 and 33 Pa.s is used.

Epoxidation of Jatropha curcas L vegetable oil with performic acid

Para producir aceite base para lubricantes a partir del aceite vegetal de Jatropha curcas L con una buena estabilidad oxidativa, el aceite de Jatropha curcas L refinado fue modificado químicamente. La epoxidación fue realizada con perácido formado in situ, por reacción del ácido fórmico con peróxido de hidrógeno. Las propiedades físico- químicas del aceite de Jatropha curcas L epoxidado, tales como: índice de yodo, densidad, viscosidad dinámica y estabilidad oxidativa (prueba Rancimat) fueron determinadas. Los resultados muestran que el aceite de Jatropha curcas L epoxidado posee menor índice de yodo, mayor densidad y viscosidad dinámica; así como mejor estabilidad oxidativa que el aceite de Jatropha curcas L refinado.

To produce Jatropha curcas L oil-based lubricants with good oxidative stability, refined Jatropha curcas L oil was chemically modified. The epoxidation is carried out using peracid formed in situ, by reacting a carboxylic acid with concentrated hydrogen peroxide. The physicochemical properties of the epoxidized Jatropha curcas L oil, such as: iodine value, density, dynamic viscosity and oxidative stability (Rancimat test) were determined. Results indicate that the epoxidized Jatropha curcas L oil has lower iodine value, higher density and dynamic viscosity and even better oxidative stability than refined Jatropha curcas L. oil.

Construction and Experimental Validation of a Homemade Stirred Tank Bioreactor for Lab-scale Submerged Fermentations

Los biorreactores a pequeña escala son ampliamente utilizados para la experimentación en los laboratorios microbiológicos. Su precio actual es del orden de los € 20 000, lo que dificulta su adquisición. En este trabajo se presenta la construcción de un sistema de tanque agitado artesanal, elaborado con instrumentación y recursos disponibles en cualquier laboratorio, teniendo como premisa el cumplimiento de los requisitos indispensables para el establecimiento de procesos fermentativos microbianos a pequeña escala. El biorreactor construido garantizó la esterilidad del sistema durante 24 horas de funcionamiento continuo y bajo condiciones reales de manipulación, incluidas tres tomas de muestra. Se determinó el coeficiente de transferencia de oxígeno (kl a) mediante el método del sulfito bajo diferentes condiciones de aireación-agitación, obteniéndose valores de 0.058 s-1 y 0.033 s-1 bajo flujo de aire 0.67 L·h-1 y agitación de 850 min-1y 650 min-1, respectivamente, los que resultan suficientes para un crecimiento microbiano óptimo en la mayoría de las situaciones. El biorreactor mostró una satisfactoria capacidad de mezclado, dada esta por su capacidad de mantener constante en el tiempo la concentración de un sólido insoluble finamente dividido y de alta densidad (BaSO4) en suspensión. Los resultados obtenidos avalan la aptitud del biorreactor artesanal para su uso en el estudio de fermentaciones microbianas a escala de laboratorio.

Small-scale bioreactors are widely used for experimentation in microbiological laboratories. Currently, the price of these systems is in the order of € 20 000, which obstructs its acquisition. A homemade stirred tank system, with easily available and inexpensive resources, was designed and assembled so that meets the essential requirements for the establishment of microbial fermentation processes on a small-scale. In this regard, the sterility of the system was checked by applying sterility controls during 24 hours of continuous operation under real conditions of handling, including three samplings. The oxygen transfer coefficient (kl a) was determined by the sulfite method, under different aeration-agitation conditions, yielding values of 0.058 s-1 and 0.033 s-1 under 0.67 L·min-1 of air flow rate and stirring rates of 850 min-1 and 650 min-1, respectively, which result usually sufficient for optimal microbial growth. The bioreactor exhibited a satisfactory mixing performance, which is expressed by its ability to maintain the temporal stability of the concentration of an insoluble, high density and finely divided solid (BaSO4). These results show the practical potentialities of this homemade bioreactor to the study of microbial fermentation at lab-scale level.