Revista Nº 30 - Diciembre 2006

RESUMEN

EDITORIAL

SÍNTESIS ORGANICA DE UN PRODUCTO CON ACTIVIDAD FARMACOLÓGICA: RESVERATROL

(Proyecto industrial - tesis, carrera de Ingeniería Química e Ingeniería en Alimentos. Facultad de Ingeniería - UDELAR - Uruguay).
Ana Paula Enrico, Andrea García, Laura Barreiro, Lucía Arocena, Patricia Gutiérrez, Rosana Di Landro.

Resumen
El presente trabajo desarrolla un proyecto de inversión para el diseño de una planta industrial para sintetizar a mediana escala, un compuesto que presenta actividad farmacológica llamado resveratrol.
La producción se enfoca a los laboratorios farmacéuticos, productores de formulaciones de compuestos antioxidantes, del mercado interno, de Brasil y de Argentina.
La empresa se instalaría en Zonamérica (Montevideo-Uruguay), que por tratarse de una Zona Franca proporciona ventajas económicas principalmente en la adquisición de las materias primas importadas y en la exoneración del impuesto a la renta de industria y comercio.
Se diseña una planta multipropósito, que produce en cuatro pasos de síntesis el compuesto de interés. Los equipos necesarios son sencillos y fabricados principalmente por proveedores nacionales, no implicando una alta inversión.
El proyecto resulta viable económicamente tanto si se financia con capital propio como con capital mixto, por lo tanto desde el punto de vista nacional, el emprendimiento es beneficioso.

Abstract
The present work develops an investment project for the design of an industrial plant (medium scale), to obtain resveratrol, a compound that presents pharmacological activity
The production is focused to pharmaceutical laboratories of Uruguay, Brazil and Argentina, which produce formulations of anti-oxidants compounds.
The company will be located in Zonamérica (Montevideo-Uruguay). Since it is a Frank Area it provides economic advantages mainly in the import of raw material and in the exoneration of the tax of industry and trade.
A multipurpose plant is designed and the compound of interest is obtained in a synthesis of four steps. The necessary equipments are simple and manufactured mainly by national suppliers, not implying a high investment.
The design is viable economically if it is financed with own capital as well as with mixed capital. Therefore, from a national point of view, the project is beneficial.

SINTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PROPIEDADES ACIDO-BASE EN NITRUROS DE MOLIBDENO.

Mota Salinas A. L1., García Alamilla P2. Robles Andrade S1., Sandoval Robles G1., García Alamilla R1*.

1División de Estudios de Posgrado e Investigación del Instituto Tecnológico de Ciudad Madero. Juventino Rosas y Jesús

2 Instituto Tecnológico de Villahermosa, Carretera a Frontera Km 3.5, Villahermosa, Tabasco.

Resumen
Se prepararon nitruros de molibdeno por el método de reacción con temperatura programada usando MoO3 y (NH4)3PMo12O40*H2O. Los catalizadores se caracterizaron por DRX, adsorción física de nitrogeno, y probados en las reacciones de deshidratación de 2-propanol y de 1- butanol e isomerización de n-hexano, para a identificar las propiedades bifuncionales y acido-base. Todos los catalizadores fueron activos en la isomerización de n-hexano alcanzando un máximo en conversión de 15% en peso, con un catalizador preparado a partir de heptafosfomolibdato de amonio. Los principales productos de reacción fueron 2 y 3 metilpentano, lo cual sugiere la coexistencia de propiedades bifuncionales en los catalizadores. En la deshidratación del 2 propanol, se obtuvieron propileno y acetona indicando la existencia de sitios ácido-base. Sitios ácidos tipo Lewis fueron característicos de los nitruros.

Abstract
Molybdenum nitrides were prepared by the temperature programmed reaction method from two precursors, MoO3 and (NH4)3PMo12O40*H2O; the catalysts were characterized by XRD, low temperature nitrogen physisorption, and tested in 2-propanol, 1-butanol dehydration and n-hexane isomerization reactions, in order to identify the acid-base and bifunctional properties. All catalysts were active in n-hexane isomerization reaching a maximum in conversion of 15 wt % with a catalyst prepared from ammonium heptaphosphomolybdate. The principal products of reaction were 2 and 3 methylpentanes which suggests the coexistence of bifunctional properties in the catalysts. In the 2 propanol dehydration, propylene and acetone were produced, indicating the existence of acid and basic sites. Lewis acid sites were characteristic in the nitrides.

CONFIABILIDAD DE LA EVALUACION DE LA ADHERENCIA DE LAMINADOS METAL-POLIMEROS PARA DETERMINAR CALIDAD DE ENVASES

Ernesto Zumelzua, David Pardoa

a IMPT- Universidad Austral de Chile, Valdivia Chile

Resumen
Se compara la validez y confiabilidad de dos ensayos normalizados para determinar la adherencia entre sustratos metal-polímeros. Se utiliza un ensayo mecánico de pelado T-peel que considera desprendimiento entre sustratos, ángulo de pelado; energía de desprendimiento, de disipación plástica y de fractura. Con ello se determinan y cuantifican los rangos de fuerza adhesiva y de energía total de desprendimiento entre un recubrimiento de polietileno tereftalato (PET) y una chapa de acero recubierta electroquímicamente con cromo (ECCS). El ensayo T-peel se compara con otro que combina efectos electroquímico - mecánico (EEM), que revela y cuantifica las áreas débiles de adhesión entre los sustratos PET y chapa ECCS. Este ensayo combinado, incluye hidrólisis en un medio cítrico y un posterior desprendimiento mecánico del sustrato. La comparación entre los dos ensayos de adherencia determinan la alta confiabilidad del ensayo EEM sobre el T-peel en la evaluación de laminados metal-polímeros.

Abstract
The validity and reliability of two standardized test methods was compared in order to determine the adherence of metal-polymer substrates. This trial employed a T-peel test for the evaluation of the substrate delamination resistance, peeling angle, delamination energy, plastic dissipation, and fracture stress. This study also compared and quantified the adhesive strength and total energy employed for the delamination of polyethylene teraphthalate (PET) coatings and electrolytic chromium coated steel (ECCS) bonds. The T-peel test was compared with another trial combining electrochemical-mechanical (EM) forces, to reveal and quantify the weak-adhesion areas between the PET substrate and ECCS coating. This combined test included hydrolysis in a citric-citrate medium with later mechanical delamination of the substrate. The comparison between both adherence trials determined the reliability of the EM test over the T-peel trial for the evaluation of metal-polymer laminates.

PRODUCCION DE ETANOL POR FERMENTACION DE JUGO DE MANGO C ON Saccharomyces cerevisiae

Cruz-Castelazo C., Serna-González M., Saucedo-Luna J. y Castro-Montoya A.*

Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Facultad de Ingeniería Química, Edificio "M" de Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán

Resumen
La alta dependencia energética de los combustibles fósiles y su paulatino agotamiento ha impulsado la investigación y el desarrollo de fuentes alternas y renovables de energía. Una opción es el etanol ya que completa un ciclo para el dióxido de carbono y presenta algunas ventajas con respecto a la gasolina. En el presente trabajo se utiliza el mango (Mangifera indica), la fruta tropical de mayor producción mundial en su variedad Haden como materia prima para la obtención de etanol. Se analizó el contenido de azúcares en el jugo, se realizó la fermentación con Saccharomyces cerevisiae y se determinó el rendimiento del proceso. El rendimiento de etanol obtenido a partir de una concentración total de azúcares de 130.5 g/L constituidos por sacarosa, glucosa y fructosa en condiciones de operación por lotes, a un pH de 5, 30 ºC y 200 rpm de agitación en un fermentador de 1 L, fue igual al teórico esperado y que corresponde a 91.69 g/L de jugo de mango.

Astract
The high energy dependence of the fossil fuels and its gradual exhaustion has prompted the investigation and the development of renewable and alternate sources of energy. An option is the ethanol since complete a cycle for the dioxide of carbon and presents some advantages with regard to the gasoline. In the present work we utilized the mango (Mangifera indica), the tropical fruit of greater world production in its variety Haden as commodity for the obtaining of ethanol. It was analyzed the content of sugars in the juice, the fermentation was carried out with Saccharomyces cerevisiae and the yield of the process was determined. The yield of ethanol obtained from a total concentration of sugars of 130.5 g/L constituted by sucrose, glucose and fructose in conditions of operation batch, to a pH of 5, 30 ºC and 200 rpm of agitation in a fermentador of 1 L, was equal al theoretical expected and that corresponds to 91.69 g/L of mango juice.

SIMULACIÓN DE POZAS DE EVAPORACION SOLAR CON HIPERPLANOS. Parte I. Hiperplanos

Luis A. Cisternas* y Monserrat M. Montenegro
Departamento de Ingeniería Química, Universidad de Antofagasta, Antofagasta, Chile

Resumen
Evaporación solar es utilizada en varios procesos de tratamiento de salmueras naturales o artificiales. La simulación de esos sistemas, cuando se produce precipitación de sales, requiere del conocimiento de las condiciones de equilibrio sólido-líquido. Esas condiciones son difíciles de modelar por la presencia de varios componentes, la naturaleza iónica de estos sistemas y la presencia de varias fases sólidas. En este trabajo se muestra como representar las condiciones de equilibrio de estos sistemas con hiperplanos. Varios ejemplos son incluidos para ilustrar esta herramienta. .

Abstract
Solar evaporation is used in several processes in which natural or artificial brines are treated. The simulation of those systems, when salt precipitation takes place, requires the knowledge of the solid-liquid equilibrium conditions. These conditions are difficult to model because there are several components, the ionic nature of these systems and because several solid phases are present. In this work it is shown how to model the equilibrium conditions with hyperplanes. Several examples are included to illustrate this tool.

ELECTRO-OXIDACIÓN DE ETANOL EN UN ELECTRODO DE Pt-Os CODEPOSITADOS SOBRE CARBÓN VÍTREO

Jorge Hernán Sánchez Toro1, 2, Carlos Ignacio Sánchez Sáenz2

1. Universidad Pontificia Bolivariana, Facultad de Ingeniería Química, Medellín-Colombia.
2. Universidad Nacional de Colombia, Escuela de Procesos y Energía, Maestría en Ingeniería Química, Medellín-Colombia.

Resumen
En el presente trabajo se estudia, mediante voltametría cíclica, la oxidación electrocatalítica de etanol en soluciones de ácido sulfúrico 1 M sobre electrodos de platino y osmio codepositados en carbón vítreo. Se determinó la influencia que sobre el potencial de inicio de la reacción y los parámetros cinéticos tienen el porcentaje de osmios depositado, la temperatura y la concentración de etanol. Los resultados indican que la adsorción de etanol ocurre solamente en los sitios del platino, y que el osmio aporta especies oxigenadas para la oxidación a bajos potenciales. Los electrodos de Pt-Os/C mostraron una mayor actividad catalítica para la oxidación de etanol a potenciales superiores a 300 mV vs. ERH comparados con electrodos de platino. La reacción de oxidación es irreversible con una cinética lenta.

Abstract
In this work the ethanol electrocatalytic oxidation in 1 M sulfuric acid solutions on platinum and osmium electrodes codeposited on glassy carbon were studied by cyclic voltammetry. The influence of Pt-Os atomic ratio, ethanol concentration and temperature on on-set and kinetics parameters were determined. The results indicate that the ethanol adsorption occurs in the platinum sites only, and that the osmium promotes ethanol oxidation at low potential due to oxygen species. Pt-Os/C electrodes exhibits activity enhancement for ethanol oxidation at potentials beyond 300 mV vs. ERH in comparison with platinum electrodes. The oxidation reaction is irreversible with slow kinetic.

EFECTO DE UN DERRAME PETROLERO SIMULADO Y UN REMEDIADOR

Jesús Rafael Méndez-Natera; Reizabeth Salazar-Garantón, Aura Velásquez y Auristela Malavé-Acuña

Núcleo de Monagas, Universidad de Oriente

Resumen
El trabajo tuvo como objetivo estudiar el efecto de un derrame petrolero simulado y su posterior control mediante la aplicación de un remediador sobre las características físico-químicas de un suelo Ultisol de sabana. Cada bolsa contenía 1 kilogramo de suelo, el cual fue contaminado de forma artificial (20% p/p). Después de la contaminación, se aplicó el remediador (50 gramos). Se fertilizó con 500 kilogramos de 12-24-12/ha. Se analizó el suelo proveniente de las bolsas con el control; suelo contaminado por petróleo sin el remediador y suelo contaminado por petróleo con el remediador. El pH, materia orgánica, magnesio y calcio fueron similares en los tres tipos de suelos, mientras que el porcentaje de arcilla, contenido de aluminio e hidrógeno fueron mayores en el suelo virgen. El contenido de fósforo, potasio, manganeso, zinc, cobre y hierro fue menor en el suelo virgen en comparación con el suelo con petróleo y el suelo con petróleo más remediador.

Abstract
The objective of this work was to study the effect of a simulated oil spill and its control by means of application of a remediator on the physical and chemical characteristics of a savanna Ultisol soil. Each bag contained 1 kilogram of soil, which was contaminated in an artificial way (20% w/w). After the contamination, the remediator was applied to soil, adding 50 grams. 500 kilograms of 12-24-12/ha was applied. Soil from control; soil contaminated by oil without the remediator and soil contaminated by oil with the remediator were analyzed. The pH, contents of organic matter, magnesium and calcium were similar in the three soils while the clay percentage, aluminum and hydrogen contents were bigger in virgin soil. Contents of phosphorus, potassium, manganese, zinc, copper and iron were smaller in the virgin soil in comparison with the soil with oil and the soil with oil plus remediator.

CORROSION EN DEPÓSITOS DE ACERO PARA EL ALMACENAMIENTO DE ÁCIDO SULFÚRICO

David F. Mardero1
1Ingeniero Químico, Director Técnico-Industria Sulfúrica S.A. (Uruguay)

Resumen
La producción mundial anual de ácido sulfúrico supera los 180 millones de toneladas. Esta cantidad hace que sea habitual el uso de depósitos de acero al carbono para almacenar este ácido mineral. Para que la vida útil de estos tanques supere los 20 años, se deben tener en cuenta tanto los detalles constructivos como las inspecciones periódicas, para minimizar, controlar y prevenir los efectos de los diferentes fenómenos que producen la corrosión del acero.
Los aspectos constructivos están en su mayor parte normalizados, pero se destacan ajustes en el diseño de algunos elementos para evitar fallas localizadas, como pueden ser las bocas de inspección, las entradas, las salidas y venteos. Se plantean recomendaciones tanto para tanques horizontales como verticales, para diferentes materiales de construcción y para elementos accesorios como por ejemplo medidores de nivel. Además se examinan diferentes procedimientos de inspección y las frecuencias recomendadas para cada uno de ellos. Se revisan algunos ensayos no destructivos de utilidad en el control de los espesores de fondos y envolventes de los tanques. Se considera también la protección externa de los mismos, ubicados habitualmente en atmósferas industriales y en algunos casos con la necesidad de aislamiento térmico.

Abstract
The worldwide annual production of sulphuric acid exceeds the 180 million tons.
This quantity makes it usual the utilization of carbon steel tanks to store this mineral acid. In order the lifetime of these tanks can be superior to 20 years, you must have in mind all the building details and the periodic inspections, to be able to minimize, control, and prevent the effects of the different phenomena that are produced by the steel corrosion.
The constructing aspects are nearly almost normalized, but there are some specific design adjustments of certain elements in order to avoid localized failures, as they can be: manholes, inlets, outlets and vents. There are some recommendations both for horizontal tanks as for vertical ones, for different building materials and for accessory elements as level measurers. Also there are examined different inspecting procedures and the frequency recommended for each one. Some not destructive tests of great utility in the control of the bottom thickness and tank shell are made. The outside protection is also taken into account, when they are usually located in industrial atmospheres and in some opportunities with the need of thermal insulation.

MODELADO DEL SECADO INDUSTRIAL DE MALTA POR AIRE CALIENTE EN LECHO FIJO Y CAPA PROFUNDA

Pamela de Cuadro1, Jorge Martínez Garreiro2
1)Ingeniera Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República
2) Msc. Ingeniero Químico , Dpto. Operaciones Unitarias en Ing. Química, Instituto de Ingeniería Química, Facultad de Ingeniería, Universidad de la República,
Montevideo - Uruguay

Resumen
El objetivo de este trabajo es el desarrollo de un modelo que correlacione las variables del proceso de secado de cebada cervecera en la empresa Maltería Oriental., que permita optimizar el consumo de combustible y predecir la humedad final de la malta obtenida. Para lo cual se desarrolla un modelo matemático a partir de las ecuaciones de transferencia de calor y masa y la ecuación de velocidad de secado, que se resuelve numéricamente con un programa de cálculo numérico. Los resultados acusan un ajuste muy bueno. Basándose en el cierre del balance de calor, la desviación es del orden del 1 %. Sin embargo, el modelo no representa la realidad en el intervalo medio del período de secado.

Abstract
The main purpose of this study is the development of a mathematical model which relates the Maltería Oriental S.A. barley drying process variables with the aim of optimizing fuel consumption and predicting barley final humidity. A mathematical model is obtained based on mass and heat transfer equations and dry kinetic equation, which is resolved numerically. Initially, the results are satisfactory. Considering the heat balance of the process, the deviation from the real values is around 1 %. However, the model does not represent reality in the medium period of drying process.

ROL DEL LABORATORIO AMBIENTAL EN LA DETERMINACIÓN DE OPCIONES COSTO EFECTIVAS PARA LA GESTION DE RESIDUOS PELIGROSOS

Q.F Mónica Galán (1),IQ Gualberto Trelles(1)

(1)Laboratorio Ambiental ECOTECH

Resumen
Se desarrolla un modelo matemático sencillo para la optimización de costos en el proceso de gestión de residuos peligrosos El mismo tiene como variables independientes el volumen o masa del residuo y el volumen o masa del insumo utilizado para el tratamiento.Este enfoque permite la comparación con alternativas de reciclo y minimización y conjuntamente con las restricciones técnicas resulta en una herramienta útil para una selección inicial.Las etapas de clasificación así como los estudios de tratabilidad requieren de un laboratorio de química ambiental confiable.

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