UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DE COAHUILA
FACULTAD DE CIENCIAS QUÍMICAS
MEMORIAS DEL 4to SIMPOSIO NACIONAL DE INGENIERÍA QUÍMICA Y
BIOQUÍMICA APLICADA.
SALTILLO, COAHUILA. MÉXICO. 14 AL 16 DE OCTUBRE DE 2015
1
MEMORIAS DEL 4to SIMPOSIO NACIONAL DE
INGENIERÍA QUÍMICA Y BIOQUÍMICA
APLICADA.
Comité Organizador.
Dra. Lorena Farías Cepeda
Dra. Nancy Pérez Aguilar
Dra. Lucero Rosales Marines
Dra. Elia Martha Múzquiz Ramos
Dr. Gerardo de Jesús Sosa Santillán
Dra. Aidé Sáenz Galindo
Dra. Adalí Castañeda Facio
Dra. Claudia Magdalena López Badillo
Dr. Mario César Osorio Abraham
M.C. Alejandro Méndez Zavala
Dr. Julio César Montañez Sáenz
Dra. Karina Reyes Acosta
Dra. Lilia Eugenia Serrato Villegas
Dra. Anna Iliná
Dra. Elda Patricia Segura Ceniceros
Dra. Sonia Yesenia Silva Belmares
2
AGRADECIMIENTOS
Agradecemos el apoyo otorgado y las facilidades brindadas
a:
Universidad Autónoma de Coahuila
Dirección de Planeación de la UAdeC
Programa Integral de Fortalecimiento Institucional (PiFI)
Programa de Apoyo al Desarrollo de la Educación
Superior (PADES)
3
Contenido
ALIMENTOS ...................................................................................................................................................... 9
ALTERNATIVAS NANOBIOTECNOLÓGICAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE RESIDUOS AGROALIMENTARIOS
PARA LA OBTENCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES DE SEGUNDA GENERACIÓN ............................................................ 10
DESARROLLO DE UNA BOTANA ENRIQUECIDA CON AMARANTO PARA SU INTEGRACIÓN EN EL PROYECTO DE
INDUSTRIALIZACIÓN DEL AMARANTO EN EL ESTADO DE SAN LUIS POTOSÍ ........................................................... 11
ANÁLISIS COMPARATIVO DE ESTABILIDAD DE UN COMPLEJO DE PEO-POE-PEO CON ÁCIDO GÁLICO ................... 12
FITOMEDICINA EN ODONTOLOGIA; EL USO DE PLANTAS MEDICINALES COMO TRATAMIENTO DE AFECCIONES
BUCALES ................................................................................................................................................................. 13
INDUSTRIALIZACIÓN DEL AMARANTO EN SAN LUIS POTOSÍ, DE LA PRODUCCIÓN PRIMARIA A LA
COMERCIALIZACIÓN DE PRODUCTOS ..................................................................................................................... 14
AMBIENTAL .................................................................................................................................................... 15
BACTERIAS TOLERANTES A METALES AISLADAS A PARTIR DE AGUAS NATURALES. ............................................... 16
ADSORCIÓN DE ROJO CONGO SOBRE UN COMPOSITO DE RESIDUOS DE CAFÉ/POLIPIRROL ................................. 17
USO DE UN CONSORCIO HIDROCARBONOCLASTA EN LA BIODEGRADACIÓN DE 2,4-DICLOFENOL ........................ 18
BIODEGRADACIÓN DEL COLORANTE CRISTAL VIOLETA POR Citrobacter freundii. ................................................. 19
ADSORCIÓN Y PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA EN REACTORES DE CAMA FIJA UTILIZANDO ZEOLITAS
NATURALES ............................................................................................................................................................ 20
INFLUENCIA DE LA LONGITUD DE ONDA Y EL PH SOBRE EL CRECIMIENTO DE LA CEPA MICROALGAL chlorella
vulgaris UTILIZANDO COMO MEDIO AGUA RESIDUAL DOMÉSTICA ....................................................................... 21
EL AZUFRE EN EL CARBÓN UN PROBLEMA ACTUAL. TECNOLOGÍAS EN DESARROLLO ........................................... 22
OPTIMIZACIÓN DE LA CADENA DE SUMINISTRO PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOETANOL A PARTIR DE LOS
RESIDUOS DEL AGAVE EN MÉXICO ......................................................................................................................... 23
HUELLA ESPECTRAL DEL INTERMEDIARIO DE CRIEGEE DERIVADO DEL ETENO EN TIEMPO REAL POR
RECONSTRUCCIÓN DE COEFICIENTE DE ABSORCIÓN CON Cavity Ring Down Spectroscopy .................................. 24
4
ADSORCIÓN COMPETITIVA DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS PRESENTES EN SOLUCIONES ACUOSAS SOBRE
NANOTUBOS DE CARBONO .................................................................................................................................... 25
ANALISIS FISICOQUIMICO DE LODOS DEL LECHO DE LA LAGUNA LA ESCONDIDA EN REYNOSA TAMAULIPAS
MEXICO .................................................................................................................................................................. 26
BIOTECNOLOGÍA ............................................................................................................................................ 27
COMPORTAMIENTO FERMENTATIVO DE DOS ESPECIES DE LEVADURAS PARA LA PRODUCCIÓN DE BEBIDAS
FERMENTADAS ....................................................................................................................................................... 28
OPTIMIZACIÓN DEL BIORREACTOR DE TANQUE AGITADO PARA LA PRODUCCIÓN DE ETANOL A PARTIR DE
BIOMASA DE AGAVE LECHUGUILLA........................................................................................................................ 29
PRODUCCIÓN DE ENZIMAS CELULOLÍTICAS A PARTIR DE HONGOS AISLADOS DE MUESTRAS AMBIENTALES DE
CUATRO CIÉNEGAS, COAHUILA. ............................................................................................................................. 30
CUANTIFICACIÓN POR CROMATOGRAFIA DE GASES DE 2-UNDECANONA A PARTIR DE EXTRACTOS de Ruta
graveolens .............................................................................................................................................................. 31
ESTABLECIMIENTO DE LAS CONDICIONES DE PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO CON UNA CEPA DE Citrobacter
freundii EN REACTORES BATCH. ............................................................................................................................. 32
OPTIMIZACIÓN DE NUTRIENTES DEL MEDIO DE Saccharomyces cerevisiae ATCC 4126 PARA LA PRODUCCIÓN DE
BIOETANOL ............................................................................................................................................................. 33
OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE SACARIFICACIÓN ENZIMÁTICA DE BIOMASA DE Agave lechuguilla UTILIZANDO
EL COMPLEJO ENZIMÁTICO CELLIC CTEC3 DE NOVOZYMES ................................................................................... 34
CARACTERIZACION BIOQUÍMICA DEL VENENO DE LA SERPIENTE Crotalus aquilus ................................................ 35
CARACTERIZACIÓN BIOQUÍMICA DEL VENENO DE LA SERPIENTE Crotalus ravus exiguus ..................................... 36
INMOVILIZACIÓN DE LEVADURA EN GRANOS DE CEREALES PARA SU USO POTENCIAL EN FERMENTACIONES
ALCOHOLICAS ......................................................................................................................................................... 37
REGENERACIÓN IN VITRO DE PLANTAS DE amaranthus hypochondriacus............................................................. 38
DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS DEL JUGO FERMENTADO DE ALOE VERA Y BACTERIAS ACIDO
LÁCTICAS. ............................................................................................................................................................... 39
SÍNTESIS ASISTIDA POR ULTRASONIDO DE DERIVADOS DE LAWSONA USANDO METODOLOGÍAS VERDES ........... 40
SINTESIS VERDE DE O-DERIVADOS DE 2,3-DICLORO-1,4-NAFTOQUINONA MEDIANTE SUSTITUCION
NUCLEOFILICA ........................................................................................................................................................ 41
5
SÍNTESIS DE DERIVADOS NITROGENADOS DE 2-HIDROXI-1,4-NAFTOQUINONA ASISTIDO POR ULTRASONIDO .... 42
SINTESIS DE DERIVADOS 2-(FENILAMINO)-1,4-NAFTOQUINONA EN AMBIENTE ACUOSO ..................................... 43
EVALUACIÓN DE UN ELECTRODO COMPÓSITO DE POLIURETANO/GRAFITO/POLIPIRROL EN UNA CELDA DE
COMBUSTIBLE MICROBIANA .................................................................................................................................. 44
DESARROLLO DE UNA TÉCNICA DE ESTERILIZACIÓN QUÍMICA PARA UN FOTOBIORRECTOR FLAT PANEL AIRLIFT
DE 30 L .................................................................................................................................................................... 45
HYDRODYNAMIC AND MASS TRANSFER CHARACTERIZATION OF A PILOT SCALE FLAT PANEL AIRLIFT
PHOTOBIOREACTOR FOR MICROALGAE CULTURE ................................................................................................. 46
EFECTO DE LA TRANSGLUTAMINASA SOBRE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y DE BARRERA AL VAPOR DE AGUA
EN PELÍCULAS COMESTIBLES DE QUITOSANO Y GELATINA DE PESCADO ............................................................... 47
CINÉTICA COMPARATIVA DEL CRECIMIENTO Y PRODUCCIÓN DE PIGMENTOS DE Streptomyces coelicolor EN DOS
MEDIOS DE CULTIVO .............................................................................................................................................. 48
EVALUACIÓN DEL EFECTO COMBINADO DEL pH Y LA TEMPERATURA SOBRE EL CRECIMIENTO Y PRODUCCIÓN DE
PIGMENTOS DE Chlorella sorokiniana. ................................................................................................................... 49
ESTUDIO DE LA ADICIÓN DE PERÓXIDO DE HIDRÓGENO EN CULTIVOS SUMERGIDOS DE Penicillium
purpurogenum GH2 ................................................................................................................................................ 50
EVALUACION DE PROPIEDADES BIOLÓGICAS DE BACTERIAS PROMOTORAS DE CRECIMIENTO VEGETAL AISLADOS
DE DIFERENTES CULTIVOS EN CUATRO ESTADOS DE LA REPUBLICA ...................................................................... 51
INOCULACIÓN DE SEMILLAS DE MAÍZ CON BACTERIAS PROMOTORAS DE CRECIMIENTO Y SU EFECTO EN EL
DESARROLLO DE CULTIVOS A NIVEL INVERNADERO .............................................................................................. 52
PRODUCCIÓN DE ÁCIDO JASMÓNICO POR FERMENTACIÓN LÍQUIDA UTILIZANDO CEPAS DE Botryodiplodia
theobromae NATIVAS DEL SURESTE MEXICANO .................................................................................................... 53
MATERIALES ................................................................................................................................................... 54
SÍNTESIS DE UN COPOLÍMERO SOLUBLE EN AGUA BASADOS EN 2-HIDROXIETILO Y CLORURO DE TRIMETIL
AMONIO (Q9) EMPLEANDO LA TÉCNICA ATRP. ...................................................................................................... 55
ESTUDIO DE LA PREPARACIÓN DE Y CARACTERIZACIÓN DEL COPOLÍMERO EN BLOQUE DE ETILOXAZOLINA CON
LACTIDA. ................................................................................................................................................................. 56
ESTUDIO DE LA PREPARACIÓN DE UN POLÍMERO TIPO POLIESTER A PARTIR DE ÁCIDO RICINOLEICO .................. 57
OBTENCIÓN AMIGABLES DE NANOMATERIALES POLIMÉRICOS DEL TIPO ACRILATO: POLIMETILMETACRILATO Y
BUTILMETILACRILATO, REFORZADOS CON NANOTUBOS DE CARBONO DE PARED MÚLTIPLE ............................... 58
6
SÍNTESIS DE HÍBRIDO PMMA/SILOXANO/NANOTUBOS DE CARBONO POR EL MÉTODO DE SOL GEL .................... 59
SÍNTESIS DE POLÍMEROS ASOCIATIVOS EN POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN INVERSA VÍA RAFT .......................... 60
PREPARACIÓN DE UN CATALIZADOR DE ZNO/POLITIOFENO FOTOACTIVO CON LUZ VISIBLE PARA LA
DEGRADACIÓN DE COLORANTES ORGÁNICOS ....................................................................................................... 61
FOTODEGRADACION DEL COLORANTE ROJO REACTIVO 120 BAJO IRRADIACION CON LUZ VISIBLE UTILIZANDO UN
NANOCOMPOSITO DE ZnO/POLIPIRROL ................................................................................................................ 62
EFECTO DEL TIPO DE CO-ACTIVADOR DE ALUMINIO Y FUENTE DE CLORO SOBRE LAS CARACTERISTICAS DEL
POLIMIRCENO SINTETIZADO POR EL METODO DE COORDINACION UTILIZANDO CATALIZADORES ZIEGLER-NATTA
A BASE DE NEODIMIO............................................................................................................................................. 63
COMPOSITO DE SrCO3-Sr(OH)2/POLIPIRROL CON ALTA ACTIVIDAD FOTOCATALÍTICA EN LA REGIÓN DE LUZ
VISIBLE .................................................................................................................................................................... 64
EFECTO DEL Ca(OH)2 PURO Y EN NANOPARTÍCULAS SOBRE CULTIVOS CELULARES ............................................... 65
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE POLI(ACRILONITRILO-BUTADIENO-ESTIRENO) EMPLEANDO UN INICIADOR
MULTIFUNCIONAL VARIANDO LA TEMPERATURA DE PRECOPOLIMERIZACIÓN..................................................... 66
REOLOGÍA DE CORTE DE POLÍMEROS ASOCIATIVOS POR DINÁMICA MOLECULAR ................................................ 67
COPOLIMERIZACION DE ISOPRENO Y β-MIRCENO INICIADA CON EL SISTEMA CATALITICO HOMOGENEO
VERSATATO DE NEODIMIO/TRIISOBUTIL ALUMINIO/CLORURO DE DIISOBUTIL ALUMINIO – EFECTO DE LA
CONCENTRACION DEL CO-CATALIZADOR DE ALUMINIO Y LA FUENTE DE HALOGENO SOBRE LA ACTIVIDAD
CATALITICA Y LA MICROESTRUCTURA cis/trans. .................................................................................................... 68
DESARROLLO DE ABSORBEDORES SOLARES DE Ni/NiO DEPOSITADOS EN Al2O3 .................................................... 69
SÍNTESIS DE COMPÓSITOS DE Zr1-xYxO2- x/2 /HAp POR EL METODO DE MEZCLADO LIQUIDO: EFECTO DEL
PRECURSOR POLIMERICO ....................................................................................................................................... 70
SÍNTESIS DE NANO-HIDROGELES DE POLIACRILAMIDA CON INJERTOS DE GRUPOS FOSFATOS, MEDIANTE
POLIMERIZACIÓN EN MICROEMULSIÓN INVERSA .................................................................................................. 71
SÍNTESIS DE HIDROGELES SEMI-INTERPENETRADOS BIODEGRADABLE A BASE DE ACRILAMIDA Y QUITOSANO .. 72
MODIFICACIÓN SUPERFICIAL DE NANOPARTÍCULAS DE COBRE ............................................................................. 73
DESARROLLO DE UN BIOSENSOR ELECTROQUÍMICO NANOESTRUCTURADO PARA DETERMINACIÓN DE
TRIGLICÉRIDOS ....................................................................................................................................................... 74
ANÁLISIS TÉRMICO CUANTITATIVO DE DENSIDAD DE INJERTO EN GRAFENO OXIDADO ....................................... 75
ANÁLISIS DEL EFECTO ANTIFÚNGICO Y/O BACTERICIDA DE DIFERENTES NANOPARTÍCULAS ................................ 76
ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES ELECTROQUÍMICAS DE NANOTUBOS DE CARBONO MODIFICADOS CON
POLIETILENGLICOL OBTENIDO POR PLASMA .......................................................................................................... 77
7
EFECTO DE LA CONCENTRACION DE GARFENO SOBRE LA MORFOLOGIA, PROPIEDADES MECANICAS, TERMICAS Y
ELECTRICAS DE NANOCOMPUESTOS HIPS/GRAFENO OBTENIDOS POR LAS TECNICAS DE MASA/MASA Y
EXTRUSION REACTIVA ............................................................................................................................................ 78
SINTESÍS DE RESINAS POROSAS CON ESTRUCTURA CONTROLADA PARA LA REMOCIÓN DE METALES PESADOS .. 79
EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES DE REACCIÓN EN LA SÍNTESIS DE MBS´POR EXTRUSIÓN REACTIVA .............. 80
ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO TÉRMICO Y MECÁNICO DE NANOCOMPUESTOS DE POLIOLEFINAS/GRAFENO
............................................................................................................................................................................... 81
AVANCES EN LA APLICACIÓN DE PUNTOS CUÁNTICOS .......................................................................................... 82
EFECTO DE LA TEMPERATURA EN EL CONTROL DE PESO MOLECULAR DE POLÍMEROS ASOCIATIVOS MEDIANTE
POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN ............................................................................................................................ 83
NANOCOMPUESTOS A PARTIR DE LATEX DE MMA/BuA y NANOESTRUCTURAS DE CARBONO: PROPIEDADES
MECANICAS Y ELECTRICAS...................................................................................................................................... 84
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE NUDOS DE EVA ENTRECRUZADO UTILIZADO ............................................ 85
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS DE ZnS DOPADAS CON Cu Y Mn POR EL MÉTODO DE
DEPOSITO POR BAÑO QUÍMICO ............................................................................................................................. 86
OBTENCIÓN DE UN NANOMATERIAL DE PMMA CON NTCPM MEDIANTE ATRP EN PRESENCIA DE OXIGENO ....... 87
DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES DE CARBÓN ................................................................................................... 88
ESTUDIO DE PROPIEDADES MORFOLÓGICAS, TÉRMICAS Y MECÁNICAS EN MEZCLAS DE HDPE/COC ................... 89
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE Ba0.75Sr0.25Al2Si2O8 A PARTIR DE MEZCLAS PRECURSORAS (BaCO3-SrCO3-Al2O3-
SiO2) ACTIVADAS MECÁNICAMENTE, USANDO GLICINA COMO AGENTE DE CONTROL DE PROCESO .................... 90
PROCESOS ...................................................................................................................................................... 91
SIMULACIÓN EN UNA CAVIDAD EN 3D Y 2D USANDO EL MÉTODO LATTICE DE BOLTZMAN ................................ 92
SIMULACION LLENADO MOLDEO POR INYECCION ................................................................................................. 93
BENEFICIO DE ARENA PARA MOLDEO DE CORAZONES .......................................................................................... 94
FLUJO A TRAVÉS DE CONTRACCIONES HIPERBOLICAS POR DINAMICA MOLECULAR: REOLOGIA DE CORTE Y
EXTENSIONAL ......................................................................................................................................................... 95
ANÁLISIS DE TRANSFERENCIA DE CALOR EN UN COLECTOR SOLAR DE PLACA PLANA CON EFECTO TERMOSIFÓN
UTILIZADO EN SISTEMAS DE CALENTAMIENTO DE AGUA ...................................................................................... 96
RELACIÓN DE REFLUJO MÍNIMO EN SISTEMAS AZEOTRÓPICOS UTILIZANDO UN MÉTODO RIGUROSO ................ 97
8
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE CONTROL ADAPTABLE PARA BIORREACTORES GAS-LIFT .................................. 98
ESTUDIO DE LA REGION NORESTE DE COAHUILA ................................................................................................... 99
ESTUDIO CONFORMACIONAL DE PAS VÍA MONTE CARLO ................................................................................... 100
OBTENCIÓN DEL EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR PARA ETANOL MEDIANTE TÉCNICAS MONTE CARLO ................. 101
OPTIMIZACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DEPÓSITO PARA ACELERAR EL PROCESO DE CRECIMIENTO DE
PELÍCULAS DELGADAS DE ZnO MEDIANTE ROCIÓ PIROLÍTICO ............................................................................. 102
RECUBRIMIENTOS POLIMÉRICOS Y SU TRANSFERENCIA DE CALOR EN UN COLECTOR SOLAR ............................. 103
SIMULACIÓN CFD DE BATERÍAS DE CICLONES EN UN PROCESO DE SECADO DE LECHE ....................................... 104
ANALISIS DEL TIEMPO DE SATURACION DEL EMPAQUE ALUMINA-ZEOLITA EN UNA TORRE DE DESHIDRATACION
DE GAS NATURAL ................................................................................................................................................. 105
ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS DE ACONDICIONAMIENTO PARA UNA HABITACIÓN UTILIZANDO SIMULACIÓN106
MÓDULOS ELÁSTICOS EN NANOCOMPUESTO POLIETILENO/NTC: ESTUDIO MEDIANTE DINÁMICA MOLECULAR
............................................................................................................................................................................. 107
9
ALIMENTOS
10
ALTERNATIVAS NANOBIOTECNOLÓGICAS PARA EL APROVECHAMIENTO DE
RESIDUOS AGROALIMENTARIOS PARA LA OBTENCIÓN DE BIOCOMBUSTIBLES DE
SEGUNDA GENERACIÓN
Jaquelina Sánchez-Ramíreza, Sócrates Palacios-Ponce
a, Héctor Ruiz
a, Cristóbal Aguilar
a, José
Martínez a, Elda Segura
a, Miguel Aguilar
b, Anna Iliná
a*
a Facultad de Ciencias Químicas de la U.A. de C., Blvd. V. Carranza e Ing. J. Cárdenas V., 25280,
Saltillo, Coah., México, Fax: 52-844-415-95-34; b Centro de Investigación y Estudios Avanzados del
IPN (CINVESTAV-IPN), Ramos Arizpe, 25903, Saltillo, Coah., México.* [email protected]
RESUMEN
La importancia que actualmente tienen los temas de corte energético a nivel mundial, obliga a la
sociedad científica a realizar una búsqueda permanente de aquellas alternativas que se presenten como
opciones económicas a los hidrocarburos. El presente proyecto pretende aportar el conocimiento de
nanobiociencia para renovar procesos involucrados en la tecnología de obtención de bioetanol a partir de
desechos de industria alimenticia. El objetivo de la etapa realizada fue: 1) obtener isotermas de
adsorción de la cepa del género Trichoderma sobre nanopartículas magnéticas recubiertas con quitosán
(NPMQ) para posterior obtención de celulasas; 2) obtener y caracterizar los preparados de complejo
celulolítico inmovilizado en NPMQ para evaluar su actividad en el proceso de sacarificación de fibra de
pencas de Agave. Las isotermas de adsorción fueron obtenidas bajo condiciones de sobresaturación de
NPMQ suspendidas en solución salina con diferentes concentraciones de inóculo a 30 °C, 200 rpm
durante 1.5 h. La inmovilización de celulasas (Sigma) fue realizada de acuerdo a la técnica de unión
covalente mediada por activación de soporte con aldehído glutárico. La reacción de sacarificación se
llevó a cabo con una carga enzimática de 15 FPU g-1
(en presencia de 0.25 g para el caso de agave
pretratado en autoclave), a pH 4,8, 50 ° C y 160 rpm, durante un período de 100 h. Se demostró que el
proceso de inmovilización de las esporas de Trichoderma sp. está influenciado por las cantidades de
inóculo, NPMQ y velocidad de agitación. A partir de la isoterma de adsorción de las esporas de
Trichoderma a 30 °C se estima una capacidad máxima de adsorción 2.50E+09 esporas/g NPMQ.
Preparado de celulasas de Trichoderma ressei fue inmovilizado mediante unión covalente vía activación
con glutaraldehído. Las nanopartículas magnéticas tuvieron un diámetro promedio de 8.49 nm y de
10.02 nm con la celulasa inmovilizada, presentando propiedades superparamagnéticas. La enzima
inmovilizada retuvo alrededor del 37% de la actividad inicial, mostró una mayor tolerancia a pH,
estabilidad térmica y de almacenamiento que la enzima libre. La celulasa inmovilizada retuvo hasta el
80% de su actividad durante 15 ciclos de hidrólisis de carboximetilcelulosa. Los catalizadores
nanoestructurados mostraron capacidad para la hidrólisis de celulosa presente en biomasa
lignocelulósica de agave. La hidrólisis de biomasa de pencas de Agave atrovirens con el preparado
inmovilizado, mostró rendimientos cercanos al de la enzima libre, además se demostró la posibilidad de
reutilizar la enzima inmovilizada hasta por 4 ciclos. En base a los resultados obtenidos se puede concluir
que la inmovilización de biocatalizadores en NPQM permite usos repetidos en procesos relacionados
con la obtención de bioetanol lo que se traduce en términos de menor costo de procesos catalíticos.
Agradecimientos. Al CONACYT: proyecto PDCPN 2013-01-213844 y becas de postgrado.
11
DESARROLLO DE UNA BOTANA ENRIQUECIDA CON AMARANTO PARA SU
INTEGRACIÓN EN EL PROYECTO DE INDUSTRIALIZACIÓN DEL AMARANTO EN EL
ESTADO DE SAN LUIS POTOSÍ
Ramírez-Télles Jorge Albertoa; Hernández-Arroyo Sandra
a; Tovias-Banda Mariana Elizabeth
a, Badillo-
Rodríguez Yahaira Julianaa; José Enrique González Ramírez*
a Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Av. Dr. Manuel Nava No. 6
Zona Universitaria, San Luis Potosí, S.L.P. C.P. 78210. México
Email Autor de contacto: [email protected]
RESUMEN
Actualmente México, enfrenta graves problemas de salud pública con indicadores a la alza de
enfermedades como la obesidad, hipertensión y diabetes, causadas por una mala dieta alimenticia a base
de alimentos de baja calidad nutricional. En los últimos años, se ha propuesto al amaranto como materia
prima para elaborar o enriquecer alimentos, sabiendo el potencial nutricional, no solamente por su alto
contenido de proteínas (entre 12 y 18 %), sino a la calidad de las mismas. Hoy en día se sabe que
consumir 100 g diarios de amaranto puede proporcionar hasta el 80 % de los aminoácidos esenciales
necesarios para el buen funcionamiento del organismo humano y preservar la vida. Bajo el conocimiento
de lo anterior, el Gobierno del Estado de San Luis Potosí ha propuesto al amaranto como un producto
indispensable en la dieta diaria de los potosinos, creando así el proyecto estratégico para la
industrialización del amaranto en el Estado, contemplando producción primaria, transformación,
comercialización e investigación y desarrollo. Una de las perspectivas del proyecto es la generación de
nuevos productos con alto valor nutricional y ventajas comerciales. En base a lo anterior, se pretende
desarrollar una botana extruida enriquecida con amaranto y sabor a queso, buscando proyectar la cultura
de consumo de amaranto desde la niñez. El desarrollo fue basado en la utilización de harina de maíz y
harina de amaranto, estudiando tres parámetros de interés: contenido de proteína, cohesividad de la masa
y aceptación por el consumidor. De un total de 6 formulaciones diferentes, los resultados muestran que
la mejor proporción de harinas fue 80% de harina de amaranto y 20% de harina de maíz, para obtener
mayor contenido de proteína y menor porcentaje de grasa que los análogos en el mercado (7% de grasa
del producto enriquecido con amaranto y 25 % en promedio para botanas comerciales del mismo tipo) y
una cohesividad de la masa que permite no se separe durante el proceso de extrusión. Un análisis
sensorial, hace concluyente que el sabor, textura y forma de la botana es aceptada por los consumidores,
inclusive a proporciones altas de amaranto.
Palabras clave:
Amaranto, desarrollo, botana
12
ANÁLISIS COMPARATIVO DE ESTABILIDAD DE UN COMPLEJO DE PEO-POE-PEO CON
ÁCIDO GÁLICO
Lara Ceniceros Ana Claudia a, Lara Ceniceros Tania Ernestina
b, Aguilar González
Cristóbal Noé
a
González Carbajal Eduardoa*
a Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila ,
b Centro de investigación en
Materiales Avanzados, S.C Unidad Monterrey;
*Email Autor de contacto: [email protected]
RESUMEN
En los últimos años se ha investigado los agentes tensoactivos conocidos como polaxómeros
poli(etilenglicol)-poli(propilenglicol)-poli(etilenglicol) (PEO-PPO-PEO), copolímeros de bloque tipo
ABA. Estos materiales son utilizados en la industria cosmetológica y farmacéutica para aumentar la
solubilidad en agua de sustancias hidrófobas tales como los aceites o de otra manera aumentar la
miscibilidad de dos sustancias con diferentes hidrofobicidades en fase acuosa. Además, estos agentes
tensoactivos presentan propiedades termosensibles las cuales pueden aprovecharse para la liberación
controlada de fármacos y/o la optimización de la solubilidad de principios activos poco solubles en agua,
para su posterior formulación y administración vía oral, rectal, tópica, oftálmica, nasal y en
preparaciones inyectables junto con otros excipientes que mejoren su bioadhesividad. Estos copolímeros
conducen a la formación de micelas que tienen la capacidad de atrapar el principio activo al interior de
la micela y liberarlo mediante un aumento de la temperatura, tal como el que se presenta durante la
transición sol-gel a temperatura corporal.
El ácido gálico (ácido 3,4,5-trihidroxibenzoico) es un antioxidante fenólico natural extraíble de plantas o
desechos de la industria alimenticia como la cáscara de nuez. Este ingrediente activo es ampliamente
utilizado en alimentos, medicamentos y cosméticos debido a que presenta actividad bioquímica como
antioxidante, antimicrobiana, antidiabética y actúa contra algunos tipos de cáncer en concentraciones
bajas de entre 5 y 20 mg. Sin embargo es muy susceptible a condiciones como luz solar, presencia de
oxígeno, temperaturas altas además de presentar poca solubilidad en agua, dificultando su
procesamiento y posterior almacenamiento.
El presente trabajo tiene como objetivo el análisis y caracterización de complejos de formación entre los
polaxomeros de tribloque PEO-PPO-PEO Kolliphor ® P 188 y Kolliphor® P 407 con el ácido gálico
empleando como variables la concentración, tiempo de reacción y tipo de copolímero para evaluar la
eficiencia y estabilidad de los complejos obtenidos empleando técnicas de caracterización
espectroscópica, térmica y estructural para estudiar si se modifica la estabilidad a la exposición de luz y
oxígeno del ácido gálico y potencializar así su aplicación en la industria farmacéutica.
Palabras clave: Acido Gálico, PEO–PPO–PEO, Polímeros termosensibles.
13
FITOMEDICINA EN ODONTOLOGIA; EL USO DE PLANTAS MEDICINALES COMO
TRATAMIENTO DE AFECCIONES BUCALES
Alejandra Vargas-Seguraa, Yesenia Silva-Belmares
a, Luis Méndez González
b, Anna Iliná
a, Elda
Segura-Cenicerosa*
a Facultad de Ciencias Químicas de la U.A. de C., Blvd. V. Carranza e Ing. J. Cárdenas V., 25280,
Saltillo, Coah., México, Fax: 52-844-415-95-34; b Escuela de Odontología. Universidad Autónoma de
Coahuila. Av. Cuquita Cepeda de Dávila s/n. Col. Adolfo López Mateos. Saltillo, Coah., México CP
25125. *[email protected]
RESUMEN
La fitomedicina es un tipo de medicina alternativa que se enfoca al estudio de las propiedades
medicinales y uso de plantas y vegetales. La medicina herbolaria para el tratamiento de las patologías
bucales actualmente es un tópico de interés en el área estomatológica, por su uso práctico y cotidiano.
Son métodos que se han utilizado desde hace muchos años de manera empírica con excelentes resultados
(Waizel et al., 2011) y sobre todo es de fácil acceso y económico para el paciente. México cuenta con
más de 30,000 especies vegetales, de las cuales escasamente hay cerca de 20 000 estudiadas y
registradas; de ellas, 3,000 son medicinales y solamente el 10% de éstas se le ha estudiado desde el
punto de vista farmacológico (Shapiro et al., 2004). El objetivo del presente trabajo fue constituir la lista
de las plantas más utilizadas en la ciudad de Saltillo con fines terapéuticos en odontología como agentes
antiinflamatorias, analgésicas, desinfectantes y de cicatrización. Se realizó una recopilación de datos
etno-farmacológicos y muestras de las plantas medicinales utilizadas como remedios para patologías
bucales en 6 herbolarias de la ciudad de Saltillo, Coah. Posteriormente se llevó a cabo un análisis
detallado de la literatura científica sobre las plantas medicinales recolectadas. Resultados: En nuestro
ciudad se conocen alrededor de 15 plantas medicinales con un gran historial en el tratamiento de
afecciones bucales entre las que se encuentran: Aloe vera (sabila), Thymus vulgaris (tomillo), Matricaria
chamomilla L. (manzanilla), Mentha piperita (menta), Calendula officinalis (calendula), Jatropha dioica
(sangre de drago), Rhodiola rosea (raíz de oro),Quercus ilex (encino), Salvia officinalis (salvia), Mimosa
tenuiflora (tepezcohuitle), Juliana adstringens (cuachalalate), entre otras. Las cuales son fuente de
compuestos orgánicos con propiedades antimicrobianas, antihemorrágicas, antiinflamatorias o
astringentes. Conclusiones: A pesar de los espectaculares avances de la medicina convencional, la
fitomedicina tiene mucho que ofrecer en el área odontológica, los extractos de plantas medicinales
podrían llegar a ser un excelente tratamiento complementario para afecciones bucales.
Palabras clave: Plantas medicinales, fitomedicina, patologías bucales
14
INDUSTRIALIZACIÓN DEL AMARANTO EN SAN LUIS POTOSÍ, DE LA PRODUCCIÓN
PRIMARIA A LA COMERCIALIZACIÓN DE PRODUCTOS
José Enrique González Ramíreza a, Yahaira Juliana Badillo Rodrígueza, Christian Michel Cuellob,
Mario Moscosa Santillána, Salvador Marmolejo Cervantesa aFacultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Manuel Nava No. 6, Zona
Universitaria, San Luis Potosí, San Luis Potosí, 78210, México. b Unidad Académica Multidisciplinaria Zona Media, Universidad Autónoma de San Luis Potosí.
Carretera Rioverde-San Ciro km 4, colonia Puente del Carmen, Rioverde, San Luis Potosí, 79617,
México.
Email Autor de contacto: [email protected]
RESUMEN
En las últimas décadas, ha habido una serie de descubrimientos importantes sobre los beneficios y
propiedades del grano de amaranto. Estos descubrimientos han incitado a crear ideas novedosas sobre el
aseguramiento de una cultura de consumo, la cual ha sido perdida después de la conquista de México. A
pesar de esto, la industria propia para su transformación se encuentra en un retraso muy importante. De
esta manera, se propone un proyecto integral que contempla cada uno de los eslabones de la cadena de
valor del grano de amaranto: de su producción primaria a la comercialización de productos de alto valor
agregado. El proyecto es situado en el Estado de San Luis Potosí, en el cual se pretende detonar la
industria del amaranto. En la actualidad, se trabaja en la generación de un paquete tecnológico para
siembra de precisión y de una cosecha mecanizada, a fin de disminuir costos y mermas durante la
producción el cultivo. Se instala la primera planta procesadora de amaranto en el Estado, se cuenta con
un programa de desarrollo de nuevos productos y maquinaria para su elaboración, así como de un
estudio de mercado que apoye a labores de comercialización. En este trabajo, se presentan los resultados
al momento, el desarrollo de tecnología para siembra y cosecha de amaranto mecanizada, la instalación
de una planta procesadora, el desarrollo de un nuevo producto y el diseño y puesta en marcha de la
maquinara para su producción en masa, así como un modelo de negocio que hará de todo el proceso
rentable. Los avances tecnológicos desarrollados servirán para crear un modelo replicable para otros
estados, donde la industria alimenticia será beneficiada, mostrando que es posible detonar proyectos
productivos a partir de súper-alimentos como el amaranto.
Palabras clave:
Industrialización, Amaranto, desarrollo
15
AMBIENTAL
16
BACTERIAS TOLERANTES A METALES AISLADAS A PARTIR DE AGUAS NATURALES.
L. Díaz-Jiménez a, A. Escamilla
a *
a Laboratorio de Revaloración de Residuos, Cinvestav-Saltillo. Av. Industria Metalúrgica 1062, Parque
Industrial Ramos Arizpe, Ramos Arizpe, 25900, Coahuila., Mex.
RESUMEN
La contaminación del agua por metales pesados es uno de los mayores problemas en la sociedad
producto de los desechos generados por diversas industrias. Y aunque estos son controlados por factores
biológicos y geoquímicos, están llegando a niveles tóxicos para los seres vivos. La toxicidad y
persistencia de estos contaminantes en sitios específicos alrededor del mundo ha incrementado el interés
por su remoción de fuentes naturales de agua usadas para consumo humano. Hasta ahora, la
investigación se ha centrado en técnicas químicas y electroquímicas, pero sus altos costos de
mantenimiento y la presencia de subproductos altamente tóxicos no permiten su aplicación de modo
sustentable, siendo la biorremediación una alternativa factible debido a sus bajos costes y su alta
eficiencia. Los metales pesados generalmente inhiben el crecimiento de la mayoría de las especies
bacterianas al bloquear, reemplazar o modificar las enzimas; sin embargo estos se pueden llegar a
adaptar y generar tolerancia a cierta concentración del metal presente en su medio ambiente, alterando
su crecimiento, morfología o actividad bioquímica, provocando un incremento en su biomasa y
diversidad. Este estudio se enfoca en el aislamiento de bacterias a partir de una fuente natural de agua
localizada en el poblado minero de Mazapil, Zacatecas, México las cuales presentan tolerancia a cromo,
cubre, zinc, cobalto, plata y mercurio para así poderlas implementar como tratamiento secundario para el
tratamiento de aguas residuales.
El área de muestreo se localiza en las coordenadas 23° 41’, 25° 04’/ 101° 11’ y 102° 41’, y el muestreo
se llevó a cabo de acuerdo a NOM-138-SEMARNAT/SS-2003 y los estudios fisicoquímicos y
microbiológicos conforme a NOM-ECOL-001-1996. A partir de las muestras recolectadas se llevó a
cabo el aislamiento de bacterias en agar nutritivo, EMB, MacConkey y Sal y manitol. Las colonias
fueron examinadas visualmente y seleccionadas por su dominancia para cultivadas en agar nutritivo
suplementado con soluciones de metales pesados de 0.05-100 mg/L. A estos aislados bacterianos se les
denominó como bacterias tolerantes a metales pesados. Posteriormente se realizó ensayos de toxicidad
mediante la técnica de Difusión en placa para determinar diferencias en el crecimiento de las bacterias.
En general, la calidad de las muestra de agua recolectadas indican una posible contaminación cruzada
por residuos humanos y animales. Fue posible aislar 71 especies bacterianas, de las cuales 47 crecieron
en agar nutritivo suplementado (0.05-100 mg/L) y 31 fueron tolerantes hasta una concentración de 260
mg/L de cada uno de los metales probados. Además, se pudo observar que la plata, el cobre, el cobalto
y el mercurio modifican el morfología macroscópica colonial, lo cual concuerda con reportes previos
realizados a bajas concentraciones de cobre y mercurio. De todas las bacterias aisladas, hasta el
momento se han podido identificar 7 Pseudomonas spp, 11 Enterobacterias y 1 Staphylococcus spp.
La habilidad de estas bacterias aisladas para crecer en presencia de metales pesados a diversas
concentraciones puede llegar a ser muy útil para el tratamiento de aguas residuales donde jugarán un
papel fundamental en la biosorción de sustancias altamente tóxicas para el ser humano.
Palabras clave: aislamiento, bacterias, tolerantes, metales pesados.
17
ADSORCIÓN DE ROJO CONGO SOBRE UN COMPOSITO DE RESIDUOS DE
CAFÉ/POLIPIRROL
Mariana S. Ramírez Avalos a, Nancy V. Pérez Aguilar
a, Víctor M. Ovando-Medina
b*
Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de
Coahuila, Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V. S/N, Saltillo, Coahuila, 25280, México. a
Ingeniería Química, COARA - Universidad Autónoma de San Luis Potosí, carretera a Cedral KM.
5+600, San José de las Trojes, Matehuala, S.L.P. 78700, México. b*
RESUMEN
Entre los contaminantes generados por las actividades industriales, los colorantes son de los más
indeseables por su alta carga orgánica, causando serios problemas al ambiente debido a su toxicidad y
contaminación antiestética relacionada con el color. Las aguas residuales con colorantes son generadas
principalmente en la producción del colorante y también como una consecuencia de su uso en la
industria textil y otras similares. Actualmente, están disponibles comercialmente más de 100,000
colorantes con poco más de 7×105 toneladas de colorantes producidos anualmente, de los cuales más del
50% son colorantes tipo azo. Se estima que más del 2% de los colorantes producidos anualmente se
descargan en efluentes de operaciones manufactureras, mientras que el 10% se descarga de la industria
textil y otras asociadas.
En este trabajo se preparó y caracterizó un composito de bajo costo a partir de desechos de sólidos de
café molido recubierto con una pequeña cantidad de polipirrol semiconductor. Este composito se utilizó
en la remoción del colorante rojo congo de soluciones acuosas. El material se caracterizó mediante
espectroscopia de FTIR y microscopía electrónica de barrido (SEM). Se realizaron experimentos de
adsorción por lotes a diferentes valores de pH para determinar la capacidad de adsorción del composito
y su isoterma de adsorción. Se observó del análisis de SEM que las partículas de polipirrol se depositan
sobre la superficie de los poros de los sólidos de café, con estructuras globulares, pero sin llegar a
bloquear los poros del café. Se determinó que la máxima adsorción de logra a un valor de pH = 2,
mientras que aun valor de pH = 9, la adsorción fue prácticamente nula. Este comportamiento fue
explicado con base en los resultados de la determinación del punto de carga cero.
Palabras clave: Polipirrol, residuos sólidos de café, adsorción, colorantes azo.
18
USO DE UN CONSORCIO HIDROCARBONOCLASTA EN LA BIODEGRADACIÓN DE 2,4-
DICLOFENOL
Mariela Anelhayet Guevara-García a, Miguel Ángel Corona-Rivera
a, Claudia Angélica Solís-Moreno
a,
Elsa Cervantes-González a*
a Departamento de Ingeniería Química. Coordinación Académica Región Altiplano. Universidad
Autónoma de San Luis Potosí. [email protected]
RESUMEN
Los clorofenoles son compuestos aromáticos presentes en ciertos efluentes industriales y presentan una
grave amenaza al ambiente debido a su toxicidad y persistencia atribuida a su naturaleza xenobiótica.
Particularmente, el 2,4-Diclorofenol (2,4-DCP) es utilizado para la producción de clorofenoles metilados
usados en la producción de antisépticos y desinfectantes; sin embargo, su principal uso se atribuye a la
producción del ácido 2,4-diclorofenoxiacético que es utilizado como herbicida. Actualmente, se han
utilizado un gran número de métodos físicos, químicos y biológicos, para la eliminación de clorofenoles
en efluentes industriales; y aunque los métodos químicos han resultado eficientes, resultan más costosos
y generan subproductos indeseables. De tal forma que los tratamientos biológicos resultan una buena
alternativa, diversas investigaciones han demostrado la biodegradación del 2,4-DCP utilizando bacterias
y hongos, entre las cuales se encuentra un consorcio de especies de Bacillus (Herrera et al. 2008) y
células de Achromobacter sp. (Xiangchun et al., 2004). Por tal motivo en el presente trabajo se muestra
la factibilidad de degradación del 2,4-DCP utilizando un consorcio de bacterias hidrocarbonoclastas. La
degradación se evaluó utilizando concentraciones de 500 y 1000 ppm de 2,4-DCP en medio mineral con
0.015% de extracto de levadura como fuente de carbono adicional y se inoculó con un consorcio
constituido de 11 bacterias con capacidad de degradar hidrocarburos del petróleo. La cinética fue
monitoreada en los tiempos 0, 12, 24, 48, 72, 96, 120, 168 y 192 horas, evaluándose cuenta viable
bacteriana, actividad enzimática de lipasa y análisis infrarrojo. El análisis de cuenta viable bacteriana se
llevó a cabo mediante diluciones seriales y siembra en placa de agar nutritivo permitiéndose incubar
durante 24 horas a 35°C, los resultados se expresaron en unidades formadoras de colonias por mililitro
(UFC/mL). La cuantificación para actividad enzimática de lipasa fue desarrollada en base al método
colorimétrico desarrollado por Margesin et al. (2002), utilizando una curva tipo de 0 a 25 µg/mL pNP.
Por último, se realizaron extracciones líquido-líquido utilizando diclorometano como solvente, estas
extracciones fueron realizadas secuencialmente por triplicado, las muestras se concentraron en rotavapor
y posteriormente se analizaron en un equipo IR Cary 630-Agilent Technologies en un rango de 650 a
4000 cm-1 con 16 exploraciones a una resolución de 4 cm-1
. Los resultados mostraron que el consorcio
fue capaz de crecer en presencia del 2, 4-DCP, ya que el análisis de cuenta viable mostró que durante las
primeras 48 horas existió posiblemente una etapa de adaptación de las bacterias y posteriormente se
presentó proliferación considerable. Respecto a la cuantificación de lipasa se detectó una expresión de la
enzima indicando la biodegradación del 2,4-DCP, ya que ha sido reportada en la participación de
degradación de algunos hidrocarburos. Finalmente los análisis en IR mostraron una modificación
estructural del compuesto después del proceso biológico, indicando la biodegradación del 2,4-
diclorofenol. Por lo que el consorcio puede utilizarse como una alternativa para la eliminación del 2,4-
DCP en efluentes contaminados.
Palabras clave: 2,4-DCP, hidrocarbonoclastas, biodegradación.
19
BIODEGRADACIÓN DEL COLORANTE CRISTAL VIOLETA POR Citrobacter freundii.
Diana Guadalupe Sánchez Valdés a, Yolanda Garza García
a, Gerardo de Jesús Sosa Santillán
a*,
a Departamento de Biotecnología, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila
RESUMEN
La presencia de colorantes en las aguas residuales representa un problema ambiental, ya que este
tipo de compuestos no puede eliminarse con los métodos de tratamiento convencionales. Debido a que la
mayoría de los sistemas de tratamiento basados en métodos químicos o físicos son costosos y requieren
de gran cantidad de energía y reactivos, la biotecnología ofrece una alternativa de tratamiento. Una de
las ventajas de este tipo de tecnologías es que, además de la decoloración, se puede alcanzar la completa
mineralización del colorante. Existe un gran número de microorganismos con la capacidad de eliminar el
color de las aguas residuales mediante mecanismos como: la biosorción, la biodegradación aeróbica o
anaeróbica y la producción de enzimas que catalizan la decoloración. Una de las aplicaciones de la
biotecnología es la generación de nuevas cepas microbianas, éstas pueden constituir la base de
tecnologías novedosas para la remediación de compuestos xenobióticos que no son fácilmente
degradados con los métodos convencionales.
En este trabajo se realizó un estudio preliminar sobre la capacidad de biodegradación de colorantes
de una cepa de Citrobacter freundii utilizando como modelo de estudio al colorante cristal violeta, de
uso extendido en la industria textil. Se realizaron cinéticas de biodegradación a diferentes pH’s,
temperaturas, concentración del colorante y cantidad del inóculo, a fin de determinar el porcentaje de
decoloración y verificar el incremento en la cantidad de biomasa como indicativo de que el cristal
violeta estaba siendo utilizado como fuente de carbono por el microorganismo.
Los resultados obtenidos permiten concluir que C. freundii tiene capacidad de biodegradar este
colorante, alcanzándose un porcentaje máximo de decoloración de 86%; las mejores condiciones para
que este proceso se lleve a cabo fueron pH 7.0, temperatura de 400C, concentración de colorante de 5
ppm y una relación v/v de 20% de inóculo respecto al volumen útil en el reactor.
Palabras clave: Biodegradación, Cristal Violeta, Citrobacter freundii.
20
ADSORCIÓN Y PROCESOS DE OXIDACIÓN AVANZADA EN REACTORES DE CAMA
FIJA UTILIZANDO ZEOLITAS NATURALES
García Temoltzin Merary a Ortiz Arroyo Arturo
a *
a Universidad Autónoma de Tlaxcala. Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología. Calzada
Apizaquito s/n. Apizaco, Tlaxcala. C.P. 90300;
[email protected], autor de correspondencia: [email protected]*
RESUMEN
La industria textil es la principal generadora de agua contaminada con colorantes y otras sustancias que,
debido a su compleja estructura molecular y características físico-químicas, tienden a persistir durante
mucho tiempo en el ambiente. Si bien la liberación de colorantes en el medio ambiente constituye sólo
una pequeña parte de la contaminación del agua, éstos son muy visibles debido al color.
En éste trabajo se estudia la adsorción y la oxidación catalítica de tintes utilizados en la industria textil
utilizando zeolita natural como catalizador (Clinoptilolita). Como molécula modelo se utiliza el azul de
metileno debido a la relativa simplicidad de su molécula, aunque también se utiliza un tinte industrial.
Las zeolitas naturales contienen un porcentaje importante de iones de aluminio en la red cristalina y su
presencia y evolución durante la activación y reacción tiene un papel importante en la adsorción y
reacción por lo que es importante conocer de forma cuantitativa y cualitativa su concentración, para lo
cual se realizan estudios de IR a las muestras en cada etapa del proceso. Las zeolitas tienen también un
poder adsorbente por lo que el primer estudio que se realiza es la obtención de las isotermas de
adsorción para obtener un modelo de adsorción del tipo Dubinin-Radushkevich. Posteriormente se
obtiene la cinética de reacción utilizando peróxido de hidrógeno como fuente oxidante utilizando
expresiones del tipo Langmuir-Hinshelwood de un solo sitio activo obteniéndose las constantes de
reacción.
Palabras clave: contaminación, agua residual, colorantes, zeolita.
21
INFLUENCIA DE LA LONGITUD DE ONDA Y EL PH SOBRE EL CRECIMIENTO DE LA
CEPA MICROALGAL chlorella vulgaris UTILIZANDO COMO MEDIO AGUA RESIDUAL
DOMÉSTICA
José Antonio Rodríguez de la Garza a, Yolanda Garza García
a, Leopoldo Javier Ríos González,
Roberto García Rodríguez a, Claudia Elizabeth Ruiz Dávila
a*
a Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma de Coahuila, Boulevard Venustiano Carranza
y José cárdenas Valdés Colonia república, Saltillo, Coahuila, C.P. 25280, México.
RESUMEN
En el presente trabajo se evaluó el comportamiento de la cepa microalgal Chlorella vulgaris utilizando
tres diferentes tipos de luz (blanca, roja y azul) y bajando el pH del medio a 5. Estas condiciones se han
reportado como favorables en el crecimiento y acumulación lipídica que es la segunda parte de este
proyecto.
Las microalgas se cultivaron en agua residual proveniente de la planta de tratamiento de aguas residuales
de la Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro (UAAAN), utilizando frascos Duran de vidrio de 1
litro con un volumen de trabajo de 900 ml manteniéndose en aireación constante, los reactores se
aislaron en compartimentos de madera para evitar la interferencia de luz externa que pudiera afectar el
análisis de este factor, cada experimento tuvo dos repeticiones incluyendo los testigos. Se usó HCl
concentrado para reducir el valor de pH de 8 hasta 5. Diariamente se tomaron alícuotas para la
determinación de crecimiento por método colorimétrico. Se analizó la cinética de crecimiento para cada
factor y se encontraron diferencias altamente significativas en cuanto al valor de pH en el medio, para el
cual hubo una mayor velocidad de crecimiento cuando este presentaba un valor de 5 en comparación con
los controles en cada caso, este comportamiento se atribuye a que hay mayor disponibilidad de
nutrientes que cuando el pH es 8. Para el caso de la longitud de onda, se presentó un mayor crecimiento
cuando el medio fue sometido a luz azul y luz blanca, esto puede deberse principalmente a que la luz
azul presenta mayor nivel energético que la luz roja y blanca, estos electrones altamente energéticos
excitan a la clorofila los electrones producen hidrólisis del agua lo cual lleva a la síntesis de ATP que es
usado para la síntesis de biomoléculas para el crecimiento microalgal.
Palabras clave: crecimiento, longitud de onda y Ph
22
EL AZUFRE EN EL CARBÓN UN PROBLEMA ACTUAL. TECNOLOGÍAS EN
DESARROLLO
Francisco Raúl Carrillo Pedroza
a, Ma. De Jesús Soria Aguila
a, Antonia Martínez Luevanos
b,
Elizabeth Paniagua Guerrob*.
a
Universidad autónoma de Coahuila, Boulevard Venustiano Carranza s/n.
RESUMEN
En México aproximadamente 6% de la energía electricidad es producida por la combustión del carbón;
gran parte del carbón en México es de contenido alto en azufre, por lo que este recurso no puede ser
utilizado directamente para generar energía. Es importante por ello encontrar la manera de que este
recurso no renovable pueda ser utilizado para generar energía de forma limpia y amigable con el
ambiente.
En las últimas décadas ha incrementado la preocupación por los efectos que se producen debido a la
contaminación y que son dañinos para la salud y los ecosistemas, debido a esto, se han realizado
numerosa investigaciones sobre los productos de deshecho de la combustión del carbón, como los gases
de SOx, con el fin de contar con tecnologías que ayuden a reducir el daño al medio ambiente de este tipo
de contaminantes actualmente se realizan arduas investigaciones. El azufre contenido en el carbón
durante su combustión genera SOx, y estos gases al interactuar con el ambiente produce lluvias ácidas y
sedimentos corrosivos.
El azufre se encuentra tanto de formas, orgánicas e inorgánicas en el carbón, por lo que la extracción del
azufre es un desafío motivante. Existen dos etapas en las que se puede evitar que el azufre del carbón se
convierta en agentes tóxicos, una es purificar los gases de combustión y la otra es extraerlo antes de
quemar el carbón. Por lo anterior, este trabajo se enfoca en la extracción del azufre antes de la
combustión, para lo cual se han estudiado y analizado algunas tecnologías y métodos reportados en la
literatura. Existen métodos químicos, físicos, biológicos entre otros para extracción de azufre; por ello el
objetivo de esta revisión es hacer una evaluación y analizar las tecnologías que hasta la fecha permiten
reducir la cantidad de azufre contenido en el carbón en forma limpia y amigable con el ambiente
permitiendo así su uso.
Palabras clave: Carbón, electro-oxidación, desulfuración
23
OPTIMIZACIÓN DE LA CADENA DE SUMINISTRO PARA LA PRODUCCIÓN DE
BIOETANOL A PARTIR DE LOS RESIDUOS DEL AGAVE EN MÉXICO
Jose Maria Ponce Ortega, a Pascual Eduardo Murillo Alvarado
a*
a Facultad de Ingeniería Química Universidad Michoacana de San Nicolás de Hidalgo, Edificio V1,
Ciudad Universitaria, Morelia, Michoacán, 58060, MÉXICO;
RESUMEN
Recientemente, los biocombustibles han sido el principal tema de investigación debido a su gran
potencial para sustituir los combustibles fósiles y disminuir las emisiones de gases de efecto
invernadero. En la actualidad, existen varias técnicas para la producción de biocombustibles, una de las
alternativas más prometedoras es a partir del uso como materia prima los residuos con alto contenido en
material lignocelulósico. Algunas investigaciones se han enfocado en el análisis de las ventajas sobre el
uso de estas tecnologías. El diseño óptimo de la cadena de suministro asociado a un sistema de
biorefinerías se basa en determinar los materiales lignocelulósicos que pueden ser utilizados como
materia prima, la ubicación y capacidad de la planta de procesamiento, las tecnologías utilizadas, la
distribución de productos, así como todas las actividades de transporte involucradas. En este sentido,
México es uno de los países con gran diversidad de especies de agave en el mundo. La mayor parte del
agave es cultivado en la parte central de México (En los estados de Jalisco, Guanajuato y Michoacán) y
la mayoría de las empresas asociadas a la industria tequilera se encuentran localizadas en esta región.
Durante el procesamiento del agave se generan grandes cantidades de residuos lignocelulósicos.
Además, en las regiones de cultivo de agave son generados residuos debido a que la materia prima de
mayor importancia son las piñas para la obtención del tequila, dejando de lado las pencas las cuales
tienen alto contenido en material lignocelulósico. En la actualidad estos residuos generan una
contaminación importante debido a que no tienen algún uso de importancia. Sin embargo, estos residuos
pueden ser utilizados como materia prima para la producción de productos de alto valor agregado como
bioetanol y combustible sólido. Por lo tanto, este trabajo se enfoca en la optimización de la cadena de
valor asociada a la producción de bioetanol considerando una función objetivo económica y una función
objetivo ambiental, la cual toma en cuenta la metodología del Eco Indicador 99, los parámetros
necesarios para el modelo matemático son obtenidos a partir de la base de datos de EcoInvent
considerando las actividades de mayor impacto ambiental. El hecho de tomar en cuenta simultáneamente
aspectos económicos como ambientales en el diseño óptimo de una biorefinería es de suma importancia,
ya que es una forma de evaluar el potencial sobre el aprovechamiento de estos residuos lignocelulosicos
procedentes del agave y los posibles beneficios ambientales sobre producción y uso de biocombustibles
que pueden obtenerse. Para la parte de diseño es necesario formular un modelo de programación
matemático MILP multi-objetivo en el cual se incluye diversos grupos de ecuaciones, entre los cuales se
encuentran los balances de masa y energía, y sistemas de ecuaciones para la evaluación económica y
ambiental. Los resultados indican que el uso de residuos como materia prima conduce a beneficios
ambientales significativos en comparación con el uso tradicional de los combustibles fósiles.
Palabras clave: Agave, biocombustibles, optimización.
24
HUELLA ESPECTRAL DEL INTERMEDIARIO DE CRIEGEE DERIVADO DEL ETENO EN
TIEMPO REAL POR RECONSTRUCCIÓN DE COEFICIENTE DE ABSORCIÓN CON Cavity
Ring Down Spectroscopy
Langner González Francisco a, Domínguez Ornelas Ulises
a, Campos Pineda Mixtli
b , Zhang Jingsong
b,c , Morales Cueto Rodrigo
a*
a Centro de Investigaciones Químicas, Instituto de Investigación Básica y Aplicada, Universidad
Autónoma del Estado de Morelos, b Departamento de Química, Universidad de California Riverside,
b The Air Pollution Center, Universidad de California Riverside
c* ;
RESUMEN
Desde que Rudolph Criegee propuso en 1949 que la ozonólisis de los alquenos ocurría por medio de la
formación de biradicales óxido de carbonilo, se estableció dicho mecanismo como una etapa crucial en
la fotoquímica atmosférica. Aunque la presencia del ozono es un factor determinante para la formación
del intermediario de Criegee se encontró que los peróxidos orgánicos dan origen a radicales oxidrilo
incluso en condiciones atmosféricas muy frías, nubladas y húmedas adversas para la fotólisis del ozono
(D. E. Heard et al., Geophys. Res. Lett. 31, L18112 (2004)). Es decir, la formación de radicales OH tiene
como precursor también la ozonólisis de los alquenos que complementa y compensa la formación de
radicales oxidrilo en el ambiente. Esta idea se utilizó con buenos frutos hasta que en 2012 se midió por
primera vez en tiempo real y fase gaseosa el intermediario de Criegee peróxido de formaldehído
(CH2OO•) a partir de la fotólisis de CH3I y O2 con una fuente de radiación sincrotrón y detectado por
fotoionización acoplado a espectrometría de masas. Adicionalmente, el intermediario se hizo reaccionar
con gases como el NO, el NO2, el SO2 y el agua y se halló que la cinética de reacción es increíblemente
rápida del orden a temperatura ambiente del orden de 10−12 cm3 s−1 (Welz et al., Science 335 (6065):
204-207 (2012)) con un tiempo de vida del intermediario aproximado de 2 milisegundos. Esto implica
que la formación de nitratos y sulfatos, entre otros compuestos oxidados, que fungen como núcleos de
condensación de nube es de 50 a 10,000 veces mayor que lo que se asumía en los modelos que sobre el
cambio climático se habían formulado y quizá impliquen que el enfriamiento de la atmósfera ha sido
subestimada en esa proporción.
Para aportar datos cinéticos adicionales se propuso realizar la medición espectroscópica UV-Vis de un
intermediario de Criegee en fase gaseosa por medio de una técnica que no exija una fuente de luz
sincrotrón pero que produzca resultados experimentales similares.
Una técnica de espectroscopía óptica que se ha utilizado con mucho éxito para detectar compuestos a
muy baja concentración es Cavity Ring Down Spectroscopy que basa la sensibilidad de detección en la
estimación de coeficientes de absorción por medio de la medición del tiempo de decaimiento de un
pulso de luz dentro de una cavidad óptica.
Como el tiempo de vida del peróxido de formaldehído es demasiado corta para este sistema de
detección, se propuso formar intermediarios de Criegee a partir de moléculas substrato más grandes, por
ejemplo eteno y sus derivados tetrametiletileno y cis 2-buteno que reaccionan con ozono para obtener
una señal espectral en la región del UV cercano y que corresponde cinéticamente con la formación del
intermediario estudiado.
Palabras clave: radicales Criegee, CRDS, UV-VIS
25
ADSORCIÓN COMPETITIVA DE CONTAMINANTES ORGÁNICOS PRESENTES EN
SOLUCIONES ACUOSAS SOBRE NANOTUBOS DE CARBONO
Antonio Humberto Gómez Gutiérrez a, Paola Elizabeth Díaz Flores
b, Lilia Eugenia Serrato Villegas
a,
Nancy Verónica Pérez a*
a Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Boulevard Venustiano Carranza
y José González Lobo, Saltillo, Coahuila, 25280, México, b Universidad Autónoma de San Luis Potosí,
México. Carretera San Luis Potosí Km. 14.5, Soledad de Graciano Sánchez, S.L.P., 78321, México
RESUMEN
La presencia de contaminantes en agua ha sido un tema de relevancia con el paso de los años. Diferentes
estudios sobre tratamientos avanzados para efluentes industriales se han llevado a cabo, simulando las
condiciones de efluentes industriales con presencia de diversos contaminantes. En industrias de
plásticos, textiles, resinas, tintes y papel es común encontrar en sus efluentes contaminantes orgánicos
con grupos fenólicos y piridínicos, que son precursores de diversos productos industriales de alto valor
agregado. Estos contaminantes y sus derivados son tóxicos y se sospecha de su efecto carcinógeno en
humanos. Actualmente se investigan nuevos materiales adsorbentes, como los nanotubos de carbono
para la remoción de fenol. En este trabajo se reporta la capacidad de adsorción de tres moléculas modelo
(fenol, p-nitrofenol y piridina) sobre 2 materiales: nanotubos de carbono de capa múltiple (MWCNTS) y
dopados con nitrógeno (CNX). Las isotermas para modelos de adsorción ideal se determinaron para
soluciones acuosas de cada analito a pH 7 y temperaturas de 10 y 25 °C. Posteriormente se realizaron
experimentos con soluciones binarias: fenol-piridina, piridina-p-nitrofenol y fenol-p-nitrofenol; y
soluciones ternarias. La concentración inicial y final se midió con un espectrofotómetro UV-VIS a una
longitud de onda de 269 nm, la masa adsorbida se calculó con un balance de masa. Los datos
experimentales se analizaron con los modelos de isoterma de adsorción de Langmuir y Freundlich. Se
encontró que la capacidad de adsorción ideal presenta los siguientes ordenes; para CNx a pH 7 fenol >
p-nitrofenol > piridina, y para CNx a pH 10 y MWCNTs a pH 7 y 10 p-nitrofenol > fenol > piridina. Los
sistemas de adsorción binaria fenol-piridina y p-nitrofenol-piridina, sobre MWCNTS y CNx a pH7,
presentan la misma tendencia de adsorción ideal. El sistema binario fenol- p-nitrofenol solo la adsorción
sobre MWCNTS presento el mismo orden antes mencionado, mientras que CNx se observó una mayor
capacidad de adsorción de fenol en relación con p-nitrofenol. Los resultados de la adsorción competitiva
sobre CNx y MWCNTS para el sistema ternario fenol- p-nitrofenol-piridina mostraron que la capacidad
de adsorción aumenta en el siguiente orden fenol > piridina > p-nitrofenol a un pH 7 y 25°C.
Palabras clave: Adsorción competitiva, Nanotubos de carbono, fenol, p-nitrofenol, piridina.
26
ANALISIS FISICOQUIMICO DE LODOS DEL LECHO DE LA LAGUNA LA ESCONDIDA
EN REYNOSA TAMAULIPAS MEXICO
G. Sandoval a, L. Rodríguez
a, S. Alvarado
a, J. R. Mercado
a, R. Garcia
a*
a Universidad Autónoma de Tamaulipas. Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa Aztlán,
RESUMEN
La laguna “La Escondida” es un cuerpo de agua ubicado dentro de la mancha urbana en el área sureste
de la Ciudad de Reynosa Tamaulipas, declarado como Área Natural Protegida dentro de la categoría de
parque urbano. Debido a la existencia de diferentes vectores de contaminación, producto de las
actividades antropogénicas, se vierten al medio acuático una amplia gama de especies inorgánicas
provenientes de aguas negras municipales, tiraderos de residuos sólidos urbanos, desechos industriales y
escurrimientos pluviales contaminados, lo que ha provocado perdida de vegetación, baja calidad del
agua y una gran pérdida en biodiversidad, importante en la avifauna, así como de espacios recreativos,
deportivos y educacionales. El objetivo del presente estudio fue determinar las propiedades
fisicoquímicas de los sedimentos en tres puntos de monitoreo previamente seleccionados, registrándose
niveles de contaminación tal, que requiere la implementación de un proceso de rehabilitación para que la
Laguna pueda ser aprovechada.
Palabras claves: Laguna la Escondida, Reynosa Tamaulipas, antropogénicas, propiedades
fisicoquímicas
27
BIOTECNOLOGÍA
28
COMPORTAMIENTO FERMENTATIVO DE DOS ESPECIES DE LEVADURAS PARA LA
PRODUCCIÓN DE BEBIDAS FERMENTADAS
Javier Eduardo Ramos López a; Mario Moscosa Santillán
a; José Enrique González Ramírez
a; Waldir
Desiderio Estela Escalante
a Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Manuel Nava #6, San Luis
Potosí, S.L.P., C.P. 78210, MÉXICO.
Email Autor de contacto: [email protected]
RESUMEN
En los últimos doscientos años y actualmente es muy bien conocida la aplicación de las levaduras, tanto
en la vinicultura, en la industria cervecera y así como en la industria de la panadería. Las levaduras son
eucariotas simples que tienen una gran diversidad a su tamaño forma y color. La especie de levadura
más ampliamente estudiada es la Saccharomyces cerevisiae, existen otras levaduras con potencial
aplicación en las fermentaciones alcohólicas para la producción de bebidas fermentadas. Es aquí donde
encontramos la oportunidad de explotar nuevas levaduras con propiedades fermentativas especiales en la
producción de bebidas fermentadas, también se quiere hacer un estudio nuevos tipos de levadura para
procesos de fermentación alcohólica, como por ejemplo en la fermentación de cerveza y con el estudio
de estas nuevas levaduras no Saccharomyces encontrarles una aplicación en la fermentación de bebidas
fermentadas en específico en la producción de cervezas. Las levaduras ensayadas en este trabajo son
Saccharomyces cerevisiae de cepa S-23 y la no Saccharomyces Candida zemplinina con cepa Y.01667.
Las dos especies de levaduras presentan morfología similar, la cual es redondas y ovaladas, y las dos se
reproducción por gemación. Cabe recalcar que Candida zemplinina no es patógena. Los experimentos
para ambas levaduras consisten en en realizar cinéticas en medios sintéticos a condiciones controladas y
medios de jugos naturales de igual manera a condiciones controladas en donde los parámetros a medir
será el porcentaje de etanol, conteo celular, cambio en el pH y materia seca. Con estos resultados lo
podremos comparar y de esta manera conoceremos el comportamiento de estas cepas en diferentes
medios y así se lo podrá dar una aplicación específica y posteriormente se elavorara una cerveza en un
bioreactor air-lift a condiciones controladas y se hara una evaluación en donde los parámetros a evaluar
serán; sabor, color, aroma y acidez.
Palabras clave: levaduras, fermentación, Saccharomyces,
29
OPTIMIZACIÓN DEL BIORREACTOR DE TANQUE AGITADO PARA LA PRODUCCIÓN
DE ETANOL A PARTIR DE BIOMASA DE AGAVE LECHUGUILLA.
Jesús Ramiro De La Cruz Rivas a, Leopoldo J. Ríos González
a, Yolanda Garza
a
aDepartamento de Biotecnología, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza, Saltillo,
Coahuila, México. Email:[email protected], [email protected],
RESUMEN
La etapa de fermentación consiste en transformar los azúcares liberados en la etapa de hidrólisis
enzimática. La fermentación de glucosa puede llevarse a cabo de forma eficiente por medio de la
levadura Saccharomyces cerevisae, la cual, ha sido comúnmente empleada a nivel industrial en los
procesos de fermentación alcohólica ya que posee buenos rendimientos de obtención de etanol a partir
de todo tipo de hexosas. Para la optimización de las condiciones optimas del reactor de tanque agitado se
realizaron ensayos de fermentación, los cuales fueron llevados a cabo en un biorreactor de tanque
agitado de 1 L de capacidad Marca Applikon® (Schiedam, Netherlands), controlado con el modulo eZ
Control. Los ensayos fueron realizados con 250 mL de medio estándar optimizado a una concentración
de glucosa de 50 g/L. Los factores a estudiados fueron: temperatura, pH, concentración de inóculo, y
velocidad de agitación, de acuerdo al diseño ortogonal Taguchi (L9(34)) dando un total de nueve
combinaciones.Todos los experimentos fueron llevados a cabo por duplicado, ajustando las condiciones
de acuerdo al diseño de experimentos, durante un periodo de 10 horas de incubación. Se tomó una
alícuota de 1 mL a tiempo 0 y tiempo final (10 horas)en tubos Eppendorf de 2 mL, los cuales fueron
centrifugados a 5,000 rpm por 10 minutosy posteriormente la biomasa y el sobrenadante fueron
separados. La fracción líquida se filtró y se llevó a dilución 1:20, a través de filtros de PVDF
(Polifluoruro de vinilideno) con tamaño de poro de 0.22 µ para la cuantificación de etanol y perfil de
azucares en un HPLC AgilentMod. 1200 Infinity. Los ensayos de fermentación de hidrolizados de
Agave lechuguilla fueron llevados a cabo en el mismo biorreactor de tanque agitado de 1 L de capacidad
Marca Applikon® (Schiedam, Netherlands), con 250 mL de hidrolizado enriquecido con los nutrientes
optimizados del medio estándar para S. cereviciae ATCC4126 de acuerdo a la concentración de glucosa.
La fermentación de los hidrolizados con 100 g/L de glucosa fue llevada a cabo bajo las condiciones de
operación previamente optimizadas (30°C, pH controlado a 5.5, velocidad de agitación de 100 rpm y
una concentración de inóculo del 10% v/v). El estudio fue realizado por duplicado durante 20 horas. Se
tomaron alícuotas de 1 mL a tiempo 0, 10, 15 y 20 horas. Todas las muestras fueron procesadas para su
análisis de azucares y etanol por HPLC. Los resultados obtenidos en el estudio ortogonal Taguchi L9,
donde la productividad volumétrica fue la respuesta estudiada, utilizando 3 niveles para los 4 factores
analizados: A: Temperatura, B: pH, C: Agitación y D:Inóculo, mostraron que el factor que tiene mayor
efecto sobre la respuesta estudiada es la temperatura. El consumo total de la glucosa a las 10 horas de
incubación, tiempo que coincide con la estabilización de la producción de etanol (46.8 g/L), alcanzando
un máximo de 48 g de etanol/L a las 15 horas, correspondiendo a un rendimiento de etanol (YE/G) de
0.48 getanol/g glucosaconsumida y una eficiencia de conversión de acuerdo al valor teórico del 94%.
Palabras clave: Fermentación, Saccharomyces cerevisae, Biorreactor.
30
PRODUCCIÓN DE ENZIMAS CELULOLÍTICAS A PARTIR DE HONGOS AISLADOS DE
MUESTRAS AMBIENTALES DE CUATRO CIÉNEGAS, COAHUILA.
Dafne Hebe Ramírez Lozano
a*, Nayeli Nataly Valdez López
a, Alma Idalia Soria Ortiz
2, Baltazar
Gutiérrez Rodríguez2, Raúl Cuauhtémoc Baptista Rosas
a, Yolanda Garza García
a y José Gerardo
Gaona Lozano a.
a Departamento de Biotecnología, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila.
Saltillo, Coahuila, CP 25280. [email protected]
RESUMEN
Cuatro Ciénegas, como componente del ecosistema del Desierto de Chihuahua, forma parte del
complejo de grandes desiertos de Norteamérica. Se encuentra ubicado en la región central del estado de
Coahuila. El Valle es considerado Área Natural Protegida en la categoría de flora y fauna debido a su
elevada diversidad biológica, La gran biodiversidad del lugar también es evidente en la vida microbiana,
y esto se debe en gran parte a su ambiente extremo, su historia evolutiva y su aislamiento especial
(Hendrickson D. et al, 2008). Dado el carácter hipersalino del ambiente de Cuatro Ciénegas, se estima
que los microorganismos que soportan estas condiciones representan un grupo clave para su estudio y
que mantienen un importante papel en la cadena trófica y los ciclos biogeoquímicos del lugar. Los
microorganismos extremófilos adaptados a estas condiciones poseen una gran diversidad metabólica;
por lo que las enzimas funcionales que sintetizan representan un gran aporte a la biotecnología en
diversas áreas de interés, como son la biorremediación y la caracterización de enzimas para aplicaciones
en bioprocesos, con el fin de obtener compuestos de valor agregado (Cerritos R. et al, 2008).
Muchos microorganismos incluyendo hongos y bacterias se han encontrado para degradar la celulosa y
otras fibras de la pared celular vegetal. (Dashtban Mehdi et al, 2009). Mientras que algunas enzimas de
hongos mesófilos son típicamente eficaces a 50°C, varios hongos termófilos producen más enzimas
termoestables que se pueden utilizar a temperaturas hasta 70°C (Kamp Busk Peter & Lange Lene, 2013).
En la naturaleza, la degradación de la biomasa celulósica es realizada por mezclas de enzimas
hidrolíticas colectivamente conocidas como celulasas. Las celulasas incluyen enzimas endoglucanasas,
exoglucanasas y β-glucosidasas, que actúan de manera sinérgica en microbios que degradan la biomasa
(Dashtban Mehdi et al, 2009). Las perspectivas de aplicación de estas enzimas son muy amplias ya que
el producto de hidrólisis es la glucosa que puede ser utilizada en diferentes procesos de fermentación o
como alimento, además de que estas enzimas pueden tener un papel muy importante en la resolución de
los problemas ecológicos y problemas de tratamiento de los materiales celulolíticos. La búsqueda de
microorganismos productores de las enzimas celulolíticas es de gran importancia para el desarrollo de
nuevas tecnologías que implican el uso de celulosa como materia prima a tratar (Galante Y. &
Formantici C., 2003). El estudio micológico de la zona en Cuatro Ciénegas, Coahuila es muy limitado,
ya que solo corresponden a taxones fúngicos entre el 1 al 2.5 % de los filotipos identificados en los
sustratos terrestres y acuosos estudiados (Breitbart M., 2009).
El objetivo del presente trabajo es el aislamiento de hongos filamentosos a partir de muestras
ambientales de Cuatrociénegas, Coahuila para fortalecer el conocimiento de la diversidad fúngica de
estos ecosistemas y para la producción de enzimas celulolíticas como potencial aplicación
biotecnológica.
Palabras clave: celulasas, hongos, Cuatro Ciénegas
31
CUANTIFICACIÓN POR CROMATOGRAFIA DE GASES DE 2-UNDECANONA A PARTIR
DE EXTRACTOS de Ruta graveolens
Wilfredo Arzola Hernández
a, Benjamín A. Ayil-Gutiérrez
b, Isidro Palos Pizarro
a, Mario Efrén Nieto
a,
Simón Josías Téllez Luisa, Gildardo Rivera
b*
a Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa-Rodhe, Universidad Autónoma de Tamaulipas,
b*
Centro de Biotecnología Genómica del Instituto Politecnico Nacional;
RESUMEN
Ruta graveolens es una planta perenne con un olor penetrante, la cual contiene diversos metabolitos
secundarios; entre los principales se encuentran 2-undecanona, psoralen, y rutina. A esta planta le
confieren propiedades medicinales contra enfermedades como el vitíligo, y el cáncer. Adicionalmente,
diversas investigaciones han determinado que el metabolito secundario 2-undecanona tiene propiedades
bio-insecticidas, por lo cual el objetivo en este trabajo fue cuantificar el metabolito 2-undecanona por
cromatografía de gases en diferentes extractos de Ruta graveolens a través del método de maceración,
usando como solventes: metanol, etanol, acetato de etilo, cloruro de metileno, n-hexano, cloroformo y
acetona. Se recolecto el material vegetal en la ciudad de Reynosa, Tamaulipas, pesando 30 gr de tejido
foliar, el cual se lavó y trituro, posteriormente se dejó reposar con 30 ml de cada solvente durante 72
horas. Finalmente, se llevó a cabo una filtración por gravedad y se eliminó el solvente bajo presión
reducida. Posteriormente, se llevó a cabo la cuantificación del metabolito 2-undecanona en cada extracto
obtenido a través de cromatografía de gases. Los resultados muestran la concentración más alta de 2-
undecanona en los extractos con el solvente cloruro de metileno y n-hexano, de manera contraria, la
menor concentración se observó en los extractos alcohólicos, lo anterior debido a una mayor afinidad del
metabolito a solventes de baja polaridad. Palabras clave: metabolito, Ruta graveolens, cromatografía de Gases, soxhlet, maceración
32
ESTABLECIMIENTO DE LAS CONDICIONES DE PRODUCCIÓN DE HIDRÓGENO CON
UNA CEPA DE Citrobacter freundii EN REACTORES BATCH.
Luz Nallely Cárdenas Medinaa, Gerardo de Jesús Sosa Santillán
a*, Yolanda Garza García
a
a Departamento de Biotecnología, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila
RESUMEN
El hidrógeno es el elemento más abundante en el universo y, sin embargo en la tierra raramente se
encuentra en estado libre. Es un gas considerado como energético del futuro debido a que el único
producto de su combustión es el agua y no produce contaminación del medio ambiente y se utiliza
principalmente en las celdas de combustible.
Existen muchos métodos para la producción de hidrógeno pero este trabajo se centra en la obtención de
hidrógeno por métodos biológicos, utilizando una cepa de Citrobacter freundii en anaerobiosis e
inoculadas en reactores tipo batch. El objetivo de esta investigación fue establecer las condiciones
óptimas de temperatura, pH, concentración de glucosa y velocidad de agitación para la producción de
hidrógeno con una cepa pura de Citrobacter freundii.
Para el estudio de temperatura se utilizaron temperaturas de 20, 25, 30, 35, 40 y 37°C esta última
temperatura se utilizó como control. Los pHs estudiados fueron 5, 6, 7, 8, y 9 demostrando que el pH 7
es el que da un mayor rendimiento de hidrógeno. En el estudio de la concentración de glucosa se
utilizaron 3 concentraciones (1%, 2% y 3%); con los resultados obtenidos se demostró que no hay
diferencia entre las concentraciones probadas y la que se eligió fue la de 1%.
Para la velocidad de agitación se estudiaron agitaciones de 200, 250 y 300 RPM demostrándose que la
velocidad de 300 RPM es la que produjo mayor concentración de hidrógeno.
Se concluye que la producción de hidrógeno por métodos biológicos es favorable con la utilización de
cepas puras en condiciones de anaerobiosis.
Palabras clave: BioHidrógeno, Citrobacter freundii.
33
OPTIMIZACIÓN DE NUTRIENTES DEL MEDIO DE Saccharomyces cerevisiae ATCC 4126
PARA LA PRODUCCIÓN DE BIOETANOL
María Fernanda Rodríguez Flores a*, Thelma K. Morales Martínez
a, Leopoldo J. Ríos González
a, José
A. Rodríguez de la Garza a, Yolanda Garza García
a
a Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas,
Blvd. V. Carranza, Saltillo, Coahuila, 25280, México.
RESUMEN
La etapa de fermentación consiste en transformar los azúcares liberados en la etapa de hidrólisis
enzimática en etanol y dióxido de carbono por medio de microorganismos adecuados. Estos
microorganismos pueden ser cepas naturales que metabolicen azúcares de seis carbonos, cepas naturales
que consuman tanto azúcares de seis como de cinco carbonos, microorganismos modificados
genéticamente con la finalidad de aprovechar todo el sustrato presente en el medio, o un cultivo mixto
para realizar una co-fermentación. Algunos de los microorganismos naturales que pueden llevar a cabo
la fermentación alcohólica son Saccharomyces cerevisiae, Zymomonas mobilis, Pachysolen tannophilus,
Candida shehatae, Pichia stipitis, Candida brassicae, Mucor indicus, etc. (Sarkar et al., 2012). La cepa
más utilizada es la de S. cerevisiae.
El objetivo de este trabajo de investigación fue determinar el efecto de cada componente del medio de
crecimiento de Saccharomyces cerevisiae ATCC 4126 y lograr su optimización. Los componentes del
medio fueron (g/L): Extracto de levadura (10); KH2PO4 (1.17); CaCl2 (0.09); MgSO4•7H2O (0.36);
(NH4)2SO4 (4.14); 15 ml/L de una solución que contiene las siguientes sales: NaCl (1.26); CuSO4•5H2O
(0.26); FeSO4•5H2O (0.22); MnCl2•4H2O (0.12); ZnCl2•7H2O (0.32).
Se utilizó un diseño experimental Taguchi L18 (6^1*3^5) tomando las concentraciones de cada
componente como los 6 factores, el primero con 6 niveles y los demás con 3.
Se prepararon medios de cultivo con las composiciones determinadas por el diseño, manteniendo la
concentración de glucosa comercial de 100 g/L en todos los casos.
Todos los experimentos se llevaron a cabo por duplicado. Fueron inoculados con el 5% v/v con la cepa
Saccharomyces cerevisiae y se mantuvieron en incubación a 30 °C con agitación a 100 rpm por 15
horas. Se tomaron muestras de cada matraz al tiempo cero y a las 15 horas para determinar la
concentración de biomasa, de glucosa y de etanol.
Los datos de producción de etanol fueron capturados en el programa Minitab 16 para obtener los niveles
óptimos de cada componente y sus clasificaciones según su efecto en la variable de respuesta.
El análisis de varianza muestra que el extracto de levadura es el componente con mayor porcentaje de
significancia (81.86%), seguido del sulfato de magnesio (11.30%) y el cloruro de calcio (3.39%).
Se hizo la validación por triplicado del resultado predicho de concentración de etanol: 46.42 g/L, con las
concentraciones óptimas de cada componente. Los resultados fueron: 44.5, 43 y 43 g/L, cuyo promedio
es 43.5 g/L.
Palabras clave: Bioetanol, Saccharomyces cerevisiae, optimización
34
OPTIMIZACIÓN DEL PROCESO DE SACARIFICACIÓN ENZIMÁTICA DE BIOMASA DE
Agave lechuguilla UTILIZANDO EL COMPLEJO ENZIMÁTICO CELLIC CTEC3 DE
NOVOZYMES
Deniss Ithzel Díaz Blancoa, Leopoldo J. Ríos González
a, Yolanda Garza
a a Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza, Saltillo,
Coahuila, México.
Email: [email protected], [email protected], [email protected]*
RESUMEN
El bioetanol producido a partir de material lignocelulósico (segunda generación 2G) aparece como una
opción viable para la sustitución gradual de los combustibles fósiles. Los pasos para la producción de
bioetanol conllevan en principio la obtención de un sustrato óptimo para generar rendimientos rentables,
una etapa de pretratamiento del material que puede ser realizada bajo diferentes factores físicos y
químicos, seguida del proceso de hidrólisis enzimática por último la fermentación de los azucares libres
generados en la hidrólisis para su posterior destilación y obtención del bioetanol puro (Hodge et al.,
2009). Para la optimización del proceso de sacarificación enzimática fue utilizada como materia prima
los cogollos de Agave lechuguilla previamente secados y molidos que posteriormente fueron sometidos
a un proceso de pretratamiento por autohidrólisis, la biomasa obtenida de la fracción sólida pretratada es
utilizada para llevar a cabo el proceso de sacarificación enzimática mediante el complejo enzimático
celulolítico Cellic CTeC3® proporcionado por Novozymes, Denmark, los ensayos fueron realizados
basados en un diseño factorial completo 23, los factores estudiados fueron: 1) la carga de sólidos (15%,
20% y 25%) y 2) la relación enzima/sustrato (15, 20 y 25 UPF/ g de glucanos), dando un total de nueve
experimentos, cada experimento fue llevado a cabo por duplicado en matraces Erlenmeyer de 125 mL, a una masa total de reacción de 50 gramos. La dosificación del buffer de citratos a pH 4.8, la cantidad de
biomasa pretratada (sólidos) y enzima utilizada fue calculada en base al % de glucanos de la biomasa
pretratada, la humedad, entre otras. Todos los matraces (sin enzima) fueron incubados en un shaker
New Brunswick ™124/24R a una temperatura de 50 °C y una velocidad de agitación de 200 rpm
durante 24 horas para mejorar la licuefacción del material. Después de ese periodo se agregó la cantidad
de enzima correspondiente de acuerdo al diseño de experimentos, y se tomaron alícuotas de 0.5 mL en
viales Eppendorf de 2 mL cada 24 horas durante 7 días, los cuales fueron centrifugados a 1,000 rpm por
15 minutos en una microcentrifuga Thermo Scientific Heraeus, los sobrenadantes fueron separados y
filtrados a través de filtros de PVDF de 0.22 µ y se les determinó la concentración de glucosa por HPLC.
Variable de respuesta: Concentración de glucosa máxima. Los resultados mostraron una conversión de
glucosa > al 90% en todos los casos durante las primeras 24 h, demostrando la efectividad de este
complejo enzimático. Estudios previos mostraron rendimientos bajos de hidrólisis (58% y 60%
utilizando el complejo Celluclast 1.5L de Novozymes®, Denmark y el complejo Acellerase 1500 de
Genencor®, USA respectivamente) a tiempos más largos 162 h y 48 h respectivamente.
La máxima conversión de glucanos a glucosa se encontró en las condiciones de 20% de sólidos y 25
UPF/g glucanos, obteniendo 98.48 g/L de glucosa en los hidrolizados equivalente a un 94.69% de
rendimiento de hidrólisis.
Palabras clave: lignocelulósico, sacarificación, celulolítico.
35
CARACTERIZACION BIOQUÍMICA DEL VENENO DE LA SERPIENTE Crotalus aquilus
Pérez-Guzmán Ana Karinaa*
, Godoy-Godoy José Benitoa, Lazcano David
b, Morlett Jesús
c,
Govea-Salas Mayelac, Garza-García Yolanda
a y Zugasti-Cruz Alejandro
a
a Posgrado en Biotecnología, Facultad de Ciencias Químicas, UAdeC. Saltillo, Coahuila. C.P. 25280.
b
Facultad de Ciencias Biológicas, Laboratorio de Herpetología, UANL. Monterrey, Nuevo León. C.P.
64000. cLaboratorio de Análisis Clínicos y Diagnóstico Molecular, Facultad de Ciencias Químicas,
UAdeC. Saltillo, Coahuila. C.P. 25280. Correspondencia: [email protected]
RESUMEN
Crotalus aquilus es una serpiente de cascabel que se distribuye en el centro del país. Se puede encontrar
en hábitats rocosos y áreas abiertas y en bosques de montaña entre los 2,000 y los 2,900 msnm. Crotalus
aquilus es endémica del país y se encuentra bajo protección especial. Se distribuye en la porción sur de
la Altiplanicie Mexicana, del noroeste de Veracruz y sur de San Luis Potosí. El veneno de C. aquilus ha
sido muy poco estudiado con respecto a sus propiedades bioquímicas y toxicológicas. En este trabajo se
estudió el perfil bioquímico de las proteínas del veneno de C. aquilus por SDS-PAGE en 1 D y 2 D.
Además, se evaluaron las actividades enzimáticas de las fosfolipasas A2 y caseinolítica del veneno total
mediante ensayos espectrofotométricos. El perfil electroforético de las proteínas del veneno de C.
aquilus mostró la presencia de proteínas en un intervalo de peso molecular de ~12-90 KDa. Las bandas
obtenidas nos permitieron determinar que estuvieron presentes las principales familias de enzimas, es
decir, las metaloproteasas P-III y P-II, proteasas de serina, PLA2, L-amino oxidasas, lectinas tipo C,
entre otras. Por otro lado, el perfil de electroforesis en 2 D mostró la separación de las proteínas
principalmente en el intervalo de punto isoeléctrico de 4 a 7. Con relación a la actividad proteolítica
evaluada mediante zimogramas, el veneno de C. aquilus mostró bandas de actividad proteolítica en el
intervalo de los ~66 a ~97 kDa. Finalmente, la actividad PLP2 del veneno de C. aquilus tuvo un valor de 0.0265 (UA/min), mientras que la actividad caseinolítica fue de 1.01 (UA/min).
Palabras clave: Viperidae, serpiente de cascabel, Crotalus aquilus
36
CARACTERIZACIÓN BIOQUÍMICA DEL VENENO DE LA SERPIENTE Crotalus ravus
exiguus
Godoy-Godoy José Benito a*
, Pérez-Guzmán Ana Karina a, Lazcano David
b, Morlett Jesús
c,
Govea-Salas Mayela c, Garza-García Yolanda
a y Zugasti-Cruz Alejandro
a
a Posgrado en Biotecnología, Facultad de Ciencias Químicas, UAdeC. Saltillo, Coahuila. C.P. 25280. b
Facultad de Ciencias Biológicas, Laboratorio de Herpetología, UANL. Monterrey, Nuevo León. C.P.
64000. c
Laboratorio de Análisis Clínicos y Diagnóstico Molecular, Facultad de Ciencias Químicas,
UAdeC. Saltillo, Coahuila. C.P. 25280. Correspondencia: [email protected]
RESUMEN
El presente trabajo se realizó la caracterización bioquímica del veneno total de la serpiente de cascabel
Crotalus ravus exiguus, la cual fue recolectada en la localidad de El Pazclar Carrizal de Bravo en
Guerrero, México. Las características de las actividades tóxicas de los venenos de serpientes es
necesaria para el íntegro entendimiento de los procesos fisiopatológicos que se producen ante su
mordedura, y también para evaluar la potencia neutralizante de los antivenenos. A causa de los pocos
datos disponibles sobre la toxicidad del veneno de serpientes con importancia sanitaria en México, se
estudiaron algunas características bioquímicas del veneno de Crotalus ravus exiguus. De esta manera,
las proteínas del veneno fueron separadas por electroforesis SDS-PAGE al 12 % en condiciones
reductoras. También se determinó la actividad enzimática por fosfolipasas tipo A2 y la actividad
caseinolítica producidas por el veneno total. El perfil electroforético presentó una serie de bandas de los
~10 a los ~50 kDa, siendo las bandas más intensas las obtenidas en los 10, 15 y ~30-35 kDa. Por otro
lado, la actividad PLP2 del veneno de C.r.exiguus tuvo un valor de 0.0307 (UA/min), mientras que la
actividad caseinolítica fue de 0.5203 (UA/min).
Es importante destacar que este el primer reporte acerca de las características bioquímicas del veneno de
esta serpiente de cascabel endémica del país.
Palabras clave: Viperidae, serpiente de cascabel, Crotalus ravus exiguus.
37
INMOVILIZACIÓN DE LEVADURA EN GRANOS DE CEREALES PARA SU USO
POTENCIAL EN FERMENTACIONES ALCOHOLICAS
Rubén Darío Cárdena Duarte a; Diana Cecilia Juárez Durán
a: Mario Moscosa Santillán
a; Fidel
Martínez Gutiérrez a; José Enrique González Ramírez
a*
aFacultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Manuel Nava #6, San Luis
Potosí, S.L.P., C.P. 78210, MÉXICO.
Email Autor de contacto: [email protected]
RESUMEN
Se realizó un estudio para evaluar la inmovilización de levaduras en granos de cereales. Preliminarmente
se propusieron como alternativas granos de Amaranto, Quinua y Chía. Estos granos han sido elegidos a
partir de sus ventajas tecnológicas como su excelente biocompatibilidad, fácil obtención y una gran área
superficial. Se busca que la tecnología de levaduras inmovilizadas sea utilizada en aplicaciones de
bebidas fermentadas, teniendo como perspectivas la reducción de costos en la fermentación, la facilidad
de recuperación y reutilización, así como el mejoramiento de la calidad sensorial en cervezas
artesanales. Inicialmente, los granos fueron tratados térmicamente en una autoclave a 121 ° C por 15
min. Los granos de Chía y Quinua fueron descartados por no poder conservar su forma y rigidez después
del tratamiento. El grano de amaranto mantuvo la forma y rigidez, con el cual se realizaron pruebas de
inmovilización, presentando una adsorción de levaduras de 3.1 x 107 cells/g. El grano de amaranto fue
evaluado en diferentes parámetros físico-químicos antes y después del tratamiento térmico, presentando
una reducción de grasas, azucares reductores directos y totales, y metales, lo cual es favorable para la
generación de poros y para el anclaje de las levaduras por diversas interacciones electrostáticas,
hidrofóbicas y moleculares. Por último, se evaluó la influencia de la temperatura y el tiempo de duración
del tratamiento térmico, obteniendo como perspectiva la condición de 80°C y35min como la óptima,
permitiendo una inmovilización de 2.97 x 109 cells/g.
Palabras clave: Levaduras, cereales, cerveza
38
REGENERACIÓN IN VITRO DE PLANTAS DE amaranthus hypochondriacus
RESISTENTES A HERBICIDAS
Rodrigo Camarena Rangel a; José Enrique González Ramírez
a; Ruth Elena Soria Guerra
a*
Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Av. Dr. Manuel Nava No. 6
Zona Universitaria, San Luis Potosí, S.L.P. C.P. 78210. México
RESUMEN
El crecimiento de las malezas disminuye drásticamente el rendimiento y la calidad de los cultivos. Para
eliminar todas las malezas o malas hierbas en los cultivos se tienen que utilizar herbicidas. Actualmente
es posible conseguir, por mejoramiento genético, plantas cultivadas resistentes a herbicidas. El cultivo
de plantas resistentes hacer superflua la utilización preventiva de herbicida, pudiéndose entonces limitar
su uso a los casos en que la cantidad de malas hierbas excede los límites tolerables. Otra ventaja que
ofrece la utilización de plantas resistentes es la prevención de la erosión, debido a que evita la existencia
de extensas áreas despobladas de vegetación como resultado de la aplicación preventiva de herbicidas.
La resistencia a herbicidas puede ser conferida a una planta cultivada por la incorporación de un gen que
le permite, a la planta, desintoxicar el herbicida por un cambio químico, o bien por la adición de un gen
que determina la producción de la proteína objetivo en grandes cantidades o en una forma resistente.
El objetivo de este trabajo consiste en estandarizar el cultivo in vitro de plantas de Amaranthus
hypochondriacus variedad Benito, para posteriormente transformar vía Agrobacterium plantas de esta
variedad utilizando los genes pqrA y EPSPS, los cuales generan resistencia a los herbicidas glifosato y
paraquat. Dichos genes serán optimizados para su expresión en Amaranthus y serán clonados en el
vector pBI-121. Las construcciones se verificarán por PCR y secuenciación.
A la fecha se han diseñado los genes sintéticos, los cuales se encuentra en el vector de clonación pUC-18
y se han propagado en células de Escherichia coli Top10. Así mismo se ha comenzado con el cultivo in
vitro de amaranto utilizando hipocotilos como explantes iniciales y medio con diferentes reguladores de
crecimiento, observando una mejor regeneración de tejido calloso en medio con cinetina y ácido 2-4
diclorofenoxiacético.
Palabras clave: Cultivo in vitro, transformación genética, Amaranthus hypochondriacus
39
DETERMINACIÓN DE COMPUESTOS FENÓLICOS DEL JUGO FERMENTADO DE ALOE
VERA Y BACTERIAS ACIDO LÁCTICAS.
Cuvas Limon R. Ba., Belmares Cerda Ruth
a, Guzmán Ceferino Juan
a,, Montañez Sáenz Julio
a , Cruz
Hernández Mariob
a Departamento de Investigación en Alimentos, Universidad Autónoma de Coahuila. Blvd. Venustiano
Carranza e Ing. José Cárdenas A.P. 935, C.P. 25280, Saltillo, Coahuila, México. E- mail:
b Universidad Autonoma Agraria Antonio Narro, Buenavista Saltillo Coahuila.
RESUMEN
Introducción. El aloe vera tiene amplios usos en la industria alimentaria, farmacéutica y cosmética,
debido a sus propiedades funcionales, antioxidantes y terapéuticas. Posee 75 principios activos
potenciales dentro de los que destacan los compuestos fenólicos: que generalmente son clasificados en
dos principales grupos: cromonas como la aloesina y antraquinonas como la barbaloina (Antonio V. et al
2005). Los compuestos fenólicos tienen una gran capacidad antioxidante, considerada la actividad
biológica responsable del efecto preventivo sobre algunas enfermedades de origen cardiaco e
inmunológico. El objetivo de este trabajo fue determinar los compuestos bioactivos del jugo fermentado
del aloe vera y bacterias ácido lácticas (BAL). Metodología. La fermentación del jugo se realizó
inoculando 1x106 UFC de bacterias acido lácticas en 50 mL de Aloe vera durante 120h a 37°C en
condiciones de anaerobiosis, posteriormente se centrifugo para separar la biomasa del sobrenadante. Se
llevó a cabo una cromatografía en capa fina usando como fase móvil hexano-metanol-cloroformo. Se
determinaron los compuestos fenólicos totales por la técnica colorimétrica de Folin-Cicalteu adaptada a
microplaca (Mussatto et al., 2011).Resultados. Se obtuvieron 7 fracciones de la cromatografía en capa
fina. Los resultados de fenoles se muestran en el cuadro siguiente. El aloe vera posee compuestos
fenólicos de gran poder antioxidante; en forma de antraquinonas y cromonas que son componentes
bioactivos que se utilizan como antibióticos y antinflamatorios. Conclusión. El aloe vera es una
alternativa para uso en diversas patologías, ya que posee compuestos fenólicos con alto valor
antioxidante, actúa reparando la piel para una mejor
vehiculizacíon de los principios activos.
Palabras clave: Compuestos fenólicos, Aloe vera, bacterias
lácticas.
Tipo de
Muestra
N° de
Fraccion
Fenoles totals (mg
GAE/g)
Jugo
fermentado con
BAL
1
1.7 ± 0.3
2 3.5 ± 1.8
3 4.3 ±5.8
4 0
5 5.5 ± 7.5
6 2.7 ±5.5
7 0
40
SÍNTESIS ASISTIDA POR ULTRASONIDO DE DERIVADOS DE LAWSONA USANDO
METODOLOGÍAS VERDES
Citlali García Arriaga, Lluvia Itzel López López a
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. Venustiano Carranza e
Ing. J. Cárdenas. Saltillo, Coah 25280, México
Email Autor de contacto [email protected]
RESUMEN
La lawsona (2-hydroxy-1,4-naftoquinona) es un pigmento rojo-anaranjado que se encuentra en las hojas
de la planta de henna (Lawsonia inermis), así como en la planta acuática Eichhornia crassipes.
Pertenece a las naftoquinonas, un grupo de compuestos de origen natural asociado con interesantes
propiedades biológicas. Los compuestos derivados de la síntesis de 1,4-naftoquinona presentan actividad
como agentes antibacterianos, antifúngicos, antimaláricos y anticancerígenos, por lo que resulta de gran
interés la búsqueda de nuevos productos derivados de este compuesto.
En el siguiente trabajo se describe la síntesis de tres derivados de la lawsona, obtenidos al reaccionar
ésta con tres aminas primarias aromáticas (o-anisidina, p-anisidina y anilina), utilizando etanol como
solvente y benzaldehído. Dicha síntesis corresponde a una reacción de Mannich, que es fundamental en
la síntesis de una variedad de productos naturales, fármacos y otros compuestos. Esta es una reacción de
adición nucleofílica en la que se forma un enlace carbono-carbono y resulta en la formación de una base
de Mannich, que como señala la literatura, posee potente actividad antibacteriana, antifúngica,
anticancerígena, anticonvulsiva, antiparasitaria, antiviral, analgésica y muchas otras más. La actividad
biológica de las bases de Mannich es atribuida principalmente a una cetona, β-insaturada que puede
generarse por deaminación de un átomo de hidrogeno del grupo amino. En busca de un método alterno
más acorde con la química verde, se ha encontrado que mediante la síntesis asistida por ultrasonido de
estos compuestos se aumentan los rendimientos de la reacción y se disminuye el tiempo y la formación
de productos secundarios, en comparación con los métodos convencionales. Por lo tanto se optó por
realizar la síntesis asistida por ultrasonido, obteniendo rendimientos del 80%, siendo una metodología
viable en la síntesis de compuestos derivados de la lawsona.
Palabras clave: Naftoquinonas, lawsona, ultrasonido, química verde, bases de Mannich.
41
SINTESIS VERDE DE O-DERIVADOS DE 2,3-DICLORO-1,4-NAFTOQUINONA MEDIANTE
SUSTITUCION NUCLEOFILICA
Karla Josefina Santamaría López a, Lluvia Itzel López López
a*
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. Venustiano Carranza e
Ing. J. Cárdenas. Saltillo, Coah 25280, México
Email Autor de contacto [email protected]
RESUMEN
Las naftoquinonas son compuestos obtenidos de la naturaleza de diversas fuentes como plantas
superiores, hongos, bacterias y también algunos animales como los erizos y las estrellas de mar. El
especial interés mostrado en estos compuestos es debido a sus diversas actividades biológicas tales como
anticancerígeno, antifúngico, antimalárico, antiviral y antibacteriano. Además de estas actividades
biológicas, las naftoquinonas son pigmentos empleados desde tiempos atrás ya que poseen coloraciones
que van desde el amarillo, pasando por el anaranjado y llegando hasta el color rojo intenso.
La síntesis química para el desarrollo de este proyecto consistió en la reacción de la 2,3-dicloro-1,4-
nafotquinona con diversos fenoles (fenol, m-cresol, 2,4-difluorofenol y 2,4-diclorofenol), a cuatro
diferentes tiempos (5 minutos, 10 minutos, 15 minutos y 30 minutos), empleando como solvente una
solución preparada con agua, el solvente universal, ya que es una excelente opción cuando se trata de
desarrollar metodologías amigables con el ambiente, además de que este es un solvente que propicia la
reducción de costos. Esta solución fue preparada al 0.5% con un surfactante, dodecilbenceno sulfonato
de sodio presente en detergentes de lavandería (LD), el cual también de bajo costo en comparación con
otros surfactantes empleados comúnmente para el desarrollo de algunas reacciones de síntesis. Además
de la utilización de los reactivos anteriormente mencionados, se empleó como metodología para la
síntesis: Síntesis Asistida por Ultrasonido (SAU). Dicha metodología empleada para la reducción de
tiempo de reacción sin disminuir el porcentaje de rendimiento.
Los resultados obtenidos mediante esta metodología reportan que se obtuvo un porciento de rendimiento
del alrededor de 60-80% de producto, además de lo anterior, se demostró que es una buena opción para
la síntesis de productos monosustituidos y con posible actividad antibacteriana. Otro aspecto importante
en el desarrollo de este proyecto es que la realización del mismo fue mediante la filosofía de la química
verde lo cual demuestra que es un método en el cual se reduce el uso de algún otro tipo de solventes
tóxicos y desechos menos dañinos.
Palabras clave: naftoquinona, surfactante, sustitución nucleofílica.
42
SÍNTESIS DE DERIVADOS NITROGENADOS DE 2-HIDROXI-1,4-NAFTOQUINONA
ASISTIDO POR ULTRASONIDO
Iliana M. Rodríguez Salinas a, Laura Ramos Peralta
a, Aidé Sáenz Galindo
a, Lluvia Itzel López López
a*
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. Venustiano Carranza e
Ing. J. Cárdenas. Saltillo, Coah 25280, México
RESUMEN
La resistencia que han desarrollado las cepas bacterianas ante antibióticos actuales, ha llevado a la
industria farmacéutica a la búsqueda y desarrollo de nuevos fármacos con mejores actividades biológicas
y menos efectos secundarios. Es por ello, que los derivados naturales y sintéticos de naftoquinonas
representan un grupo de compuestos orgánicos alternativos mostrando importantes actividades
biológicas debido a sus propiedades de óxido-reducción.
La 2-hidroxi-1,4-naftoquinona o lawsona es un importante derivado de las naftoquinonas, el cual es un
pigmento color naranja obtenido de las hojas y tallos de la henna (Lawsonia inermis), utilizada como
cosmético para teñir el cabello, piel, uñas y como filtro ultravioleta en formulaciones de protectores
solares. La incorporación de grupos amino a la 2-hidroxi-1,4-naftoquinona vía reacción de Mannich
incrementa su propiedad biológica. Ésta vía es la reacción más importante para la formación de enlaces
carbono-carbono en la síntesis orgánica la cual consiste en la aminometilación de un carbono activado
situado junto a un grupo funcional carbonilo empleando reactivos tales como benzaldehído y una amina
primaria. El producto obtenido es un compuesto β-aminocarbonílico, conocido como base de Mannich.
Está reacción cuenta además con una economía atómica alta, lo cual nos indica que los reactivos se
incorporan al máximo en el compuesto final, minimizando la formación de subproductos y con esto
evitar la producción de residuos. Sin embargo, la reacción clásica de Mannich cuenta con numerosas
desventajas como lo son el uso de agentes tóxicos, tiempos largos de reacción, generalmente bajos
rendimientos, entre otras. Así pues, se han buscado métodos sintéticos para mejorar y modificar la
reacción, encontrandose la síntesis asistida por ultrasonido. Éste método de activación se ha utilizado
recientemente en la síntesis orgánica ya que ha demostrado que minoriza los tiempos de reacción,
además de favorecer la selectividad de la reacción en general disminuyendo la formación de
subproductos y evitando el proceso de purificación por lo cual se le considera una metodología verde.
En éste estudio, se sintetizó una serie de aminonaftoquinonas utilizando irradiación ultrasónica para
promover la síntesis entre la lawsona, benzaldehído y varias aminas primarias fluoradas. Los resultados
obtenidos demostraron que los rendimientos de las reacciones para este tipo de compuestos sintetizados
por medio de la reacción de Mannich se encuentran alrededor del 80%, con un tiempo de reacción de 15
minutos. La síntesis de éste tipo de compuestos por medio de la química verde demuestra buenos
rendimientos del proceso y tiempos cortos de reacción.
Palabras clave: Lawsona, reacción de Mannich, química verde, ultrasonido.
43
SINTESIS DE DERIVADOS 2-(FENILAMINO)-1,4-NAFTOQUINONA EN AMBIENTE
ACUOSO
Isela del Rosario García García a, Aidé Sáenz Galindo
a, Lluvia Itzel López López
a
Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. Venustiano Carranza e Ing.
J. Cárdenas. Saltillo, Coah 25280, México
Email Autor de contacto [email protected]
RESUMEN Las naftoquinonas, son compuestos orgánicos de origen natural, que presentan una estructura derivada
del naftaleno con dos grupos cetona, frecuentemente en posición para (1,4) y en muy pocos casos en
posición orto (1,2). Estos compuestos no solamente han destacado por mostrar características propias
de los colorantes y pigmentos, sino también por presentar importantes actividades biológicas como
antibacterianos, antifúngicos, anticancerígenos y antimaláricos Esta actividad biológica se ha
relacionado con sus propiedades de oxidación-reducción y ácido-base, las cuales pueden modularse
modificando sintéticamente los sustituyentes unidos al anillo 1,4-naftoquinona.
Precisamente, es en su actividad biológica donde radica su estudio y justificación del presente trabajo.
Centrándonos paralelamente en los compuestos conseguidos y en el proceso empleado para su
elaboración.
En la obtención de los derivados 2-(fenilamino)-1,4-naftoquinonas se recurrió un proceso innovador,
económico y afable al medio ambiente, tal como lo propone la química verde o sustentable, empleando
el detergente ordinario como surfactante y el agua como solvente, este proceso se adaptó a una
metodología a temperatura ambiente. El papel del surfactante en estas reacciones, es disminuir la tensión
superficial del agua y aumentar la tasa de colisión de los reactivos.
Para la síntesis de los derivados 2-(fenilamino)-1,4-naftoquinonas se siguieron algunas condiciones, en
una serie de 12 pruebas, estas condiciones fueron: el medio acuoso con y sin surfactante, con y sin
catalizador (CeCl3*7H2O), empleando como reactantes la 1,4-naftoquinona y 3 diferentes anilinas:
anilina, 2-anisidina y 4-anisidina.
Los resultados de estas 12 pruebas fueron poco productivas, observándose los resultados más bajos
(rendimiento menor al 1%) en las 3 anilinas teniendo como solvente el agua sin surfactante y sin
catalizador. En las 3 anilinas, teniendo como solvente el agua con y sin surfactante, adicionando el
catalizador al medio con surfactante, se obtuvieron resultados menores del 20 %. El resultado más
satisfactorio (rendimiento del 96%), se observó en la anilina en medio acuoso con surfactante y
catalizador.
Este resultado es debido a que esta reacción de sustitución nucleófila en presencia de surfactantes es
altamente quimioselectiva favoreciendo la formación de producto mono sustituido exclusivamente con
un alto rendimiento.
Palabras clave: Naftoquinona, Anilina, Medio acuoso, Surfactante, Síntesis verde.
44
EVALUACIÓN DE UN ELECTRODO COMPÓSITO DE
POLIURETANO/GRAFITO/POLIPIRROL EN UNA CELDA DE COMBUSTIBLE
MICROBIANA
Pedro Pérez Rodríguez a, Limber Natanael de León Samayoa
a, Luis Alonso Valdez Aguilar
a, Adalberto
Benavides Mendoza a, José Antonio Rodríguez de la Garza
b, Víctor Manuel Ovando Medina
c, Silvia
Yudith Martínez Amador a*
a Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro, Calzada Antonio Narro 1923, Colonia Buenavista,
Saltillo, Coahuila, 25315, México. [email protected]* b Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma de Coahuila, Bulevar Venustiano Carranza y
José Cárdenas Valdés, Colonia República, Saltillo, Coahuila, 25280, México. c Ingeniería Química, Coordinación Académica Región Altiplano, Universidad Autónoma de San Luis
Potosí, Carr. Cedral Km 5+600 Ejido San José de las Trojes, Matehuala, S.L.P., 78700, México.
RESUMEN
En este trabajo, se utilizó una celda de combustible microbiana CCM de doble compartimento para
generar electricidad a partir de la oxidación de agua residual doméstica como sustrato. Se desarrollaron
6 tratamientos, 5 de ellos contando con espuma de poliuretano (PU) como material base (T1-PU; T2-
PU/Grafito; T3-PU/PPy-APS; T4-PU/Grafito/PPy-APS y T5-PU/Grafito/PPy-FeCl3), y un sexto de acero
inoxidable como referencia (T6-Ac. Inoxidable/Grafito). Se utilizó una resistencia externa de 1KΩ. El
voltaje máximo obtenido fue de 63.25 mV en circuito cerrado, correspondiente al tratamiento 5, y su
densidad de potencia máxima fue de 4.98 mW/m2. Debido a que el recubrimiento del T6 no era estable
(desprendimiento del grafito), esta variable no fue considerada para el análisis de resultados. El
recubrimiento con grafito y polipirrol a la espuma de poliuretano promovió la producción de energía
eléctrica en la celda.
Palabras clave: celda de combustible microbiana, ánodos, tratamiento de aguas residuales.
45
DESARROLLO DE UNA TÉCNICA DE ESTERILIZACIÓN QUÍMICA PARA UN
FOTOBIORRECTOR FLAT PANEL AIRLIFT DE 30 L
Benavente-Valdés, J.R.a*
, Aguilar, C.N.a, Contreras, J.C.
a, Méndez-Zavala, A.
b, Montañez, J.C.
b.
aDepartamento de Investigación en Alimentos, Universidad Autónoma de Coahuila.
bDepartamento de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Coahuila.
*Email: [email protected]
RESUMEN
Chlorella vulgaris ha sido ampliamente utilizada por su versatilidad de cultivo, rápido crecimiento y
acumulación de compuesto de alto valor agregado, por ello es necesario el desarrollo de
fotobiorreactores (FBR) a nivel industrial que cubran las necesidades comerciales. El escalamiento de un
proceso requiere de un conjunto de pasos, en donde la técnica de esterilización es un reto en cualquier
proceso biológico a nivel industrial. En el presente avance de investigación se presenta el desarrollo de
una técnica de esterilización química para su aplicación en un FBR flat panel airlift de 30 L para el
cultivo de Chlorella vulgaris. Se evaluó el efecto de tres sanitizantes comerciales de amplio espectro:
Key Plus (0.4, 0.2 y 0.1 % v/v), Germ-O-Quat (1.0, 0.5 y 0.25 % v/v) e Hipoclorito de Sodio (3.5, 2.0 y
0.5 % v/v) teniendo como control esterilización en autoclave. Se evaluó el enjuague y no enjuague con
sanitizante sobre la carga microbiana antes y después del tratamiento. Posteriormente se llevo a cabo un
cultivo fotoheterotrófico a nivel matraz con C. vulgaris evaluando el crecimiento cinéticamente y la
producción de biomasa y pigmentos a tiempo final del cultivo (168 h). Todos los sanitizantes evaluados
bajo las distintas concentraciones resultaron eficientes mostrando ausencia de microorganismos al final
del tratamiento. Se observó una inhibición del crecimiento de C. vulgaris (70-90%) cuando se
emplearon los sanitizantes Key Plus y Germ-O-Quat y bajo las concentraciones de 2.0 y 3.5% (v/v) de
NaClO sin enjuague. La sanitización con NaClO al 0.5% (v/v) con enjuague mostró una inhibición de
crecimiento menor al 10%. La producción de biomasa y pigmentos se vió afectada por la presencia de
residuos de sanitizante (sin enjuague). La producción de biomasa y pigmentos empleando NaClO al
0.5% (v/v) fue similar en comparación con el control. El uso de NaClO al 0.5% (v/v) resultó eficiente
para la esterilización de un FBR de acrílico de 30 L para el crecimiento axénico de C. vulgaris sin
afectar la producción de biomasa y pigmentos. Se estableció el uso de NaClO comercial al 0.5% (v/v)
con enjuague como técnica de esterilización económica para un FBR de acrílico a escala piloto.
Palabras clave: esterilización química, fotobiorreactor, Chlorella vulgaris.
46
HYDRODYNAMIC AND MASS TRANSFER CHARACTERIZATION OF A PILOT SCALE
FLAT PANEL AIRLIFT PHOTOBIOREACTOR FOR MICROALGAE CULTURE
Benavente-Valdés, J.R.a*
, Aguilar, C.N.a, Contreras, J.C.
a, Méndez-Zavala, A.
b, Montañez, J.C.
b.
a Department of Food Research, University of Coahuila.
b Department of Chemical Engineering, University of Coahuila.
*Email: [email protected]
ABSTRACT
Microalgae represent a potential, economic and ecological option for the development of new products
in the food, cosmetics, pharmaceutical, agricultural, energy and bioremediation industries. The design
and optimization of bioreactor suitable for culturing these microorganisms is an essential part to improve
the commercially culture of microalgae. A photobioreactor (PBR) is a technical device designed to
produce photosynthetic microorganisms in conjunction with the optimum requirements of light, mixing
time, hydrodynamics and heat and mass transfers. The aim of this work was to carry out a hydrodynamic
and mass transfer characterization of a flat-panel airlift photobioreactor (0.07 m wide, 0.9 m height and
0.6 m length) for microalgae production. This work evaluates the hydrodynamics parameters (gas hold-
up, mixing time, bubble characteristics) and mass transfer (kLa) as a function of superficial gas velocity
(UG). The volumetric power consumption (P/V) was also evaluated. A 30 L working volume
photobioreactor was developed. All experiments were performed in a biphasic system with air and
distilled water. The air was supplied through a gas diffuser at six different flow rates (1.5, 4.5, 7.5, 10.5,
13.5 and 16.5 v/v/min). Minimum and maximum mixing time values were 4.75 and 15.00 s, whereas the
gas-hold up coefficients varied from 0.082 to 0.268, respectively. Two regimes were observed in the
bubble size distribution, where a UG higher than 0.0060 m s-1
the coalescence of bubbles caused two
bubbles mean diameters. The kLa values were 4.23 and 29.07 h-1
for low and high UG levels. The bubble
Reynolds number indicated a turbulent regime for all UG values, where the mass transfer ratio was
increased with low power consumption (17.50 to 40.83 W m-3
). Those values were much lower than the
40 W m-3
necessary in bubble columns and 2000-3000 W m-3
required in tubular, and similar 35-40 W
m-3
in others flat panel photobioreactors. Results indicate that the hydrodynamic and mass transfer
characteristics of this photobioreactor are more efficient than those reported elsewhere for others
photobioreactors configurations, which opens the possibility of using this PBR for microalgae
production.
Key words: photobioreactor, hydrodynamic, mass transfer.
47
EFECTO DE LA TRANSGLUTAMINASA SOBRE LAS PROPIEDADES MECÁNICAS Y DE
BARRERA AL VAPOR DE AGUA EN PELÍCULAS COMESTIBLES DE QUITOSANO Y
GELATINA DE PESCADO
G. Sandoval a, L. Rodríguez
a, A. Cruz
a, R. López
a, S. Alvarado
a*
a Universidad Autónoma de Tamaulipas. Unidad Académica Multidisciplinaria Reynosa Aztlán,
RESUMEN
Se elaboraron películas a base de quitosano y gelatina de pescado con y sin transglutaminasa de origen
microbiano (MTgasa). Las películas fueron obtenidas por la técnica de casting y secadas a temperatura
ambiente durante 30 h, acondicionadas por 5 días a 30 °C a humedades relativas (HR) del 11 al 90% y
caracterizadas. Las películas de quitosano:gelatina de pescado en diferente proporción (100:0, 75:25,
50:50) con y sin MTgasa fueron sometidas a pruebas mecánicas (ASTM D882-02) y a pruebas de
permeabilidad al vapor de agua (ASTM E96-1995). Los resultados mostraron que la tensión a la fractura
disminuyó con el incremento de la HR y el incremento del contenido de gelatina en las mezclas. El
porciento de elongación alcanzó su máximo ante el incremento de HR y la concentración de gelatina. La
permeabilidad al vapor de agua (PVA) mostró un comportamiento ascendente proporcional al
incremento de HR siendo poco favorable la presencia de gelatina en la mezcla para la reducción de la
permeabilidad. Las películas con MTGasa en ambas pruebas, presentaron una tendencia similar, con
valores por debajo al comportamiento que presentaron las películas de mezclas que no contenían la enzima.
Palabras claves: Películas biodegradables, quitosano, gelatina de pescado, transglutaminasa.
48
CINÉTICA COMPARATIVA DEL CRECIMIENTO Y PRODUCCIÓN DE PIGMENTOS DE
Streptomyces coelicolor EN DOS MEDIOS DE CULTIVO
Muñoz-Rivera, D., Montañez, J.C., Morales, L., Méndez-Zavala, A*.
Departamento de Ingeniería Química. Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de
Coahuila. Saltillo Coahuila. CP. 25280, E-mail: [email protected];
Streptomyces coelicolor es un actinomiceto que produce dos colorantes antibióticos principales: la
actinorrodina (ACT) y undecilprodigiosina (UP). La ACT es un compuesto policétido aromático utilizado
como indicador de pH; es soluble en agua y color azul en medio básico (pH>7) y rojo en medio ácido
(pH<3). La UP, es color rojo con una estructura de tripirrol altamente hidrofóbica y producida
intracelularmente. La biosíntesis de estos metabolitos secundarios es afectada por los componentes del medio
de cultivo. Por esta razón, el objetivo del presente trabajo fue evaluar cinéticamente el crecimiento de
Streptomyces coelicolor y la producción de ACT mediante la comparación de dos medios de cultivo con
diferente composición química y diferente fuente de carbono (glicerol y glucosa, medio 1 y 2,
respectivamente). La cinética de crecimiento y producción de pigmentos se realizó en matraces de 125 mL
conteniendo 50 mL de medio, inoculados con 5 % (v/v) de micelio vegetativo; los matraces se incubaron en
un agitador orbital a 30 °C y 200 rpm, durante 168 h. A cada tiempo de la cinética se analizó la biomasa
como peso seco celular y la concentración de ACT espectrofotométricamente empleando su coeficiente de
extinción molar ε640= 25,320 Lmol-1cm-1, para expresar su concentración. De acuerdo con los resultados, no
existe una relación directa entre la evolución del crecimiento bacteriano y la producción de ACT, en ambos
medios; mostrando un comportamiento de metabolito secundario. En el medio 2, se obtuvo el máximo
crecimiento a las 168 h (2.8 g de biomasa L-1), sin embargo a partir de las 24 h el microorganismo aceleró el
crecimiento en aproximadamente un 80% de su máximo crecimiento. Por su parte en el medio 1, el máximo
crecimiento (1.6 g de biomasa L-1), se alcanzó a las 72 h, tendiendo a disminuir como parte del proceso de
ruptura y muerte celular después de este tiempo. Por el contrario, la máxima producción de ACT se obtuvo
-1) a las 120 h, decreciendo un 21 % a las 168 h; mientras que en el medio
2, la mayor producción del p -1), se obtuvo a las 168 h. Los resultados mostraron
que no existe una relación directa entre la producción de biomasa y la biosíntesis de metabolitos; esto pudo
ser demostrado con el cálculo teórico del rendimiento de pigmento con relación a la biomasa (YP/X:
-1 de biomasa). En el medio 1 a las 120 h, el valor de YP/X fue de 80.5; mientras que en el medio
2 al mismo tiempo el rendimiento fue de 41.8, representando una diferencia del 52% entre los medios
evaluados. Por lo tanto es factible el uso de un medio compuesto por glicerol como fuente de carbono para
promover la mayor producción de ACT de Streptomyces coelicolor, mientras que el uso de glucosa como
fuente de carbono estimula principalmente el crecimiento del microorganismo.
Palabras clave: pigmento-antibiótico, actinorrodina, actinomicetos.
49
EVALUACIÓN DEL EFECTO COMBINADO DEL pH Y LA TEMPERATURA SOBRE EL
CRECIMIENTO Y PRODUCCIÓN DE PIGMENTOS DE Chlorella sorokiniana.
Almaguer-Arizpe, J.1, Benavente-Valdés, J.R.2, Montañéz, J.C.1, Méndez-Zavala, A.1*
1Departamento de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Coahuila.
2Departamento de Investigación en Alimentos, Universidad Autónoma de Coahuila.
Blvd. Venustiano Carranza s/n. Colonia República, C.P. 25280. Saltillo, Coahuila, México.
Email: [email protected]; *[email protected]
RESUMEN
Las microalgas del género Chlorella han sido ampliamente utilizadas por su versatilidad de cultivo,
rápido crecimiento y acumulación de compuestos de alto valor agregado como pigmentos, polisacáridos,
proteínas y lípidos. Especies de Chlorella (C. vulgaris, C. sorokiniana, C. minutissima) presentan alta
acumulación de carotenoides como respuesta fisiológica a diferentes condiciones de cultivo. Entre estos
factores, la temperatura y el pH, regulan las actividades enzimáticas y las velocidades de reacción
bioquímica dentro de la célula, por lo que es necesaria su evaluación en sistemas de cultivo, de manera
que puedan establecerse los parámetros del cultivo y sus niveles para incrementar la producción de
metabolitos de interés como los carotenoides en microalgas. Buscando establecer estos parámetros de
cultivo, en el presente trabajo, se evaluó la respuesta del crecimiento y producción de pigmentos de C.
sorokiniana a diferentes niveles de pH (6,7 y 8) y temperatura (30 y 35 °C) combinados y sus controles.
La microalga se creció en cultivos fotoheterotróficos por 7 días, a 145 rpm. Al tiempo final se determinó
el crecimiento celular (peso seco), así como la producción de pigmentos (carotenoides y clorofila total)
en el extracto de cultivo mediante la medición de la densidad óptica (DO) a 640, 665 y 480 nm.
Chlorella sorokiniana fue de capaz de crecer bajo las diferentes condiciones a las que se sometió; el
mayor crecimiento de la cepa en fotoheterotrofía se observó a un pH de 7 y a 35 °C (0.48 gbiomasa L-
1), mientras que el menor valor de crecimiento se obtuvo a pH 6 y 30 °C (0.28 gbiomasa L-1). La mayor
producción de clorofila se obtuvo en el tratamiento control a un pH de 6.5 y 30 °C (2.13 mgclorofila
total L-1), seguido por el tratamiento a pH 8 y 35 °C (2.08 mgclorofila total L-1); mientras que en el
tratamiento a pH 6 y 35 °C se presentó la menor concentración de clorofila (1.10 mgclorofila total L-1).
Por otra parte, la producción de carotenoides fue mayor en a un pH 8 y a 35 °C (1.73 mgcarotenoides L-
1), seguido por el tratamiento de pH 6.5 y 35 °C (1.53 mgcarotenoides L-1). Estos resultados
demuestran un efecto combinado del pH y la temperatura en el metabolismo de la microalga, lo que
permite establecer diferentes condiciones de cultivo, para la producción de metabolitos específicos en
este microorganismo.
Palabras clave: Chlorella sorokiniana, carotenoides, efectos combinados.
50
ESTUDIO DE LA ADICIÓN DE PERÓXIDO DE HIDRÓGENO EN CULTIVOS
SUMERGIDOS DE Penicillium purpurogenum GH2
Moreno López, S.1, Morales-Oyervies, L.2, Montañez, J.C.1, Méndez-Zavala, A1*
1Departamento de Ingeniería Química. Universidad Autónoma de Coahuila. Saltillo, Coah. C.P. 25280.
2Department of Process & Chemical Engineering. College Cork University. Cork, Ireland.
Email: [email protected]; *[email protected]
RESUMEN
Especies fúngicas de los géneros Penicillium y Talaromyces han sido estudiadas como potenciales
productores de pigmentos naturales para su escalamiento a nivel industrial. Sus pigmentos se han
caracterizado químicamente y se conocen algunos factores que afectan su producción en diferentes
sistemas de cultivo. No obstante, los procesos bioquímicos relacionados con su producción y su efecto y
función celular han sido poco estudiados. Una posible respuesta a la producción (inducción o inhibición)
de estos pigmentos es como un mecanismo de defensa al estrés oxidativo causado por especies reactivas
de oxígeno (ROS) en el medio de cultivo. Por esta razón, el presente trabajo tiene como objetivo,
evidenciar la respuesta bioquímica (producción de pigmentos) de Penicillium purpurogenum GH2 al
someterse a un estrés oxidativo inducido por peróxido de hidrógeno en cultivo líquido. Para evidenciar
los cambios bioquímicos se cultivó el microorganismo en dos medios de cultivo reportados para la
producción de metabolitos secundarios en hongos filamentosos (Czapek-dox modificado y CY). A 25
mL del medio de cultivo, se adicionaron en condiciones asépticas diferentes cantidades de peróxido de
hidrógeno para tener concentraciones finales de 0, 5, 10, 20, 40 y 80 mM del agente oxidante; se
inocularon con una concentración de 10 % (v/v) de micelio de 3 días, y se incubaron a 30 °C, 250 rpm
por 5 días. El microorganismo fue capaz de tolerar las diferentes concentraciones adicionadas del agente
oxidante, no observando modificaciones en la concentración de biomasa en los tratamientos evaluados
en ambos medios de cultivo. Por su parte, la producción de pigmentos fue medida en términos de su
densidad óptica (OD) a 400 y 500 nm, para cuantificar pigmentos amarillos y rojos respectivamente. En
el caso del medio de cultivo Czapek-dox modificado, la producción de pigmentos rojos tiene una
tendencia a disminuir a medida que se incrementa la concentración del peróxido de hidrógeno, hasta en
un 50 % a concentraciones superiores a los 40 mM de H2O2. Por su parte en el medio CY no se muestra
evidencia de producción de pigmentos rojos en los diferentes tratamientos; no obstante, se muestra
mayor contenido de pigmentos amarillos a concentraciones menores a 10 mM de H2O2. Con este
estudio puede evidenciarse el efecto de agentes altamente oxidantes como el peróxido de hidrógeno
sobre la expresión de pigmentos por P. purpurogenum GH2, mostrando que existen mecanismos de
regulación de estos pigmentos como una respuesta a controlar las condiciones de cultivo, mediante
mecanismos de óxido-reducción en el sistema de cultivo líquido, que favorece los procesos de
respiración oxidativa o fermentativa, dependiendo de la composición del medio de cultivo.
Palabras clave Penicillium purpurogenum GH2, estrés oxidativo, pigmento rojo
51
EVALUACION DE PROPIEDADES BIOLÓGICAS DE BACTERIAS PROMOTORAS DE
CRECIMIENTO VEGETAL AISLADOS DE DIFERENTES CULTIVOS EN CUATRO
ESTADOS DE LA REPUBLICA
Gayosso-Espindola A
a, Méndez-Zavala A
b, Garza-García Y
a, Morales-Oyervides L
c y Montañez J.C
b aDepartamento de Biotecnología, Universidad Autónoma de Coahuila. Saltillo, México.
bDepartamento de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Coahuila. Saltillo, México. cDepartment of Process and Chemical Engineering, College Cork University. Cork, Irlanda.
e-mail: [email protected]
RESUMEN
Las bacterias promotoras de crecimiento de plantas (BPCP) son un grupo heterogéneo de
microorganismos asilados del suelo o de rizosferas, las cuales mediante simbiosis con plantas presentan
potencial para incrementar el crecimiento y desarrollo de las mismas, ya sea mediante mecanismos
directos o indirectos. Dentro de los mecanismos directos se encuentran la biosíntesis de compuestos
promotores del crecimiento de la planta como el ácido indolacético, la absorción de ciertos nutrientes
como la fijación biológica de nitrógeno, o la disolución de fosfatos inorgánicos. Los mecanismos de
acción indirecta suprimen e inhiben el crecimiento de fitopatógenos perjudiciales para el desarrollo de la
planta a través de la producción de sideroforos (antibióticos) y de la acción de enzimas líticas
(glucanasas, quitinasas), estos metabolitos producidos por BPCP inducen un tipo de resistencia bajo
cualquier mecanismo. Por esto, el objetivo del presente trabajo fue evaluar las actividades biológicas de
BPCP asiladas de diferentes cultivos (maíz, sorgo, algodón, frijol, mora, chile, café, aile, etc.) en cuatro
Estados de la República Mexicana. Se seleccionaron 12 bacterias proporcionados por la empresa FME
Nutrienes Agrícolas SPR de RL (Río Bravo, Tamaulipas) e identificadas con letras (de la a a la l). Se
evaluaron los mecanismos de acción directa llevados a cabo por las bacterias: fijación de nitrógeno (FN,
ppm), eficiencia relativa de solubilización de fósforo (ERS, %), producción de ácido indolacético (IAA,
ppm); los mecanismos de acción indirecta como la producción de enzimas líticas (proteasas, quitinasas,
celulasas), la producción de ácido cianhídrico (HCN) y la actividad antifúngica se midieron
cualitativamente (presencia, +; ausencia, -). Las bacterias a, b y e (aisladas en medio Ashby, específico
para el género Azotobacter) presentaron una mayor FN, en un rango de 128.48 a 187.32 ppm. El
aislamiento i presentó una mayor ERS (341.23 %), y fue aislado en medio Cryema (específico para el
género Rhizobium). El aislamiento e presento mayor producción de IAA (9.68 ppm). Con referencia a
los mecanismos de acción indirecta evaluados, 10 de 12 bacterias mostraron actividad proteasas, 10
actividad quitinasas y 5 actividad celulasas., mientras que todas las bacterias evaluadas sintetizaron
HCN. Por su parte, solo 5 de los 12 aislamientos mostraron actividad antifúngica contra Fusarium sp.
Estos microorganismos benéficos pueden utilizarse a futuro para obtener inoculantes de alta adherencia
a semillas de gramíneas, las cuales pueden promover el crecimiento directa o indirectamente ya que
presentaron una o más de las actividades biológicas de las BPCP.
52
INOCULACIÓN DE SEMILLAS DE MAÍZ CON BACTERIAS PROMOTORAS DE
CRECIMIENTO Y SU EFECTO EN EL DESARROLLO DE CULTIVOS A NIVEL
INVERNADERO
Gayosso-EspindolaA.a, Méndez-Zavala A.
b, Garza-García Y.
a, Morales-OyervidesL.
c, Montañez J.C.
b,
López R.d
a Departamento de Biotecnología, Universidad Autónoma de Coahuila. Saltillo, México.
b Departamento de Ingeniería Química, Universidad Autónoma de Coahuila. Saltillo, México. c Department of Process and Chemical Engineering, University College Cork. Cork, Irlanda.
d Departamento de Suelos. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Saltillo, Coahuila.
E-mail: [email protected]
RESUMEN
El uso de inoculantes biológicos es una práctica utilizada en nuestro país, especialmente en las zonas de
mayor producción agrícola, con el propósito de disminuir la aplicación de fertilizantes químicos,
ayudando a preservar el ambiente y reducir costos de producción. Los mecanismos directos de las
Bacterias Promotoras de Crecimiento (BPC) como inoculantes en plantas, incluyen la producción de
reguladores de crecimiento como el ácido indolacético (IAA), el ácido giberélico (AG), citoquininas y
etileno, fijación de nitrógeno atmosférico (FN), solubilización de compuestos inorgánicos de fósforo del
suelo (ERS). La promoción indirecta del crecimiento de las plantas se produce cuando las BPC
previenen y reducen el efecto nocivo de uno o más microorganismos fitopatógenos a través de la
competencia por los nutrientes, el propósito de inocular semillas con bacterias rizosféricas puede aportar
diferentes beneficios a los cultivos desde el momento de la germinación y en los estadios de su
desarrollo posterior, por ejemplo aumenta el porcentaje de germinación y la biomasa debido a que
produce sustancias promotoras del crecimiento, que estimulan el crecimiento radical, lo que permite que
el potencial de absorción de nutrientes y agua se eleve. El objetivo de este trabajo fue evaluar la
inoculación de semillas de maíz con BPC y determinar su efecto sobre variables de crecimiento a nivel
invernadero. En el presente estudio se emplearon tres bacterias proporcionadas por la empresa FME
Nutrientes Agrícolas SPR de RL (Río Bravo, Tamaulipas). Los microorganismos fueron codificados
acorde al proveedor de los mismos (A, B, C), y se seleccionaron con base en las propiedades biológicas
de los mismos (IAA, ERS, FN, producción de quitinasas, celulasas, proteasas y HCN) y se utilizaron
para evaluar su potencial a nivel invernadero en cultivos de maíz. Las bacterias fueron reactivadas en
agar nutritivo y se cultivaron en caldo nutritivo por 24 h a 200 rpm y 30 °C. Las densidades celulares
(densidad óptica) se determinaron a 560 nm y se confirmó por la técnica de recuento en placa. De
acuerdo a los resultados se observó que la aplicación de BPC, tiene mayor efecto la bacteria A sobre la
función deseable de las variables de crecimiento en comparación con la bacteria B, C y testigo. En
conclusión, se observó que las bacterias promotoras de crecimiento estudiadas presentan un potencial
para promover el desarrollo de plantas de maíz a nivel invernadero.
Palabras clave: BPC, maíz, invernadero.
53
PRODUCCIÓN DE ÁCIDO JASMÓNICO POR FERMENTACIÓN LÍQUIDA UTILIZANDO
CEPAS DE Botryodiplodia theobromae NATIVAS DEL SURESTE MEXICANO
Elan Iñaky Laredo Alcaláa, José Luis Martínez Hernandez
b, Lourdes Guillen Cisneros
c, Francisco Daniel
Hernández Castilloa*
a Departamento de Parasitología Agrícola. Universidad Autónoma Agraria Antonio Narro. Calzada
Antonio Narro No. 1923. Buena Vista, Coahuila México. [email protected] b Cuerpo Académico de Nanobiociencia, de la Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma
de Coahuila. Saltillo, Coahuila, México. [email protected] cCentro de Investigación en Química Aplicada. Blvd. Enrique Reyna Hermosillo No.140 C.P. 25294
Saltillo, Coahuila México. [email protected]
Autor de correspondencia: [email protected];
Resumen
El ácido jasmónico (AJ) es una hormona endógena reguladora del crecimiento de plantas. Este se
encuentra en muchas especies vegetales y está involucrado en diversas funciones incluyendo la
senescencia y resistencia, es producido por la planta después del daño ocasionado por un patógeno, el
cual puede ser microorganismo o insecto. Hasta el momento existen diversas alternativas para su
producción, sin embargo en los últimos años la principal alternativa ha sido el uso de metabolismo de
diversos microorganismos, siendo el más ampliamente utilizado Botryodiplodia theobromae. En este
estudio se evaluó la capacidad productora de AJ de diversas cepas de Botryodiplodia theobromae
asiladas de zonas tropicales del sureste de México mediante un sistema de fermentación líquido. Se
logró aislar 20 cepas diferentes de diversos tejidos de campos experimentales situados en los estados de
Veracruz y Tabasco en México. De estas cepas solo cinco fueron capaces de producir AJ. Por lo cual se
comprobó que el hongo fitopatogeno de zonas tropicales Botryodiplodia theobromae es capaz de
producir ácido jasmónico en un sistema de fermentación líquido.
Palabras clave: Botryodiplodia theobromae, jasmonatos, reguladores de crecimiento vegetal,
fitohormona.
54
MATERIALES
55
SÍNTESIS DE UN COPOLÍMERO SOLUBLE EN AGUA BASADOS EN 2-HIDROXIETILO Y
CLORURO DE TRIMETIL AMONIO (Q9) EMPLEANDO LA TÉCNICA ATRP.
Karla L. Sánchez Cerón a, Shirley Carro Sánchez
a, Humberto Vázquez Torres
b, Pedro R. García
Morána*
; a, b
Universidad Autónoma de Tlaxcala, b Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa
RESUMEN
Los polímeros solubles en agua han atraído la atención debido a que se consideran amigables con el
ambiente, ya que para su aplicación no requieren de disolventes orgánicos. Existen varias técnicas para
preparar un polímero, entre otras la Polimerización por transferencia atómica (ATRP). Esta técnica
emplea un metal de transición con el que se forma un complejo organometálico y que modera la
velocidad de reacción. Esto permite reducir la concentración de radicales en crecimiento minimizando
los eventos de terminación a través del tiempo de vida corto de los radicales propagadores. La técnica
ATRP requiere una iniciación rápida y una desactivación reversible de las especies activas para permitir
el crecimiento homogéneo y uniforme, lo que permite controlar los pesos moleculares y la distribución
de pesos moleculares. En este proyecto se investiga la preparación de un copolímero soluble en agua a
partir de los monómeros de metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA) y cloruro de acriloietil trimetil
amonio (Q9) utilizando la técnica ATRP.
Los monómeros utilizados son metacrilato de 2-hidroxietilo (HEMA) y cloruro de acriloietil trimetil
amonio (Q9); como iniciador se utilizó α-Bromo-γ-Butirolactona, como catalizador Bromuro de cobre y
como ligando etilendiamina; las corridas se hicieron en agua tridestilada. Las sustancias fueron
adquiridas de la compañía Sigma Aldrich. Todas las sustancias se usaron como se recibieron. Las
reacciones fueron realizadas en un matraz de tres bocas, en el que se acopló un condensador de vapores,
un termómetro para controlar la temperatura, y una barra magnética para realizar la agitación. Las
corridas se hicieron a 60 °C por 24 horas. La secuencia en la que se agregaron las sustancias químicas
fue la siguiente: primero se agregaron los monómeros, luego el catalizador, luego el ligando, el agua, se
calentó a la temperatura deseada y luego el iniciador. Se hicieron corridas variando la relación de moles
de HEMA/moles de Q9, desde 0.2, 0.4, 0.6, 0.8 y 1.0. La cantidad total de monómero utilizado fue de 5
gramos, 0.0926g de CuBr, 0.0776g de etilendiamina como ligando, 10 mL de agua y 0.1065 g de α-
Bromo-γ-Butirolactona como iniciador. En todos los casos se obtuvieron conversiones de alrededor del
98%.
Perspectivas del trabajo: Dado que la investigación se encuentra en su inicio se espera completarlo a
través de las siguientes actividades: realizar la cinética de polimerización del copolímero para observar
si presenta la cualidad de radicálica vivienteCaracterizar los polímeros obtenidos mediante
espectroscopia de infrarrojo para evaluar la composición del copolímero. Caracterizar el copolímero
mediante calorimetría de barrido diferencial, por termogravimetría para evaluar su estabilidad térmica
Palabras clave: polímeros solubles en agua, poli(hidroxietil metacrilato-co- cloruro de acriloietil trimetil
amonio), Poli(HEMA-co-Q9)
56
ESTUDIO DE LA PREPARACIÓN DE Y CARACTERIZACIÓN DEL COPOLÍMERO EN
BLOQUE DE ETILOXAZOLINA CON LACTIDA.
M. Elsa Islas Recoba a, Shirley Carro Sánchez
a, Humberto Vázquez Torres
b, Pedro R. García Morán
a*;
a, bUniversidad Autónoma de Tlaxcala,
b Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa
RESUMEN
Los polímeros con biocompatibilidad con el tejido humano han atraído la atención por su aplicación en
la ingeniería de tejidos. Existe un mecanismo con el que se puede conseguir el control del peso
molecular y la distribución del peso molecular del polímero preparado empleando 1,8-Diazabiciclo
[5.4.0] undec-7-eno (DBU) y un haluro de alquilo en la proporción adecuada para controlar la velocidad
de polimerización.
En este proyecto se estudia la síntesis de un copolímero en bloques de 2-etil-2-oxazolina (EOX) y
lactida por vía catiónica. Para ello, primeramente se estudiará la preparación de sus homopolímeros
correspondientes y, posteriormente, su copolímero. Este tipo de copolímero es muy interesante debido a
que forma microfases; esto es posible porque está formado por un bloque anfífilo y un segundo bloque
hidrófilo. El bloque de EOX es tanto soluble en agua como en disolventes orgánicos, mientras que el
bloque de lactida es únicamente soluble en agua, esta propiedad hace que su biodegradación sea de
manera más rápida que si solo estuviera formado por EOX. Por ello, este tipo de materiales son
utilizados como andamios para el cultivo de células en la ingeniería de tejidos, para las cuales se
requiere tengan cierto grado de afinidad con el agua, pero que se degraden paulatinamente conforme se
van estructurando los tejidos vivos.
Los monómeros utilizados son 2-etil-2-oxazolina, 3,6-Dimetil-1,4-dioxano-2,5-diona (lactida), los
iniciadores que se han empleado son α-Bromo-γ-Butirolactona, acido para-toluensulfonico (p-TSA) y
1,8-Diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU) y como disolvente acetonitrilo. Todos los reactivos fueron
adquiridos de la compañía Sigma Aldrich. El disolvente se puso a secar con óxido de calcio y
posteriormente se destiló a presión reducida; la EOX se destiló a presión reducida. La α-Bromo-γ-
Butirolactona, el ácido para-toluensulfonico (p-TSA) y el 1,8-Diazabiciclo [5.4.0] undec-7-eno (DBU)
se usaron como se recibieron. Las corridas se han realizado en matraces Schlenk, en todas las corridas se
burbujeo nitrógeno en la mezcla de reacción, la agitación se realizó con una barra magnética. Hasta el
momento se han realizado tres corridas, a) La primera se realizó a 110 °C, por 24 horas, como iniciador
se usó 0.02 g de α-Bromo-γ-Butirolactona, 3g de EOX, y 3 mL de acetonitrilos, se alcanzó una
conversión de 60%; b) la segunda corrida se realizó también a 110 °C, por 24 horas; se usaron 0.02g de
p-TSA, 3g de EOX y, 3 mL de acetonitrilo, se alcanzó una conversión de 65%; c) en la tercera corrida se
realizó a 60 °C, se dejó reaccionar por 16 horas, 0.04g de DBU, 0.02g de α-Bromo-γ-Butirolactona, 3g
de EOX y 3 mL de acetonitrilo, alcanzándose una conversión de 70%. Debido a que el trabajo se
encuentra en la etapa inicial se establecen las siguientes actividades a futuro: realizar estudios de
homopolimeización de lactida; así mismo realizar estudios de cinética de copolimerización en bloque de
EOX con lactida. Caracterización Espectroscopia Infrarroja y HMRN. Para conocer las propiedades
térmicas del copolímero será mediante Calorimetría Diferencia de Barrido (DSC).
Palabras clave: Poli(2-etil-2-oxazolina), polilactida, poli(2-etil-2-oxazolina-b-lactida
57
ESTUDIO DE LA PREPARACIÓN DE UN POLÍMERO TIPO POLIESTER A PARTIR DE
ÁCIDO RICINOLEICO
Martín Montiel de Gante a, Shirley Carro Sánchez
a, Humberto Vázquez Torres
b, Pedro García
Morána*
; a, b
Universidad Autónoma de Tlaxcala, b Universidad Autónoma Metropolitana Iztapalapa
RESUMEN
Los polímeros de origen natural han atraído fuertemente la atención debido a su biodegradabilidad y a su
bajo impacto en la naturaleza. Existen varias fuentes, pero una es el aceite obtenido de la semilla de
ricinus comunis, o comúnmente conocida como higuerilla. Esta especie oleaginosa se encuentra
ampliamente distribuida en México, es rústica y se adapta a las condiciones climáticas de diferentes
ambientes; además posee un alto potencial de producción para la obtención de aceite denominado aceite
de ricino.
El aceite está formado por una molécula de tricinoleato de glicerol, posee un doble enlace entre los
carbonos 9 y 10 de la cadena. Este doble enlace ofrece la posibilidad de polimerizarlo y preparar resinas.
Por otro lado, ha sido saponificado para producir ácido ricinoleico, el cual se ha polimerizado por
condensación utilizando un 10 % de enzima lipasa respecto al peso del sustrato, a 60 °C y 7 días; en
tanto que otros sistemas polimerizan a 200 a 230 °C. En esta investigación se está buscando una ruta de
polimerización por iniciación química del ácido ricinoleico para producir un polímero lineal tipo
poliester a temperaturas medias. El aceite de ricino se adquirió en una farmacia, el hidróxido de potasio,
ácido clorhídrico, y ácido sulfúrico se adquirieron de la compañía Sigma Aldrich. El ácido ricinoleico se
preparó saponificando el aceite de ricino con hidróxido de potasio agregando un 20 % de exceso en
peso. Se sometió a reflujo por 6 horas, luego se recuperó una solución formada por agua, glicerol y el
ricinoleato de potasio. El ácido ricinoleico se recuperó tratando la mezcla de reacción con ácido
clorhídrico y recuperando la fase sobrenadante. Dado que el producto contiene otros ácidos orgánicos,
aparte del ácido ricinoleico, para precipitarlo se sometió a enfriamiento a 0°C, con ello se logró
precipitar los ácidos saturados, permaneciendo el ácido ricinoleico como sobrenadante que se recupera
por filtración. Las primeras corridas realizadas para preparar un polímero a partir del ácido ricinoleico se
hicieron en un calorímetro de barrido diferencial, empleando ácido sulfúrico como catalizador, sin
embargo la conversión alcanzada no ha sido significativa. Debido a que el trabajo se encuentra en la
etapa inicial se establecen las siguientes actividades a futuro: Realizar más pruebas en calorimetría de
barrido diferencial para mejorar la conversión, explorar otros sistemas de polimerización como
microondas para alcanzar mayores conversiones, hacer un seguimiento de la cinética de polimerización,
caracterizar el polímero por infrarrojo, caracterizar el polímero por calorimetría diferencial de barrido.
Palabras clave: poli(ac. Ricinoleico), aceite de higuerilla,
58
OBTENCIÓN AMIGABLES DE NANOMATERIALES POLIMÉRICOS DEL TIPO
ACRILATO: POLIMETILMETACRILATO Y BUTILMETILACRILATO, REFORZADOS
CON NANOTUBOS DE CARBONO DE PARED MÚLTIPLE
Lluvia López López a, Liliana Cantú Sifuentes
a, Leticia Barajas Bermúdez
a Wendy Melissa Rubio
González a*
, Aidé Sáenz Galindo a*
a Departamento de Química Orgánica. Facultad de Ciencias Químicas. Blvd. V. Carranza esq. José
Cárdenas Valdés, C.P. 25280, Tel. (844) 4169213. Universidad Autónoma de Coahuila. Saltillo
Coahuila. México.
[email protected] ; [email protected]
RESUMEN
Se evaluaron y analizaron las velocidades de polimerización de nanomateriales poliméricos basados en
monómeros acrilatos (metilmetacrilato y butilmetacrilato) reforzados con nanotubos de carbono de pared
múltiple. Para la obtención de dichos nanomateriales se hizo uso de diversas metodologías verdes con el
fin de proponer un posible punto de partida que implique ciertas mejoras en las técnicas comúnmente
utilizadas en la síntesis de nanomateriales de matriz polimérica y con ello poder establecer la ruta más
adecuada, sustentando las conclusiones del estudio en base a los resultados experimentales. Los
porcentajes de conversión obtenidos se graficaron con respecto al tiempo, observando un
comportamiento lineal lo cual es indicativo de la innegable relación y dependencia del porcentaje de
conversión con respecto al tiempo, teniéndose que el primero es directamente proporcional al segundo.
Así mismo, se llevó a cabo la correspondiente caracterización mediante FT-IR (ATR) comprobando las
bandas características de los polímeros acrilatos en ambos casos.
Palabras clave: Velocidad de reacción, nanotubos de carbono de pared múltiple, polimetilmetacrilato,
polibutilmetacrilato.
59
SÍNTESIS DE HÍBRIDO PMMA/SILOXANO/NANOTUBOS DE CARBONO POR EL
MÉTODO DE SOL GEL
Martínez Luévanos Antonia a, Barajas Bermúdez Leticia
a., Ortiz Reyes Julia María
a*, Sáenz Galindo
Aidé a*
a Universidad Autónoma de Coahuila, Posgrado Ciencia y Tecnología de Materiales, Facultad de
Ciencias Químicas, Boulevard Venustiano Carranza sin número col. República, Saltillo, Coahuila, C.P.
25280, México.
[email protected]; [email protected]
RESUMEN
En el presente trabajo de investigación se discuten los resultados de la obtención de un material híbrido
de Polimetilmetacrilato (PMMA)/siloxano/nanotubos de carbono (NTC). Los materiales híbridos fueron
obtenidos mediante el proceso de sol gel preparado por polimerización radicálica del MMA con 3-
trimetoxisililpropilmetacrilato seguida por la hidrólisis de tetraetoxisilano TEOS, y la incorporación de
NTC previamente funcionalizados. Los materiales híbridos una vez obtenido fueron secados a 70°C por
24 h, obteniendo un 90 % de rendimiento, físicamente el material obtenido fue un polvo de color negro.
La caracterización que se llevó a cabo fue mediante espectroscopía de FT-IR (ATR), observando las
bandas características de la función carbonilo en 1700 cm-1
correspondiente al PMMA, la banda Si-O en
1000-1100 cm-1
, y 1100 cm-1
del grupo C-O. Otro tipo de caracterización que se llevó a cabo fue por
microscopía óptica, donde se pudo observar las interacciones entre las nanopartículas y la matriz.
Palabras clave: Híbrido, PMMA, NTC.
60
SÍNTESIS DE POLÍMEROS ASOCIATIVOS EN POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN
INVERSA VÍA RAFT
Víctor Amador-Noya a, Valeria González-Coronel
b, Judith Cabello-Romero
c, Jorge Castillo-Tejas
a,
Friné López-Medina a, Shirley Carro
a*
a Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Tlaxcala, Calzada
Apizaquito S/N,Apizaco, Tlax C.P 90300, b Benemérita Universidad Autónoma de Puebla. Facultad de
Ingeniería Química, Av. San Claudio y 18 Sur, Col. San Manuel Ciudad Universitaria, 72520, Puebla,
Puebla, México, c Centro de Investigación en Química Aplicada. Blvd. Enrique Reyna #140, 25253.
Saltillo, Coahuila, México.
RESUMEN
Se sintetizaron copolímeros en bloque empleando acrilamida (AM) como monómero hidrófilo y
hexadecil acrilamida (HDAM) o dimetil acrilamida (DMAM) como co-monómeros hidrófobos. Como
agente RAFT se empleó un tritiocarbonato ácido. Se estudió el efecto de la solubilidad del iniciador en
la fase continua. Como iniciadores se emplearon 2,2’-azobis(isobutirnitrilo), AIBN y (4'4-azobis (4-
ácido cianopentanoíco), ACVA. Los resultados de RMN indican una mayor incorporación del
monómero hidrófobo cuando se utiliza AIBN. Los resultados de solubilidad y mediciones reológicas
muestran que conforme se incrementa la longitud del comonómero hidrófobo las interacciones
hidrófobas aumentan causando un incremento en la viscosidad de corte, incluso cuando el peso
molecular de los copolímeros sintetizados es muy bajo comparado con los obtenidos mediante
polimerización por radicales libres (30000 v.s. 500 000 g mol-1
).
Palabras clave: RAFT, polímeros asociativos, emulsión inversa.
61
PREPARACIÓN DE UN CATALIZADOR DE ZNO/POLITIOFENO FOTOACTIVO CON LUZ
VISIBLE PARA LA DEGRADACIÓN DE COLORANTES ORGÁNICOS
Víctor M. Ovando-Medina a, Blanca E. Castillo-Reyes
a, Miguel A. Corona-Rivera
a, Cindy P. Díaz
Hernández a*
a Ingeniería Química, Coordinación Académica Región Altiplano (COARA), Universidad Autónoma de
San Luis Potosí, carretera a Cedral kilómetro 5+600, San José de las Trojes, Matehuala, San Luis
Potosí 78700, México.
RESUMEN
Las tecnologías fotocatalíticas actualmente son aplicadas en la solución de problemas de contaminación
de agua. Estas tecnologías son viables para su implementación, debido a que el uso de energía solar
reduce en forma significativa los costos del tratamiento de efluentes y le da ventaja como una alternativa
factible respecto a otros procesos de oxidación. El empleo de esta técnica puede ayudar en la
degradación de colorantes, principalmente los que pertenecen a la familia de cromóforos azo que se
utilizan en procesos industriales como son la industria textil, papelera, cosmética, etc. El interés en el
desarrollo de materiales orgánicos-inorgánicos se ha incrementado debido a que tienen una ventaja al
combinar las propiedades de los componentes individuales y tienen aplicaciones potenciales en una
variedad de campos, por ejemplo, la microelectrónica, la tecnología de visualización, sensores y baterías
y celdas solares, etc. En este trabajo se preparó un nanocomposito de óxido de zinc (ZnO) con
Politiofeno (PT) semiconductor, y se caracterizó por espectroscopia Infrarroja (FTIR), espectroscopía
UV/Vis-NIR, microscopía electrónica de barrido (SEM), difracción de Rayos X (XRD) y se calculó la
conductividad. Para evaluar la actividad fotocatalítica del nanocomposito se realizaron cinéticas de
degradación de 150 mL de soluciones acuosas del colorante Rojo Reactivo 120 (RR120) utilizando una
lámpara de luz visible con filamento de tungsteno en un fotoreactor. Se varió la carga del catalizador
ZnO/PT entre 50, 100 y 150 mg manteniendo una concentración inicial de colorante de 100 mg/L. Por
otro lado, la concentración inicial de las soluciones de colorante se variaron entre 50, 100 y 200 mg/L,
manteniendo una carga constante de catalizador de 100 mg; y se analizó la relación entre ambas
condiciones experimentales. A un tiempo de reacción de 60 min, se observó que para una concentración
inicial de colorante de 100 mg/L, 150 mL de volumen de reacción y 100 mg de carga del catalizador
ZnO/PT, se logró un 38% de eficiencia de degradación, mientras que para una concentración de
colorante de 100 mg/L y 150 mg de catalizador se obtuvo un porcentaje de degradación de 62%. Estos
resultados muestran que el material de ZnO/PT puede ser empleado como una técnica alternativa y
económicamente viable, para incrementar las propiedades fotocatalíticas respecto al ZnO puro, sin
embargo se requiere optimizar las condiciones de polimerización del tiofeno para obtener un mejor
desempeño de este material.
Palabras clave: Polimerización en heterofase, politiofeno, fotocatálisis
62
FOTODEGRADACION DEL COLORANTE ROJO REACTIVO 120 BAJO IRRADIACION
CON LUZ VISIBLE UTILIZANDO UN NANOCOMPOSITO DE ZnO/POLIPIRROL
Víctor M. Ovando-Medina b, Pedro A. Alonso Davila
a, Lorena Farías Cepeda
c, Blanca E. Castillo
Reyes a*
a Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de San Luis Potosí. Av. Dr. Manuel Nava
No.6, Zona Universitaria, San Luis Potosí, S.L.P. 78240, México. b Ingeniería Química, COARA -
Universidad Autónoma de San Luis Potosí, carretera a Cedral KM. 5+600, San José de las Trojes,
Matehuala, S.L.P. 78700, México. c Departamento de Ingeniería Química, Facultad de Ciencias
Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza e Ing. José Cárdenas V. S/N, Saltillo,
Coahuila, 25280, México.
RESUMEN
Actualmente, la síntesis de nanocompositos de polímeros orgánicos y compuestos inorgánicos se está
desarrollando como una nueva clase de materiales, debido a que sus propiedades se fotocatalíticas se
mejoran en comparación con los polímeros semiconductores puros o materiales inorgánicos solos. El
Óxido de Zinc (ZnO) se considera un fotocatalizador de bajo costo prometedor con estabilidad física y
química, y disponibilidad; sin embargo, debido a su alta energía de brecha (Band Gap = 3.25 eV) es
fotoactivo sólo bajo irradiación con luz UV (265 < λ < 370 nm), la cual es peligrosa y costosa. En este
trabajo se demostró que las nanopartículas de ZnO con morfologías aciculares (tipo varilla) y recubiertas
de polipirrol (PPy), mejoran su eficiencia debido a su gran área superficial y mejora en el transporte de
electrones fotogenerados. Las nanopartículas de ZnO se sintetizaron en microemulsión bi-continua por
la metodología reportada previamente. Los nanocompositos de ZnO/PPy fueron sintetizados por
polimerización en heterofase en lotes (B) y semicontinuo (SB) usando bromuro de
hexadeciltrimetilamonio (CTAB) como tensoactivo y persulfato de amonio (APS) como agente
oxidante. El material resultante se caracterizó por espectroscopía FT-IR, UV/Vis-NIR, microscopía
electrónica de barrido (SEM), difracción de rayos X (XRD) y se calculó la conductividad por el método
a cuatro puntas. El nanocompuesto sintetizado fue probado en la fotodegradación del colorante rojo
reactivo 120 (RR120), para lo cual se prepararon soluciones del colorante RR120 y se irradiaron con luz
visible empleando una lámpara de halógeno con filamento de tungsteno en un fotoreactor. En los
estudios cinéticos se varió la concentración inicial de RR120 (50, 100 y 200 mg/L) con una carga fija de
200 mg de ZnO/PPy obtenido en cada modo de polimerización (B y SB). Por otro lado, se varió la carga
del catalizador entre 100 mg y 300 mg manteniendo una concentración de colorante de 200 mg/L. Se
observó que a 90 min de degradación, el mayor porcentaje de degradación obtenido fue de 92.4% a una
concentración de RR120 de 50 mg/L utilizando 200 mg del catalizador de ZnO/PPy obtenido en modo
SB, y de 95% a una carga de 300 mg de ZnO/PPy obtenido en modo B con 50 mg/L de concentración de
RR120; comparando con el material puro de ZnO solo se obtuvo un 13% de degradación bajo las
mismas condiciones estudiadas. Con este resultado se comprueba que el polipirrol fotosensibiliza y
mejora la actividad fotocatalítica del ZnO en el intervalo de luz visible.
Palabras clave: Polimerización en heterofase, polipirrol, fotocatálisis
63
EFECTO DEL TIPO DE CO-ACTIVADOR DE ALUMINIO Y FUENTE DE CLORO SOBRE
LAS CARACTERISTICAS DEL POLIMIRCENO SINTETIZADO POR EL METODO DE
COORDINACION UTILIZANDO CATALIZADORES ZIEGLER-NATTA A BASE DE
NEODIMIO
Rodríguez Giles Paula Fernanda a, Díaz de León Gómez Ramón Enrique b, López González Héctor Ricardo b, María Elena Ramos Aguiñaga a, Mario Cesar Osorio Abraham a, Reyes Acosta Yadira
Karina a*
a
Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Boulevard Venustiano Carranza
y José Cárdenas Valdés, C. P. 25280 Saltillo, Coahuila, México, b Centro de Investigación en Química
Aplicada, Boulevard Enrique Reyna Hermosillo #140, San José de los Cerritos, C. P. 25294 Saltillo,
Coahuila, México
RESUMEN
La ciencia y la tecnología están enfrentando nuevos retos relacionados con el desarrollo de una sociedad
“sustentable” que reduzca de manera importante su dependencia de los combustibles fósiles, el uso de
polímeros de origen biológico ha sido de gran potencial para reemplazar a los elastómeros derivados de
combustibles fósiles. Entre estas alternativas se encuentra el poli(bioisopreno), el cual se sintetiza a
partir del isopreno, sin embargo en este proyecto se manejara otra alternativa que es el uso de los
terpenos; específicamente el uso de un monoterpeno llamado β-mirceno. Este es un compuesto que se
puede encontrar en cantidades significativas en el aceite esencial de limón y también en otras variedades
de plantas.
En este proyecto se realizó una síntesis de poli-β-mirceno por el método de coordinación, utilizando
catalizadores de tipo Ziegler – Natta a base de neodimio, y diferentes cocatalizadores a base de aluminio
y de cloro, para hacer comparaciones acerca de los resultados obtenidos, y así tener el mejor compuesto,
con las mejores propiedades físicas y químicas.
Se realizaron 6 distintas polimerizaciones con diferentes porcentajes de rendimiento, pero los que
alcanzaron porcentajes de 100 % y pesos moleculares dentro del rango fueron los polimircenos con los
coactivadores de (DIBAH y DEAC) y (DIBAH y DMAC), pero el polimirceno con mayor peso
molecular y rendimiento de un 90.4 % fue en el que se usaron como co-activadores el (TIBA y DEAC),
comprando los pesos moleculares, la polidispersidad, y el rendimiento de los destinos polimircenos los
mejores fueron: el de (DIBAH y DEAC).
Palabras clave: Polimirceno, β-mirceno, sustentable, Ziegler – Natta, fuentes de aluminio y neodimio.
64
COMPOSITO DE SrCO3-Sr(OH)2/POLIPIRROL CON ALTA ACTIVIDAD
FOTOCATALÍTICA EN LA REGIÓN DE LUZ VISIBLE
V.M. Ovando-Medina b, B.E. Castillo-Reyes
b, A. Márquez-Herrera
a*
a Departamento de Ingeniería Agrícola, DICIVA, Campus Irapuato-Salamanca, Universidad de
Guanajuato, Ex Hacienda el Copal km 9, Carr. Irapuato-Silao, Irapuato, Gto 36500 México.
b Ingeniería Química, COARA, Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Carr. a Cedral Km 5+600,
San José de las Trojes, Matehuala, San Luis Potosí 78700 México.
RESUMEN
• Se polimerizó pirrol químicamente sobre partículas de SrCO3-Sr(OH)2 para obtener un
nanocomposito de SrCO3-Sr(OH)2/polipirrol y fue utilizado como un candidato prometedor para la
fotocatálisis eficiente del colorante azul de metileno (MB) en soluciones acuosas bajo irradiación con
luz visible. El material fue caracterizado mediante espectroscopía FTIR, UV/Vis, microscopía de barrido
electrónico (SEM) y difracción de rayos X. Se observó del análisis de SEM que el proceso de síntesis
permite la obtención de nanopartículas de SrCO3-Sr(OH)2 con tamaños de partículas entre 18 y 29 nm,
las cuales quedaron inmersas en una matriz de polipirrol semiconductor. El material de SrCO3-Sr(OH)2
mostró un 9.7% de fotodegradación después de 30 min de irradiación con luz visible usando una
concentración inicial de MB de 50 mg/L y una carga de catalizador de 1.3 g/L de solución; mientras que
para las mismas condiciones pero con 20 mg/L de concentración inicial de MB, la eficiencia fue de 67%.
Las eficiencias correspondientes a dichas condiciones empleando el composito de SrCO3-
Sr(OH)2/polipirrol fueron de 75.6% y 85.2%, respectivamente. Se observó también que al incrementar la
carga del catalizador a 2.0 g/L de solución, con 20 mg/L de concentración inicial de MB, y después de
30 min de fotodegradación, se obtuvieron 83.6% y 93.2% de eficiencia usando las partículas de SrCO3-
Sr(OH)2 y el composito de Sr(OH)2/polipirrol, respectivamente. Estos resultados demuestran que el
polipirrol es un fotosensibilizador eficiente para el SrCO3-Sr(OH)2 en la fotodegradación de azul de
metileno.
•
Palabras clave: Carbonato de estroncio, polipirrol, fotocatalizadores, luz vible.
65
EFECTO DEL Ca(OH)2 PURO Y EN NANOPARTÍCULAS SOBRE CULTIVOS CELULARES
L.Méndez-González,a S. C. Esparza,
b B. Puente-Urbina,
c R. Betancourt-Galindo
c*
a Facultad de Odontología U.S de la UA de C,
bFacultad de Medicina U.S de la UA de C.,
b Centro de
Investigación en Química Aplicada c*
;
Email: [email protected]
RESUMEN
La raíz dental contiene en su interior el paquete vasculonervioso el cual está conectado a través del
foramen apical adyacente al hueso alveolar, cuando el paquete vasculonervioso es dañado por un
proceso infeccioso, las bacterias colonizan la superficie de cemento dental y dentina, el organismo a través del sistema inmunitario trata de reparar el área creando una barrera inicialmente de células
fibroblásticas. En odontología el hidróxido de calcio es utilizado gracias a que se le han atribuido
diferentes acciones, tales como, efecto antimicrobiano, disolución de tejido, inhibición de resorción
dental, además de inducir la reparación mediante la formación de tejido duro. Por otra parte, en la pulpa
dental se ha utilizado como recubrimiento pulpar, por su habilidad de estimular el proceso de
remineralización en la dentina; como medicamento intraconducto, por su excelente efecto
antimicrobiano al eliminar microorganismos, en la limpieza y preparación del conducto, además de sus
propiedades para hidrolizar las endotoxinas bacterianas (LPS) tanto in vivo como in vitro.
En éste trabajo se reporta el efecto del hidróxido de Calcio (Ca(OH)2) puro y en nanopartículas sobre
cultivos celulares de fibroblastos y línea celular Hep-2. Las nanopartículas se sintetizaron a partir de la
reacción de hidrólisis química donde se utilizó 2-propanol, variando la concentración del agente
precipitante, así como el tiempo y la temperatura de reacción. Los resultados obtenidos mediante
Difracción de Rayos-X (XRD) y Espectroscopia de Infrarrojo (FTIR) mostraron que la estructura
cristalina obtenida corresponde a las nanopartículas de Ca(OH)2. Las nanopartículas obtenidas
mostraron una morfología esférica definida y una amplia distribución de tamaños de partícula de 20 a 60
nm. Los resultados de los estudios de citotoxicidad que se obtuvieron de las concentraciones al 0.5, 1,
10, 25, 50 y 100 % de Np de Ca(OH)2 a los 60 minutos mostraron que las células se desprendieron, señal de que no existe viabilidad celular, en contraposición con el Ca(OH)2 puro, se mantuvieron las
células viables. Se realizó un segundo ensayo con concentraciones de 0.25, 0.50, 1.0, 10, 25 y 50 % , y
de 10 a 99 minutos, con y sin medio de cultivo, los resultados en este segundo ensayo mostraron que las
Np de Ca(OH)2 necesitan menor concentración y tiempo de exposición para causar alguna alteración
celular tanto en fibroblastos como en línea celular Hep-2, también se observó que la presencia del medio
de cultivo parece alterar el daño celular en algunos casos de concentraciones bajas y a largo plazo.
Palabras clave: Nanopartículas Ca(OH)2, cultivos celulares, materiales odontológicos.
66
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE POLI(ACRILONITRILO-BUTADIENO-ESTIRENO)
EMPLEANDO UN INICIADOR MULTIFUNCIONAL VARIANDO LA TEMPERATURA DE
PRECOPOLIMERIZACIÓN
González Zapata José Luis a, Díaz de León Gómez Ramón Enrique
b, Reyes Acosta Yadira Karina
a*
Mendoza Carrizales Ricardo b, Rosa Idalia Narro Cespedes
a y Mario Cesar Osorio Abraham
a.
a
Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Boulevard Venustiano Carranza
y José Cárdenas Valdés, C. P. 25280 Saltillo, Coahuila, México; b Centro de Investigación en Química
Aplicada, Boulevard Enrique Reyna Hermosillo #140, San José de los Cerritos, C. P. 25294 Saltillo,
Coahuila, México.
RESUMEN
En este trabajo se discute la síntesis y caracterización de poli(acrilonitrilo- butadieno- estireno) (ABS)
mediante la copolimerización vía radicales libres de estireno y acrilonitrilo en presencia de
polibutadieno alto-cis como hule precursor y utilizando un iniciador tetrafuncional conocido
comercialmente como Luperox JWEB50 y usando el ter-dodecil mercaptano como agente de
transferencia de cadena. La copolimerización se realizó empleando un proceso denominado masa-suspensión, en donde se utilizó una composición predeterminada de monómeros de estireno y
acrilonitrilo así como de polibutadieno, en donde se agregó metil-etil-cetona (MEC) como solvente con
el objetivo de reducir la viscosidad del proceso. El cambio de etapa se llevó acabo al llegar una
conversión de 30 % en la etapa masa, para así agregar un iniciador de alta temperatura como lo es el
Terdodecilmercaptano PBTB para cambiar a la etapa suspensión. Donde se plantea variar la temperatura
en el proceso de precopolimerización en la etapa masa para ver si hay un cambio en su síntesis del
proceso así como en sus propiedades finales. Una vez obtenidos los diferentes ABS, las materiales
fueron devolatilizados para eliminar el solvente y posteriormente, se inyectaron considerando la norma
correspondiente para obtener probetas para las pruebas mecánicas. Las muestras inyectadas también se
utilizaron para caracterizar las diferentes propiedades del ABS, tales como índice de fluidez (MFI),
distribución de pesos moleculares (MWD), contenido de gel (CG) índice de hinchamiento (IH) y grado
de injerto (GD) además se realizaron pruebas térmicas como de DSC para obtener los valores de la
temperatura vítrea y de TGA para comprobar la eliminación de solvente u otro volátil que pudiese
afectar las características del ABS. Obteniéndose como resultado un aumento en la velocidad de
reacción conforme aumenta la temperatura provocando así una disminución en su tamaño de partícula,
lo que provocara una variación en la caracterización de gel ocasionando un cambio en las propiedades
mecánicas.
Palabras clave: ABS, proceso masa-suspensión, iniciador tetrafuncional.
67
REOLOGÍA DE CORTE DE POLÍMEROS ASOCIATIVOS POR DINÁMICA MOLECULAR
Pedro Raymundo García Moran a, Shirley Carro Sánchez
a, Jorge Castillo Tejas
a*,
a Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Tlaxcala, Apizaco,
Tlaxcala, 90300, México
RESUMEN
En este trabajo de investigación se estudia el comportamiento de soluciones de polímeros asociativos de
diferente concentración, tipo telequélico y multiunión, mediante mediciones reológicas obtenidas a partir
de Dinámica Molecular. Para caracterizar el fluido se simula un flujo de corte simple utilizando la
metodología SLLOD para un ensamble NVT, donde, la densidad y temperatura reducidas se mantuvieron
constantes en un valor de 1.0 y 3.0, respectivamente. Para mantener la temperatura constante, un
termostato de NOSE-HOOVER [S. Nosé, J. Chem. Phys., 81 (1984), 511] se acopla a las ecuaciones de
movimiento removiendo el calor generado por la fricción entre las capas de fluido. Al reproducir la
solución de polímeros se considera que la cadena lineal es representada con el modelo de Kremer y
Grest [K. Kremer, G. Grest, J. Mod. Opt., 92 (1990), 5057], tal que, la molécula es conformada con el
uso de la parte repulsiva de un potencial Lennard-Jones y el potencial atractivo FENE. Además, para
reproducir las interacciones entre los segmentos hidrófobos de la cadena se utiliza un potencial atractivo
de tipo Coulombico.
Los estudios experimentales y teóricos de este tipo de fluidos indican que su respuesta reológica
depende de dos tipos de interacciones: topológicas asociadas a la longitud de la cadena, e interacciones
entre modificaciones hidrófobas. En este trabajo la longitud de la cadena se fijó en 20 segmentos,
representando soluciones de bajo peso molecular, tal que, la respuesta al corte es mayormente dominada
por las interacciones hidrófobas. Los resultados establecen que en la curva de viscosidad extensional en
tasa cero (𝜂0) versus concentración (𝜙) se identifican tres regímenes de concentración para los
polímeros telequélicos. En el primer régimen (0.02 ≤ 𝜙 ≤ 0.08), 𝜂0 se mantiene independiente de la concentración para los tres tipos de sistemas (no modificados, telequélicos y multiunión), con valor
aproximado de 7.0. En el segundo régimen (0.08 ≤ 𝜙 ≤ 0.25), 𝜂0 se incrementa súbitamente para el
polímero telequélico, con una pendiente de 4.4 consistente con las mediciones experimentales, mientras
que la viscosidad de los polímeros multiunión y no modificado se incrementa ligeramente con la
concentración. Un análisis configuracional de los polímeros telequélicos demuestra que el aumento en la
concentración está asociado a la formación de agregados en forma de flor, que se interconectan entre sí
mediante puentes. En el tercer régimen (0.25 ≤ 𝜙 ≤ 0.85), velocidad de formación de agregados micelares de los polímeros telequélicos disminuye, tal que, su viscosidad se incrementa con una
pendiente de 1.0. Las configuraciones finales demuestran que las flores micelares han formado una red
tridimensional transitoria. En este régimen, los polímeros multiunión muestran su efecto espesamente,
pues su viscosidad se despega de la del polímero no modificado, incrementándose con una pendiente de
2.5.
Palabras clave: Polímeros asociativos, Reología, Dinámica Molecular
68
COPOLIMERIZACION DE ISOPRENO Y β-MIRCENO INICIADA CON EL SISTEMA
CATALITICO HOMOGENEO VERSATATO DE NEODIMIO/TRIISOBUTIL
ALUMINIO/CLORURO DE DIISOBUTIL ALUMINIO – EFECTO DE LA CONCENTRACION
DEL CO-CATALIZADOR DE ALUMINIO Y LA FUENTE DE HALOGENO SOBRE LA
ACTIVIDAD CATALITICA Y LA MICROESTRUCTURA cis/trans.
Ramón E. Díaz de León Gómez a, Héctor Ricardo López González
a*, Ricardo Mendoza Carrizales
a*,
a Centro de Investigación en Química Aplicada, Departamento de Ingeniería de Procesos de
Polimerización;
RESUMEN
La síntesis de materiales del tipo elastómero o elastómero termoplástico a partir de monómeros
obtenidos de fuentes renovables, es una tema que ha generado gran interés en los últimos años como
resultado de las fluctuaciones en costo y suministro de monómeros obtenidos a partir de combustibles
fósiles; además del interés creciente por reducir la dependencia de la sociedad moderna de este tipo de
fuente de combustibles y polímeros. El uso potencial de monómeros obtenidos de fuentes renovables
depende principalmente de las propiedades que presenten los homopolímeros y de su facilidad de ser
copolimerizados con otros monómeros cuyo desempeño ha sido más que demostrado en la industria de
los elastómeros, tales como el butadieno o el isopreno.
En este trabajo se llevó a cabo la síntesis de homopolímeros y copolímeros isopreno-co-β-mirceno
utilizando el sistema catalítico ternario del tipo Ziegler–Natta a base de neodimio, compuestos por a)
versatato de neodimio (NdV3), [Nd], b) triisobutil aluminio (TIBA), [Al] y c) cloruro de diisobutil
aluminio (DIBAC), [Cl]. Las copolimerizaciones se llevaron a cabo en ciclohexano a 60 °C por 120
minutos utilizando diferentes relaciones [Al]/[Nd], así como también con distintas relaciones [Cl]/[Nd]
con el objetivo de estudiar el efecto de estas variables sobre la actividad catalítica del sistema, el peso
molecular, distribución de peso molecular y microestructura cis/trans de los copolímeros obtenidos.
En términos generales se pudo concluir que bajas relaciones [Al]/[Nd] o [Cl]/[Nd] conducen a bajos
rendimientos de polimerización (baja actividad). No obstante, las bajas relaciones [Al]/[Nd] tienen un
efecto más pronunciado sobre la actividad catalítica del sistema que las bajas relaciones [Cl]/[Nd].
Relaciones [Al]/[Nd] de 50 permiten alcanzar conversiones cercanas al 100 %. Por otro lado, bajas
relaciones [Cl]/[Nd] dan lugar a la formación de copolímeros con baja microestructura 1,4 cis (< 95 %).
Palabras clave: Polimerización Ziegler-Natta, Neodimio, Tierras raras, Poliisopreno 1,4-cis, Poli-β-
mirceno
69
DESARROLLO DE ABSORBEDORES SOLARES DE Ni/NiO DEPOSITADOS EN Al2O3
A. I. Martínez Enríquez a, M. E. Sánchez Castro
a, C. A. Castilla Martínez
a*
a Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del IPN, Departamento de Sustentabilidad de los
Recursos Naturales y Energía, Industria Metalúrgica 1062, Ramos Arizpe, Coahuila. C.P. 25900
RESUMEN
Uno de los mayores retos de la actualidad es satisfacer la demanda energética, que ha ido aumentando
debido al crecimiento de la población y al desarrollo tecnológico. Los combustibles fósiles como el
petróleo, el carbón y el gas natural propiciaron el desarrollo tecnológico y económico en el pasado, sin
embargo en la década de 1970 se presentaron las primeras crisis de abasto de petróleo a nivel mundial.
Debido a esto, surgió la duda y preocupación por la disponibilidad de estas fuentes energéticas a largo
plazo, por lo que surgieron las tecnologías de energías renovables. Dentro de estas, la energía solar tiene
uno de los mayores potenciales para satisfacer las necesidades de energía del futuro. La radiación solar
puede aprovecharse mediante colectores solares y la conversión de ésta a energía térmica es posible
gracias a un material conocido como absorbedor solar. Existen diferentes configuraciones para los
absorbedores solares selectivos y entre los materiales estudiados para esta aplicación se encuentra el
cromo negro, plata, carburos metálicos, níquel negro, alúmina, titanio, germanio, grafito, que son
depositados en diversos sustratos tales como vidrio, aluminio, cobre, cuarzo, acero, entre otros. Es
necesario el desarrollo de estos materiales que cuenten con una mejor eficiencia gracias a sus
propiedades ópticas, que sean más económicos y su producción sea relativamente sencilla.
En el presente trabajo se utilizó un sustrato de aluminio 6061, sobre el cual se produjo una película de
alúmina porosa mediante el proceso de anodizado. Mediante un baño de acetato de níquel y ácido bórico
las partículas de níquel/óxido de níquel fueron electrodepositadas en los poros de la alúmina, a
diferentes tiempos de depósito. Posteriormente algunas de las muestras fueron recubiertas con óxidos de
estaño y aluminio como películas antirreflejantes. Se realizó la caracterización estructural y de las
propiedades ópticas de las muestras.
Palabras clave: Absorbedor solar, energía solar, películas delgadas.
70
SÍNTESIS DE COMPÓSITOS DE Zr1-xYxO2- x/2 /HAp POR EL METODO DE MEZCLADO
LIQUIDO: EFECTO DEL PRECURSOR POLIMERICO
Múzquiz-Ramos E.M. a, López-Badillo C.M.
a, Martínez-Luévanos A.
a, Santillana-Marin R.A.
a*
1Departamento de Materiales Cerámicos. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de
Coahuila. Blvd. V. Carranza esq. con Ing. José Cárdenas V. Saltillo, Coahuila, México C. P. 25280 Tel.
y Fax: (+52)844 416 92 13 ext. 220 Saltillo, Coahuila. México.
RESUMEN
La Hidroxiapatita (HAp, Ca10(PO4)6(OH)2), es un material de alto interés en el área biomédica debido a
su gran similitud cristalográfica y composición química con los tejidos óseos del ser humano, siendo un
material altamente biocompatible e integrable al tejido óseo. Sin embargo, este tipo de materiales
presentan prestaciones mecánicas comprometidas para su empleo en la fabricación de dispositivos
ortopédicos que requieren altas resistencias a esfuerzos; por otro lado el óxido de zirconio (ZrO2) es el
material cerámico más utilizado para la fabricación de dispositivos ortopédicos, gracias a las
propiedades mecánicas que posee. La zirconia estabilizada con Itrio (Y2O3) es el material que posee las
mejores propiedades, debido a que al someter una carga sobre la superficie hasta el punto de ocasionar
una falla estructural, ocurre una modificación en la fase cristalina, la cual se opone a la propagación de
la falla, sin embargo, el ZrO2 es un material bioinerte, por lo cual no se pueden realizar implantes que se
integren de manera natural al cuerpo, es por ello que compósitos de ZrO2-HAp, con propiedades
mecánicas y de bioactividad elevadas, han sido desarrollados en los últimos años. En el presente trabajo se propone elaborar compósitos de HAp/Zr1-xYxO2-x/2, utilizando la técnica de mezclado líquido con base
en el método por sol-gel, seguido de un tratamiento térmico a 1100 ºC/2h, evaluando el efecto del
precursor polimérico (por el método de alcóxidos y por el método de Pechini) sobre la formación del
compósito mediante el uso de espectroscopia infrarroja (FTIR-ATR) y difracción de rayos X (DRX).
Los espectros de FTIR-ATR de los compósitos sinterizados a 1100 ºC/2h, confirman la presencia del
enlace ente P-O presente en las apatitas, el cual es evidente por las señales en 1095 y 1032 cm-1
. Los
patrones de DRX de los compósitos de HAp/Zr1-xYxO2-x sintetizados con diferente precursor polimérico,
muestran señales en 30º y 35º grados en la escala de 2ϴ para ambos casos, lo cual indica la formación de
zirconio estabilizado en fase cúbica. En el caso donde se empleó un precursor polimérico formado tras la
poliesterificación de ácido cítrico y etilenglicol (Método de Pechini), se observan además señales en
31.8º y 32º en el ángulo de 2ϴ, las cuales son indexadas a la fase de Ca9.74(PO4)6(OH)2.08 según la
referencia 00-086-1199 del ICSD, sin embargo al generar un precursor polimérico con base en alcóxidos
metálicos, no se logra observar la presencia de las señales correspondientes al fosfato de calcio. En
conclusión, se encontró que el empleo de un precursor polimérico formado tras la poliesterificación de
ácido cítrico y etilenglicol (Pechini), favorece la formación de apatita y zirconio estabilizado en fase
cubica.
Palabras clave: Zirconia, Hidroxiapatita, Compósito, Precursor polimérico, Biomaterial.
71
SÍNTESIS DE NANO-HIDROGELES DE POLIACRILAMIDA CON INJERTOS DE GRUPOS
FOSFATOS, MEDIANTE POLIMERIZACIÓN EN MICROEMULSIÓN INVERSA
Corona Rivera, M.A. a, Carrizales Peña, C.B.
a*
a Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Coordinación Académica Región Altiplano, Carretera
Cedral Km. 5+600 Ejido San José de las Trojes, C.P. 78700, Matehuala, S.L.P., México.
RESUMEN
El proceso de polimerización en microemulsión representa varias ventajas con respecto a otras técnicas
de síntesis, como altos pesos moleculares, baja viscosidad y fácil control de variables en la reacción.
Los hidrogeles nanoestructurados, también denominados nano-hidrogeles, que son dispersiones acuosas
de partículas de hidrogel de tamaño nanométrico (10‐1000 nm) y que poseen las características de los hidrogeles macroscópicos y de las nano partículas, al igual que sus análogos macroscópicos, presentan
hidrofilicidad, flexibilidad en su fabricación, versatilidad, gran capacidad de absorción de agua y
biocompatibilidad.
El fósforo (P) es uno de los 17 nutrientes esenciales para el crecimiento de las plantas. Sus funciones no
pueden ser ejecutadas por ningún otro nutriente y se requiere un adecuado suplemento de P para que la
planta crezca y se reproduzca en forma óptima. La concentración total de P en los cultivos varía de 0.1 a
0.5 %.
En la presente investigación se estudió la influencia de la naturaleza del sistema tensioactivo, la
concentración de monómero, la naturaleza de la fase orgánica y el comportamiento al haber adicionado
diferentes concentraciones de ácido fosfórico para incorporar el ion fosfato en la obtención de nano-
partículas de acrilamida mediante polimerización en microemulsión inversa. Para esto se utilizó agua
destilada, tolueno como fase orgánica, sal sódica del sulfosuccinato de bis(2-etilhexilo) (AOT) como
surfactante, dihidrocloruro de 2,2-azobis (amidinopropano) (V-50) como iniciador, acrilamida (AA)
como monómero, N, N’-metilenbisacrilamida (NMBA) como entrecruzante y ácido fosfórico como
donador de grupos fosfato. Las reacciones se realizaron en sistema batch, en un reactor de vidrio con
chaqueta de enfriamiento/calentamiento y con capacidad de 150 ml, empleando agitación mecánica
constante y una temperatura de 70 ºC. Al pasar aproximadamente tres horas de reacción se adicionó la
solución de ácido fosfórico la cual fue calculada en base a la cantidad de monómero que se adicionó, en
relación molar 1:1 a una velocidad de 1 ml/min. La conversión final fue calculada mediante gravimetría
mediante precipitación del látex obtenido, el precipitado fue lavado para obtener el polímero resultante.
Con el fin de aumentar la cantidad de polímero, las reacciones se llevaron a cabo mediante un proceso
semicontinuo con dosificación de acrilamida, agua y entrecruzante con velocidad de dosificación de 0.2
ml/min y al igual que en sistema batch, se incorporó el ion fosfato a los látices, en relación a la cantidad
de monómero agregado.
Las muestras finales de los látices poliméricos fueron analizados mediante espectrofotometría en
infrarrojo para comprobar la incorporación de ion fosfato en los látices y a su vez analizar la
concentración de este que fue incorporado al polímero.
Palabras clave: microemulsión inversa, nano-hidrogeles, ion fosfato.
72
SÍNTESIS DE HIDROGELES SEMI-INTERPENETRADOS BIODEGRADABLE A BASE DE
ACRILAMIDA Y QUITOSANO
Corona Rivera Miguel Ángel a, Moreno Rodríguez Karen Guadalupe
a*
a Universidad Autónoma de San Luis Potosí, Coordinación Académica Región Altiplano, Carretera a
Cedral Km. 5+600, CP 78700, San José de Las Trojes, Matehuala, S.L.P. México,
RESUMEN
Un hidrogel se define como una red polimérica tridimensional, la cual tiene la propiedad de absorber
grandes cantidades de agua causando cambios macroscópicos en las dimensiones del polímero. Una de
las propiedades más importantes que tienen los hidrogeles es su grado de hinchamiento, asimismo de su
capacidad de absorción, su permeabilidad para disolver diferentes solutos, entre otras.
Actualmente, la investigación de estos materiales ha llevado a la formación de hidrogeles con mejores
propiedades mecánicas, como son los hidrogeles de redes semi–interpenetradas (semi–IPN), en los
cuales es incorporado un polímero durante la síntesis, de manera que el polímero queda incluido dentro
de la red polimérica. Los hidrogeles suelen obtenerse mediante polimerización y entrecruzamiento
simultáneo de uno o varios monómeros polifuncionales. La obtención de hidrogeles semi–IPN que
incluyan al Quitosano es una vía para generar diferentes características estructurales que permiten la
producción de una amplia gama de materiales con potenciales aplicaciones en el sector de la tecnología
agropecuaria y en el tratamiento de aguas residuales. En este estudio se sintetizaron hidrogeles obtenidos
a partir de acrilamida (AAm) y quitosano (Q), en este caso se utilizó como agentes entrecruzantes el
Dimetacrilato de Etilen Glicol (EGDMA) y la N,N’-metilenbisacrilamida (NNMBA), y 2,2'-azobis (2-
metilpropionamidina) Dihidrocloruro como agente entrecruzante. La síntesis de los hidrogeles se realizó
mediante polimerización en solución de estos monómeros a una temperatura de 60°C. Los hidrogeles
fueron obtenidos a partir de Amm/Q, desde 90/10 hasta 50/50 y la concentración del agente
entrecruzante fue de 1%. El grado de hinchamiento de los hidrogeles se midió en agua bidestilada.
La caracterización del material sintetizado se llevó a cabo mediante las técnicas de espectroscopia
infrarroja (FTIR). Así mismo, se evaluó el grado de hinchamiento en agua a temperatura ambiente.
De acuerdo al estudio de hinchamiento, los resultados obtenidos reflejaron que la composición
90Amm/10Q favoreció el grado de hinchamiento hasta un 2500 % con (NNMBA) como agente
entrecruzante, no obstante, se muestra que la disminución del porcentaje de AAm, favoreció el grado de
hinchamiento hasta un 1600% con el EGDMA como agente entrecruzante, observando que éste último
modifico las propiedades mecánicas del hidrogel a comparación del material obtenido con la NNMBA
como agente entrecruzante.
Con los resultados obtenidos por FTIR, se comprobó que dichos hidrogeles estaban formados por
PAmm y Q, ya que se corroboro que estuvieran los grupos funcionales de ambos polímeros. En cuanto a
la conversión, se obtuvieron hidrogeles con un rendimiento superior al 90%.
Palabras clave: Polímeros hidrogeles, Semi-IPN, quitosano
73
MODIFICACIÓN SUPERFICIAL DE NANOPARTÍCULAS DE COBRE
Lorena Farías Cepeda b, Adali Oliva Castañeda Facio
c, Eduardo Luis Canales Patiño
a*
Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Saltillo, Coahuila, C.P. 25280
RESUMEN
En los últimos años las nanopartículas de cobre han atraído interés particular por sus aplicaciones, entre
las que destacan su efecto antimicrobiano, antifungicida y como catalizadores. Además, el desempeño
de su propiedad depende del tamaño de la partícula y su morfología. Las nanopartículas metálicas se
oxidan fácilmente durante la síntesis, después del tratamiento y almacenamiento en condiciones
ambientales. Esto en gran medida degrada sus propiedades y limita sus aplicaciones. Por lo anterior este
trabajo se enfoca en el análisis de 3 métodos para evitar la oxidación de este tipo de nanopartículas,
centrándose en la modificación superficial de las mismas ya sea utilizando agentes reductores, agentes
estabilizantes y/o encapsulantes. La primera de ellas es añadir elementos de aleación, como Ag y Ni,
para mejorar su resistencia a la corrosión. El segundo método es llevar a cabo la síntesis in situ por
reducción de la sal de cobre u óxido o descomposición metal-orgánica; pueden producir nanopartículas
de cobre puras en una condición inerte o reductora. Además es conveniente desarrollar un método fácil y
versátil para la controlar la síntesis de nanopartículas. El tercer método es por capas de recubrimiento de
diferentes materiales más estables; adicionalmente, es muy importante obtener nanopartículas
monodispersas de morfología controlada. Aunque se encontró que los métodos solucionan el problema
de oxidación, sin embargo el segundo método aún sufren el problema de oxidación durante el proceso de
síntesis. Ciertos agentes reductores y que encapsulan, ayudan a minimizar la aglomeración de
nanopartículas, controlando la morfología y también ayudan a proteger de la oxidación y estabilizarlas.
Palabras clave: nanopartículas de cobre, tamaño de partícula, agentes estabilizantes, agentes
encapsulantes, agentes reductores.
74
DESARROLLO DE UN BIOSENSOR ELECTROQUÍMICO NANOESTRUCTURADO PARA
DETERMINACIÓN DE TRIGLICÉRIDOS
Yolanda Osuna Sánchez a, Anna Iliná
a, Fernando J. Arévalo
b, María A. Zon
b, Elda P. Segura
Ceniceros a, Edith M. Colunga Urbina
a, José L. Martínez Hernández
a, Héctor Fernández
b, José
Sandoval Cortés c*
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, CA de Nanobiociencia y CA de
Química Analítica, Saltillo, México, b Departamento de Química. Grupo de Electroanalítica (GEANA).
Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Universidad Nacional de Río Cuarto.
Agencia Postal N 3. (5800) – Río Cuarto, Argentina. *[email protected]
RESUMEN
En el presente trabajo, se llevó a cabo el desarrollo de un biosensor electroquímico nanoestructurado
para sus aplicaciones en industria de alimentos, bioenergéticos, laboratorios clínicos y biotecnológicos.
El biosensor diseñado comprende el uso de la enzima lipasa (EC 3.1.1.3) de A. niger inmovilizada en
nanopartículas magnéticas recubiertas con quitosán (NPQ-L), nanotubos de carbono de pared múltiple
(NTCPM) y nanopartículas de óxido de cobre (NPCuO) sobre un electrodo de carbono vítreo (CV). Las
técnicas electroquímicas empleadas fueron voltamperometría cíclica (VC) y cronoaperometría (CA). La
función de la lipasa es hidrolizar el triglicérido mientras que las NPCuO actúan como catalizador de la
oxidación electroquímica del glicerol producido enzimáticamente. Los nanotubos de carbono y las
nanopartículas magnéticas se aplicaron como soporte que posee además la capacidad de amplificar la
señal electroquímica generada en el sistema. Como sustrato modelo se utilizó la trioleina (Sigma). La
dispersión de los NTCPM sobre el electrodo CV fue lograda utilizando una solución acuosa de pectina
(1 mg/mL) y tratamiento con ultrasonido. Los mejores resultados se mostraron utilizando NTCPM a 2
mg/mL, el tiempo y temperatura de sonicado de 20 min y 25 °C, respectivamente. El electrodo de CV
fue modificado utilizando 0.02 mL de la dispersión de NTCPM (secado por 20 min a 40 °C). Sobre éste
se realizó la electrodepositación de las NPCuO, por reducción heterogénea de Cu(II) a partir de una
solución acuosa de CuCl22H2O pH neutro, con posterior formación de sus óxidos mediante ciclados
sucesivos por VC en una solución de NaOH 0.1 M. El tiempo óptimo de electroreducción de Cu(II) fue
de 180 s, mientras que el número de ciclos por VC para generar las NPCuO fue de 180. El sistema
enzimático NPQ-L se obtuvo utilizando nanopartículas magnéticas de 10 nm de diámetro obtenidas por
precipitación en una sola etapa con posterior activación con aldehído glutárico para la inmovilización covalente de la enzima de interés. En el electrodo se agregaron 0.02 mL de la suspensión de NPQ-L de
0.01 mg/mL (secado por 20 min a 40 °C). La oxidación de glicerol fue estudiada con el electrodo
diseñado, en ausencia y presencia de NPCuO, en el intervalo de potenciales comprendido entre 0 y 1.2 V
vs Ag/AgCl. En ausencia de NPCuO no se observó oxidación de glicerol, mientras que en presencia de
las NPCuO se detectó una corriente de oxidación de 0.5 V vs Ag/AgCl. Con los parámetros optimizados
se realizó una curva de trabajo para la determinación de trioleína, encontrando un intervalo lineal de
concentración comprendido entre 0.01 y 0.5 mM. Los límites de detección y de cuantificación fueron
0.008 mM y 0.025 mM, respectivamente. Ensayos de reproducibilidad y repetitividad mostraron valores
de desviaciones estándar inferiores al 5 %. AGRADECIMIENTOS. Los autores agradecen subsidios
otorgados en el proyecto bilateral SRE-CONACYT-CONICET (Argentina) No. 187488.
Palabras clave: biosensor, lipasa, nanopartículas magnéticas y de CuO, nanotubos de car
75
ANÁLISIS TÉRMICO CUANTITATIVO DE DENSIDAD DE INJERTO EN GRAFENO
OXIDADO
Ana Claudia Lara Ceniceros a, José Bonilla Cruz
b, Andrea Angélica Güemez Hernández
c*
aFacultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de Coahuila,
b Centro de Investigación en
Materiales Avanzados. Unidad Nuevo León , b
Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma
de Coahuilac*
;
RESUMEN
A partir del 2010, cuando los investigadores Geim y Novósiolov recibieron el premio nobel de física a
causa del logro realizado al extraer el grafeno de un trozo de grafito con cinta adhesiva, se originó un
despertar por la investigación y desarrollo de materiales basados en este material. Tomando en cuenta
las excelentes propiedades con las que cuenta el grafeno se busca desarrollar una gran variedad de
innovaciones científicas y tecnologicas en las que pueden aprovecharse, como en el área de eléctrónica,
aviación, en la fabricación de baterías más duraderas, blindaje e incluso como sensores para la detección
de enfermedades.
En este proyecto sintetizamos óxido de grafeno guiándonos fielmente del método de Hummers
modificado por Daniela C. Marcano en el 2010, quien empleó una mezcla de ácido sulfúrico y ácido
fosfórico en relación 9:1 junto con KMnO4 en lugar del NaNO3 como lo redacta Hummers. La
funcionalización se llevó a cabo mediante cadenas poliméricas de polietilenglicol (PEG) y
polipropilenglicol (PPG) a diferentes concentraciones y se realizó el análisis térmico cuantitativo para
conocer la forma en la que la variación de concentraciones puede o no afectar la densidad de injerto en
el grafeno oxidado sintetizado. La finalidad de éste trabajo es aprovechar la presencia de grupos OH en
los materiales para favorecer una deshidratación tanto de los alcoholes presentes en la parte terminal de
los polímeros como en el grafeno oxidado; para mediante esto, desarrollar aerografeno elástico y que
sea capaz de recuperarse ante un esfuerzo de compresión, que puedan ser empleados como absorbentes
de hidrocarburos en distintos casos de derrame de hidrocarburos; ya sea en derrames como el que se
presentó en el Golfo de México en el 2010 provocado por la explosión e incendio de la plataforma
Deepwater Horizon, e incluso en derrames presentados en industrias.
Palabras clave: grafeno oxidado, análisis térmico, aerografeno
76
ANÁLISIS DEL EFECTO ANTIFÚNGICO Y/O BACTERICIDA DE DIFERENTES
NANOPARTÍCULAS
R.E. Llanas Reyesa,L.Farías Cepeda
a,M.J. Soria Aguilar
b, R.I. Narro Céspedes
c*
aFacultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila,
bFacultad de Metalurgía, Universidad Autónoma de Coahuila
RESUMEN
El uso de diversas nanopartículas tales como cobre, plata, titanio, zinc y sus óxidos están siendo
actualmente utilizadas en diversas áreas por sus propiedades antifúngicas y bactericidas, ya que han
demostrado tener una gran efectividad y aun ser mejores que los desinfectantes convencionales, además
de ser amigables con el medio ambiente. Existen una gran cantidad de artículos científicos que avalan
estos resultados, sin embargo hasta el momento no existe un estudio sistemático en la bibliografía que
nos pueda indicar cuál de todos estos tipos de nanopartículas pueden ser más efectivos como
bactericidas y/o antifúngicas. Es por esto que en este estudio se dio a la tarea de realizar una revisión
bibliográfica sistemática con la finalidad de evaluar la efectividad bactericida y/o fungicida de las
nanopartículas mencionadas con anterioridad. Además de realizar una evaluación de los costos que
implica la utilización de estas nanopartículas. Los resultados obtenidos fueron de gran interés ya que
estos materiales están teniendo una muy amplia gama de aplicaciones como por ejemplo en talcos, en la
fabricación de calcetines de pie diabético o sabanas que evitan la propagación de diversas infecciones
muchas de ellas causadas por Escherichia Coli, etc.
Palabras clave: bactericida, antifúngico, nanopartículas, Escherichia Coli
77
ESTUDIO DE LAS PROPIEDADES ELECTROQUÍMICAS DE NANOTUBOS DE CARBONO
MODIFICADOS CON POLIETILENGLICOL OBTENIDO POR PLASMA
Eréndira Garza Durán a, Rosa Idalia Narro Céspedes
a, Edith Madaí Colunga Urbina
a, Ivonne Liliana
Alonso Lemus b, Francisco Javier Rodríguez Varela
2, María Guadalupe Neira Velázquez
c, José
Sandoval Cortés a*
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. V. Carranza e Ing. José
Cárdenas Valdés, C.P. 25280, Saltillo Coahuila. Tels. 415-57-52, Fax 415-95-34 b Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN (CINVESTAV-Saltillo), Departamento de
Sustentabilidad de los Recursos Naturales y Energía, Av. Industria Metalúrgica 1602, C.P.25900,
Parque Industrial Saltillo-Ramos Arizpe, Coahuila, México. c Centro de Investigación en Química Aplicada, Blvd. Enrique Reyna Hermosillo N°140, C.P. 25294,
Saltillo, Coahuila, México.
RESUMEN
En el presente trabajo se muestra el efecto sobre la respuesta electroquímica empleando nanotubos de
carbono (NTC) modificados mediante un tratamiento de polimerización por plasma, utilizando
polietilenglicol (PEG). El objetivo del tratamiento de polimerización por plasma es mejorar las
propiedades hidrofilicas de los nanotubos de carbono para obtener así dispersiones acuosas homogéneas
que sean adecuadas para la modificación de electrodos, sin que se comprometan las propiedades
eléctricas de los NTC.
El estudio se realizó sometiendo los NTC en un reactor de plasma a una potencia de 50 V durante 5
minutos con aire residual como pre-tratamiento y posteriormente la polimerización con polietilenglicol
durante 5, 15, 30, 45 y 60 minutos cada muestra. Las propiedades electroquímicas de los productos
obtenidos fueron evaluadas con la técnica de voltamperometría cíclica, previamente se obtuvo una
dispersión acuosa de los NTC modificados, con dicha dispersión se obtuvo una película sobre electrodos
de carbón vítreo mediante evaporación de solvente. El comportamiento electroquímico se evaluó
empleando una solución del par redox Fe2+
/Fe3+
, de la cual se conoce bastante bien los parámetros
electoruímicos que debe mostrar, 60 mV de separación de las señales de oxidación y reducción y una
relación de corriente de pico anódico con respecto de la corriente de pico catódico cercana a la unidad.
Los resultados muestran que la mejor respuesta electroquímica frente al par redox Fe2+
/Fe3+
, se obtuvo
con los NTC modificados con un tiempo de plasma de 5 minutos, esto se explica de la siguiente manera,
un tiempo menor dentro del reactor de plasma está relacionado directamente con la cantidad de polímero
depositado en la superficie de los NTC, debido a que dicho polímero no es conductor, el recubrimiento
con menor grosor permite la dispersión en el medio acuoso y conserva la propiedad conductora de los
NTC, teniendo en el nuevo material compuesto las propiedades de ambos componentes.
Palabras clave: electrodo modificado, nanotubos de carbono, plasma, polietilenglicol.
78
EFECTO DE LA CONCENTRACION DE GARFENO SOBRE LA MORFOLOGIA,
PROPIEDADES MECANICAS, TERMICAS Y ELECTRICAS DE NANOCOMPUESTOS
HIPS/GRAFENO OBTENIDOS POR LAS TECNICAS DE MASA/MASA Y EXTRUSION
REACTIVA
Cesar Fernando Alonso Cuevas a, Ricardo Mendoza Carrizales
b, Jesús G. Rodríguez Velázquez
b,c,
Ramón E. Díaz de León Gómez b, Héctor Ricardo López González
b*
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas;
b Centro de Investigación en
Química Aplicada, Departamento de Ingeniería de Procesos de Polimerización* c Departamento de
Procesamiento de Polímeros
RESUMEN
El grafeno ha despertado considerable interés en los años recientes como resultado de sus excelentes
propiedades mecánicas, eléctricas y térmicas. La incorporación de pequeñas cantidades de grafeno a una
matriz polimérica puede dar lugar a la formación de nuevos nanocompuestos con mejores propiedades
estructurales y funcionales.
En este trabajo se prepararon diferentes nanocompuestos del tipo poliestireno de alto impacto
(HIPS)/grafeno por los métodos de masa/masa y extrusión reactiva utilizando diferentes concentraciones
de grafeno (0.125 % - 0.5 %) con el objeto de determinar el efecto del método de dispersión de las
nanopartículas de grafeno y la concentración del mismo sobre la morfología, propiedades mecánicas,
térmicas y eléctricas de los nanocompuestos obtenidos. Las pruebas realizadas mostraron que el
incremento en el contenido de grafeno reduce de manera significativa la resistencia al impacto de los
nanocompuestos en comparación con el HIPS puro. De igual manera se observó una reducción en la
fluidez de los nanocompuestos al incrementar la concentración de grafeno. No obstante, las técnicas de
síntesis, así como el polibutadieno utilizado permitieron obtener HIPS con valores de impacto de 4.2 lb-
ft/in , lo cual ubica este tipo de materiales en la categoría de Super High Impact Polystyrene (SHIPS).
Palabras clave: Nanocompuestos, HIPS, Grafeno, Extrusión Reactiva
79
SINTESÍS DE RESINAS POROSAS CON ESTRUCTURA CONTROLADA PARA LA
REMOCIÓN DE METALES PESADOS
Elizabeth Lara Montiel a, Judith Cardoso
b, Shirley Carro
a*
a Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Tlaxcala, Calzada
Apizaquito S/N,Apizaco, Tlax C.P 90300,b Departamento de Física, División De Ciencias Básicas e
Ingeniería, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa,C.P.55-534, México, D.F. 09340, México.
RESUMEN
En la actualidad se realizan investigaciones para el desarrollo de nuevas resinas poliméricas de
intercambio iónico, ya que éstas resinas son de gran utilidad e importancia en el tratamiento de aguas,
aplicaciones industriales y medio ambiente, pero solo pocos estudios toman en cuenta el control de su
estructura.
Una forma de controlar la composición de su estructura es mediante la copolimerización en
semicontinuo. Además, mediante este proceso se pueden obtener estructuras núcleo-coraza, donde se
pueden manipular las características de la resina. Sin embargo, la polimerización que domina en la
obtención de este tipo de estructuras es la emulsión.
A pesar de la gran aplicación e importancia de los procesos de polimerización en suspensión muy pocos
han hecho algo referente al control de composición de polímeros en estos procesos, así como pocos
mecanismos prácticos han sido desarrollados para el control efectivo de la composición en procesos de
polimerización en suspensión.
La implementación de un modelo capaz de predecir las propiedades de copolimerización puede ser de
gran importancia para la determinación correcta de las mejores condiciones de operación para el proceso
y lograr las especificaciones del producto final.
Uno de los objetivos de esta investigación es implementar un modelo de control de estructura para
determinar las condiciones de operación adecuadas en la síntesis de coraza de resina porosa de 4-
vinilpiridina-divinilbenceno (4VP-DVB)
Para lograr esto, se probaron dos modelos de alimentación con la finalidad de controlar la composición
de estructuras de las resinas núcleo-coraza. Uno de los modelos se basó en el equilibrio de fases y en el
monómero más reactivo en la fase acuosa. El otro modelo consideró que un monómero es más reactivo
que el otro así como dos políticas de alimentación de monómero.
De la reproducción de los modelos se obtuvieron resultados teóricos de alimentación de reactivos para
obtener determinada composición en la estructura de la resina. Estos datos serán utilizados para llevar a
cabo las polimerizaciones, para así lograr que las resinas sintetizadas tengan una distribución adecuada
de reactivos que le confieran las propiedades de resistencia y porosidad adecuadas para un proceso de
intercambio iónico.
Palabras clave: modelo de alimentación, estructura controlada, resinas núcleo-coraza, polimerización
en suspensión, copolimerización.
80
EVALUACIÓN DE LAS CONDICIONES DE REACCIÓN EN LA SÍNTESIS DE MBS´POR
EXTRUSIÓN REACTIVA
Oscar Berrones Guerrero a, Rosa Idalia Narro Céspedes
a, Ramón Días de
León
b, Héctor Ricardo
López González b, María Elena Ramos Aguinaga
a
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. V. Carranza e Ing. José
Cárdenas Valdés, C.P. 25280, Saltillo Coahuila. Tels. 415-57-52, Fax 415-9534 b Centro de Investigación en Química Aplicada, Blvd. Enrique Reyna Hermosillo N°140, C.P. 25294,
Saltillo, Coahuila, México.
RESUMEN
Se sintetizó MBS mediante extrusión reactiva, se utilizó un extrusor doble usillo en el que se variaron
perfiles de temperaturas, revoluciones y configuración de los husillos. La prepolimerización se llevó a
cabo en un reactor tipo batch, el cual sirvió de alimentador hacía el extrusor reactivo donde finalizó la
síntesis del MBS. En esta investigación se buscaron las condiciones óptimas para llevar acabo la síntesis
del MBS por extrusión reactiva, donde se variaron los perfiles de temperaturas en las 5 zonas del
extrusor, las revoluciones de los husillos y la configuración de los husillos con el fin de mejorar el
traslado, el mezclado, la síntesis del monómero así como el rendimiento del MBS obtenido. Con los
productos obtenidos de los diferentes experimentos realizados se prepararon placas de 15cm x 15cm x
2mm mediante moldeo por compresión en una prensa hidráulica a temperatura de 180 oC y presiónes de
10, 20 y 30 toneladas. Las placas se enfriaron de 10-20 oC/ min en una prensa hidráulica acoplada a un
sistema de enfriamiento con agua. A partir de las placas se cortaron probetas para impacto bajo la norma
ASTM-D256 y se obtuvo el índice de fluidez con un equipo de MFI, los resultados obtenidos mediante
estas pruebas, indicaron cuales fueron las mejores condiciones de reacción durante la síntesis por
extrusión reactiva del MBS.
Al terminar las pruebas en el extrusor se hicieron caracterizaciones físicas y químicas para determinar
las condiciones óptimas en las que se puede trabajar el extrusor ,entre estas caracterizaciones las más
notables fueron la de impacto y su índice de fluides , donde resultados positivos para este tipo de
polimerización, dando oportunidad a mas experimentación para el MBS
81
ESTUDIO DEL COMPORTAMIENTO TÉRMICO Y MECÁNICO DE NANOCOMPUESTOS
DE POLIOLEFINAS/GRAFENO
Víctor Javier Cruz Delgado a, Adalí Castañeda Facio
b, Aidé Sáenz Galindo
b, Lucia Ibarra
Samaniegoa*
a Centro de Investigación en Química Aplicada, Saltillo Coahuila, México,
b Facultad de Ciencias
Químicas Universidad Autónoma de Coahuila, Saltillo Coahuila, México,
RESUMEN
El reforzamiento de polímeros con nanopartículas de carbono ha llamado ampliamente la atención de la
industria y academia en los últimos años, debido al incremento en diversas propiedades que se puede
alcanzar empleando muy pequeñas cantidades de nanopartículas. Las nanoestructuras de carbono con
geometría laminar como el grafeno ofrecen un gran potencial para incrementar las propiedades
mecánicas, térmicas, eléctricas y de barrera a gases en diversos polímeros, debido a sus excepcionales
propiedades intrínsecas, sin embargo la elección del método de obtención del compuesto juega un papel
fundamental para lograr una alta dispersión y aprovechar al máximo las propiedades que las
nanopartículas poseen. En este trabajo se estudia el efecto de la incorporación de grafeno mediante
extrusión en concentraciones de 0, 1, 2.5 y 5% en peso en una matriz de polietileno (HDPE) y
polipropileno (PP) sobre el comportamiento y estabilidad térmica, propiedades mecánicas, eléctricas y
de flujo. Con el fin de mejorar la dispersión del grafeno en las resinas de HDPE y PP se procedió a
formular un concentrado de grafeno en una resina con un elevado índice de fluidez para realizar una
dilución a diferentes concentraciones en una resina con un menor índice de fluidez. Los resultados de
DSC y TGA muestran que la incorporación de grafeno modifica ligeramente las temperaturas de fusión,
cristalizacion y de degradación en ambas resinas como función de la concentración. Las propiedades
mecánicas presentan un incremento significativo conforme la concentración de grafeno se incrementa,
siendo este efecto más evidente en la resina de HDPE. La resistividad eléctrica en los nanocompuestos
exhibe una reducción de hasta diez órdenes de magnitud, respecto de las resinas sin nanopartículas. La
evaluación del índice de fluidez en el concentrado de grafeno en HDPE permite evidenciar una
reducción significativa en las propiedades de flujo respecto del concentrado en PP. Los materiales
obtenidos poseen un buen balance de propiedades que los hace candidatos para su empleo en
aplicaciones en el área de electrónica, empaques y tubería hidráulica.
82
AVANCES EN LA APLICACIÓN DE PUNTOS CUÁNTICOS
Narro Céspedes, Rosa Idalia a, Farías Cepeda, Lorena
a, Medina Vallejo, Luis Felipe
a*
a Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza s/n, 25280
Saltillo, Coahuila
RESUMEN
En este trabajo se expone la síntesis y aplicación en algunas áreas, de los puntos cuánticos publicados en
años recientes. Los nanocristales de compuestos inorgánicos semiconductores o puntos cuánticos emiten
una variedad de colores al ser excitados eléctricamente. El color que emiten, además de la
fotoestabilidad, rendimiento cuántico y su aplicación se deben a la composición y el tamaño de los
mencionados puntos cuánticos. Las características de emisión de luz es lo que ha permitido su aplicación
en varias áreas de la ciencia, especialmente en la optoelectrónica para la construcción de los LEDs y en
el área biomédica.
Palabras clave: puntos cuánticos, LED, color, luminiscencia, visualización celular, optoelectrónica,
biomédica.
83
EFECTO DE LA TEMPERATURA EN EL CONTROL DE PESO MOLECULAR DE
POLÍMEROS ASOCIATIVOS MEDIANTE POLIMERIZACIÓN EN EMULSIÓN
Parra R. E. Rakshell a, Gonzales C. Valeria
b, Carro S. Shirley
a*
a Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Tlaxcala, Calzada
Apizaquito S/N, Apizaco, Tlaxcala. C.P. 90300. b Benemérita Universidad Autónoma de Puebla,
Facultad de Ingeniería Química Av. San Claudio y 18 Sur, Col. San Manuel Ciudad Universitaria,
72520, Puebla, Puebla, México.
RESUMEN
Actualmente en la obtención los polímeros asociativos, en especial aquellos que son derivados de la
acrilamida, están siendo estudiados constantemente ya que se desea controlar la estructura de estos
polímeros, además de su peso molecular y viscosidad.
En la síntesis mediante polimerización en emulsion se utilizó como fase continua tolueno, como fase
acuosa agua tridestilada, en la cual se disolvió la acrilamida. La relación en peso de monómero respecto
a la fase dispersa fue de 10%. Como surfactante se utilizó Monoleato de Sorbitan (Span 80®).
La fase dispersa está compuesta por el monómero de Acrilamida (AM) y Agua tridestilada; la fase
continua está formada por el Monómero hidrófobo de Hexadecilacrilamida (HDAM) el surfactante
Monoleato de Sorbitan (Span 80®), como iniciador 4,4 Azobis Ácido Cianovalerico (ACVA) y tolueno.
La reacción se llevará a cabo en un reactor de vidrio de tres bocas tipo Batch de 0.5 L, enchaquetado. Se
acopló al reactor un condensador de tipo serpentín, para evitar la evaporación del tolueno, puesto que la
reacción se realizó a 82°C, la agitación se llevó a cabo mediante parrilla magnética. Se analizó la
viscosidad mediante reometría y el peso molecular por viscosimetría.
Se varió la concentración de surfactante (4%, 8% y 12% peso respecto al monómero) para poder
observar la distribución de los grupos hidrófobos que presentan las cadenas. Las mediciones de
reometría muestran que la viscosidad de corte disminuye al aumentarse el porcentaje de surfactante.
También varió el porcentaje de fase acuosa para estudiar la estabilidad de la emulsión.
84
NANOCOMPUESTOS A PARTIR DE LATEX DE MMA/BuA y NANOESTRUCTURAS DE
CARBONO: PROPIEDADES MECANICAS Y ELECTRICAS.
Lorena Farías Cepeda a, Lucero Rosales Marines
a, Lilia E. Serrato Villegas
a, Jaime Fernández López
a*, Luis Orlando Calvillo Quiroz
a, Jesús David Flores Oyervides
a
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. V. Carraza esquina con
José Cárdenas Valdez, Col. Republica. C.P: 25280
RESUMEN
El constante crecimiento de las aplicaciones industriales de los polímeros, en el campo de la
transportación, energía, industria automotriz, aeroespacial, defensa, deportiva y en el sector de la
construcción, dio lugar a la fabricación de materiales compuestos para producir materiales con
propiedades mecánicas únicas, las cuales no podrían ser obtenidas por cada material de manera
independiente. El descubrimiento de los nanotubos de carbono en 1991 por Iijima, trajo consigo
numerosas investigaciones las cuales dieron lugar a descubrir las sorprendentes propiedades mecánicas,
eléctricas y térmicas de estas nanoestructuras. Los nanotubos de carbono, son cilindros huecos
compuestos de hojas de grafito (láminas superfinas con un arreglo hexagonal de carbonos), los cuales
pueden ser vistos como una molécula simple, con diámetro y longitud del orden de nanómetros y
micrómetros respectivamente. Dentro de las propiedades mecánicas, se ha encontrado que tienen una
resistencia a la tensión de 50-200 GPa, lo cual lo convierte en uno de los materiales más fuertes
descubiertos hasta el momento. A parte de las excepcionales propiedades mecánicas, los nanotubos de
carbono presentan valores de conductividad eléctrica de entre 102-106 S/cm, y conductividad térmica de
entre 2000 a 6000 W/ (m*K), los cuales se encuentran por encima de otros materiales a base de carbono
tales como el grafito, diamante y los fullerenos. Las sobresalientes propiedades físicas de estas
nanoestructuras, fue motivación suficiente para pensar que con la adición de nanotubos de carbono a
matrices poliméricas, se obtendrían materiales con una mayor resistencia a la tensión y fractura que los
materiales conteniendo rellenos, además de impartirle propiedades térmicas y conductoras. En 1994, el
Dr. Pulickel Ajayan preparó el primer compuesto de polímero conteniendo nanotubos de carbono, hecho
que marcó el inicio de la preparación de estos materiales empleando diversas matrices poliméricas. En el
presente trabajo se realizaron mezclas de co-polímeros de Metil metacrilato/Butil-acrilato (MMA/BUA,
55/45) obtenidos de co-polimerizaciones en emulsión, que posteriormente se mezclaron con nanotubos
de carbono funcionalizados a diferentes composiciones (0, 0.001, 0.05, 0.075 y 0.1) para una masa de 5
gr de látex.
Palabras clave:
Nanocompuestos, nanotubos de carbono, polimerización en emulsión, co-polimero.
85
DETERMINACIÓN DE LA DENSIDAD DE NUDOS DE EVA ENTRECRUZADO UTILIZADO
EN LA FABRICACIÓN DE PANELES SOLARES.
Alma Elena Ortiz Osuna a, Adriana Ruiz Flores
a, Paola Vera García
a, Martha Elena Castañeda Flores
a, Felipe Avalos Belmontes
a*
Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. V. Carraza esquina con José
Cárdenas Valdez, Col. Republica. C.P: 25280
RESUMEN
La energía renovable ha atraído a un gran interés debido a la limitada oferta de carbón y el petróleo y la
preocupación ambiental de dióxido de carbono (CO2). Existen muchas formas diferentes de energías
renovables (verde), incluyendo: solar, eólica, geotérmica, biomasa, y así sucesivamente. Entre ellos, la
energía solar es la de más rápido crecimiento. El aumento de la capacidad de producción y la
disminución de costos de los productos han llevado a un crecimiento significativo en la industria solar
en los últimos años. Por ejemplo, la energía solar fotovoltaica (PV) la producción se ha incrementado en
un promedio del 48% cada año desde 2002.
Un módulo fotovoltaico se compone de muchas céldas solares conectadas conjuntamente. Estas, se
empaquetan entre una lámina en la parte inferior y una ventana de vidrio templado en la parte superior.
Las celdas se encapsulan en un polímero. Este polímero tiene varias funciones, p ej, proporciona soporte
mecánico, aislamiento eléctrico, y protección contra los elementos ambientales. Se pueden utilizar
diferentes materiales para la encapsulación, pero el más usado para este propósito es EVA (polímero,
etileno-vinil-acetato).
Durante el proceso de encapsulado de celdas fotovoltaicas, el EVA se calienta, se presiona y se
entrecruza con temperatura. Dado que las propiedades finales dependen del grado de curado, es
importante conocer el grado de entrecruzamiento del EVA de modo que el proceso de encapsulación sea
óptimo. Desde este punto de vista, en el presente estudio se realizó una serie de formulaciones de EVAs
con diferentes concentraciones de vinil acetato (VA), utilizando como agente de entrecruzamiento
dicumil peroxido (DCP), y se evalúa el grado de entrecruzamiento como función del contenido de VA
en las formulaciones. Adicionalmente se realizan los ensayos correspondientes para conocer el número
de entrecruzamientos químicos que ocurren entre las secciones de cadena polietilenica de los diferentes
polímeros utilizados.
Palabras clave: EVA, Entrecruzamiento, Nudos
86
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE PELÍCULAS DELGADAS DE ZnS DOPADAS CON Cu
Y Mn POR EL MÉTODO DE DEPOSITO POR BAÑO QUÍMICO
Luis A. González López, Elsa G. Álvarez Coronado*
Centro de Investigación y Estudios Avanzados del IPN, Unidad Saltillo, Av. Industria Metalúrgica 1062,
Ramos Arizpe, Coahuila, México, C.P. 25900
RESUMEN
Se obtuvieron películas delgadas de ZnS dopadas con Cu y Mn sobre sustratos de vidrio usando el
método de deposición por baño químico. Para la deposición de estas películas se utilizaron soluciones de
reacción con acetato de zinc, sulfato de cobre y acetato de manganeso como precursores metálicos, ácido
etilendiaminotetraacético (EDTA) como agente acomplejante y tioacetamida como precursor de azufre.
Diferentes proporciones de los elementos dopantes (Cu y Mn) en solución fueron probados con la
finalidad de observar sus efectos en la morfología, propiedades ópticas y eléctricas de las películas
resultantes. El análisis morfológico mostró que las películas obtenidas de ZnS y ZnS:Mn presentan
agregados esféricos. Sin embargo, para las películas obtenidas de ZnS dopadas con Cu, se observó un
cambio en la morfología con agregados que adoptaron formas ovaladas en lugar de esféricas. Así
mismo, la adición de Cu y Mn a la estructura de ZnS presentó cambios en las propiedades ópticas, las
cuales se reflejaron en una reducción y en un aumento de la energía de banda prohibida al utilizar como
dopante el Cu (3.67 eV) y Mn (3.73 eV), respectivamente. Finalmente, las películas que se prepararon
con ZnS:Cu presentaron una menor resistencia eléctrica de 1.02 x 10-6 Ω/ comparadas con las películas
delgadas de ZnS:Mn (2.40 x 10-7 Ω/).
Palabras clave: Películas delgadas; efecto del dopaje, morfología; propiedades ópticas; propiedades eléctricas.
87
OBTENCIÓN DE UN NANOMATERIAL DE PMMA CON NTCPM MEDIANTE ATRP EN
PRESENCIA DE OXIGENO
López López, Lluvia
a, Morones González, Pablo
b, Pérez Berumen Catalina
a, Cantú Sifuentes, Liliana
a
Ramírez Mendoza, Leticia Arizbeth a*
, Sáenz Galindo, Aidé a*
a Facultad de Ciencias Químicas, Departamento de Química Orgánica, Universidad Autónoma de
Coahuila, Blvd. V. Carranza s/n, Col. República, CP. 25280. Saltillo Coahuila. México. b Centro de Investigación en Química Aplicada, Departamento de Materiales Avanzados, Blvd. Enrique
Reyna 140, Saltillo Coahuila. México.
[email protected], [email protected]
RESUMEN
En el presente trabajo de investigación se llevó a cabo la obtención de un nanomaterial mediante
polimerización radicálica controlada por transferencia de átomo (ATRP) en presencia de oxigeno
compuesto a base de polimetilmetacrilato (PMMMA) y nanotubos de carbono de pared múltiple
(NTCPM), es importante destacar que este tipo de polimerización se efectuó en menor tiempo
comparado con otro tipo de polimerizaciones. De los resultados obtenidos se realizó un estudio
preliminar cinético del proceso de polimerización esto con el fin de conocer las condiciones más
adecuadas de trabajo, específicamente el tiempo, para este tipo de polimerización se destaca que se
realizó en presencia de oxígeno. Una vez obtenidos los nanomateriales se caracterizaron mediante
espectroscopia de infrarrojo (FT-IR), encontrando las bandas características del PMMA, así mismo se
caracterizó mediante SEM donde se observa la interacción de los NTCPM con la matriz polimérica. El
% de conversión llego al 98% lo que nos indica que pese a trabajar en presencia de oxigeno se pudo
lograr la obtención del nanomaterial.
Palabras clave: NTCPM, PMMA, ATRP, nanomaterial.
88
DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES DE CARBÓN
Antonio Humberto Gómez Gutiérrez a, Jesús Edgardo Chavero
a, César Nieto
b, Aurora Rodríguez
Monreal a, Nancy Verónica Pérez
a*
a Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Boulevard Venustiano Carranza
y José González Lobo, Saltillo, Coahuila, 25280, MÉXICO. b
División de ciencias Ambientales, Instituto
Potosino de Investigación Científica y Tecnológica, camino a la Presa San José 2055, Lomas 4 sección, San Luis Potosí, San Luis Potosí, 78216. MÉXICO.
RESUMEN
La minería del carbón en Coahuila creció y se desarrolló desde el siglo XIX alrededor de los
yacimientos existentes en la Cuenca de Sabinas, permitiendo a la vez el surgimiento y desarrollo de la
industria metalmecánica en la región. La Subcuenca Sabinas es la más explorada por el espesor de su
manto inferior (de 0.80 a 3.0 m). La mayor parte del carbón de esta subcuenca se utiliza para el consumo
de las industrias termoeléctrica y siderúrgica del país. También se cuenta con carbón de tipo sub-
bituminoso con un contenido promedio de carbón fijo de 46.61%, materia volátil de 16.97%, cenizas de
40.43% y azufre 1.0%. Este carbón se ha utilizado frecuentemente para la obtención de coque
metalúrgico mediante el proceso de coquización. Generalmente, para este proceso se seleccionan
carbones bituminosos o sub bituminosos con contenido medio de volátiles y una pequeña cantidad de
inertes tales como finos de coque, antracita o coque de petróleo. El carbón extraído de la cuenca Sabinas
es adecuado para la producción de coque metalúrgico de calidad media, el coque obtenido presenta un
alto contenido de azufre (mayor de 1%) y baja resistencia mecánica, entre otras propiedades. En esta
investigación se presentan resultados preliminares de la composición de muestras de carbón y de coque
metalúrgico producido en la región carbonífera de Coahuila, y se proponen estrategias para mejorar el
coque producido, de manera que su contenido de azufre, ceniza y materia volátil tengan valores
máximos de 8, 0.8 y 2%, respectivamente; con el objetivo de alcanzar la calidad del coque de grado
metalúrgico. Además se presentarán estrategias para incrementar su resistencia mecánica y su poder
calorífico.
Palabras clave:
Carbón, Coque, Propiedades del Carbón, Coahuila, Coquización.
89
ESTUDIO DE PROPIEDADES MORFOLÓGICAS, TÉRMICAS Y MECÁNICAS EN
MEZCLAS DE HDPE/COC
Joel B. Galván-Torres a, Eduardo Ramírez-Vargas
a, Juan L. Zapata-Nava
b, Priscila A. Espinoza-
Ibarra b, Alejandra Guzmán-Rodríguez
b Pedro A. Espinoza-Martínez
b Adriana B. Espinoza-Martínez
a*
a Departamento de Procesos de Transformación de Plásticos, Centro de Investigación en Química
Aplicada, Boulevard Enrique Reyna 140, 25294 Saltillo, COAH, México. Phone +52-844-438-98-30. b Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. Venustiano Carranza esqu.
José Cárdenas Valdés S/N Col. República. 25280 Saltillo, COAH, México.
RESUMEN
Un polietileno de alta densidad (HDPE) se mezcló en fundido con diversas cantidades de un copolímero
de olefinas cíclicas (COC) para analizar su morfología, así como propiedades térmicas y mecánicas. Las
evidencias de estudios morfológicos mediante microscopía electrónica de barrido (SEM) muestran
claramente la distinción de las fases entre el HDPE y el COC, lo cual es un indicador de una mezcla
inmiscible, en la cual en el intervalo medio de composición se exhibe una morfología laminar como
evidencia de la co-continuidad de ambas fases. Se observó también adhesión interfacial entre ambas
fases, lo cual está evidenciado por la propagación de la fractura en estado criogénico a través de la fase
dispersa y no a través de la interfase. Mediante difracción de rayos-X de ángulos amplios (WAXD) se
observa la disminución de la fase cristalina con el incremento de la fracción del COC.
Por otro lado, el análisis térmico por calorimetría de barrido diferencial (DSC) muestra que tanto la
entalpía de cristalización (ΔHc) como la entalpía de fusión (ΔHm) de las mezclas disminuyen con la
concentración del COC, evidenciando la formación de cristales menos perfectos y/o de un menor tamaño
y espesor cuando la fase amorfa aumenta en el sistema. Además por análisis dinámico mecánico (DMA)
se observó un incremento en el módulo de almacenamiento (E') como función de la temperatura con el
incremento del contenido de COC en las mezclas con HDPE que va de 1700 hasta 2300 MPa para 40 %
de COC, mientras que el módulo de pérdida (E'') decrece debido al aumento en la rigidez de la mezcla.
También una prueba de tensión muestra que el módulo de Young de las mezclas aumenta de 41 hasta 53
Kg/mm2 para 50% de COC y la elongación disminuye cuando se incrementa la cantidad del COC en el
sistema de 628 hasta 6%. En general, las propiedades mecánicas muestran que la presencia de una
pequeña cantidad del COC puede modificar de manera considerable las propiedades mecánicas del
HDPE.
Palabras clave: Polietileno de alta densidad (HDPE), copolímero de olefinas cíclicas (COC), mezclas
de polímeros.
90
SÍNTESIS Y CARACTERIZACIÓN DE Ba0.75Sr0.25Al2Si2O8 A PARTIR DE MEZCLAS
PRECURSORAS (BaCO3-SrCO3-Al2O3-SiO2) ACTIVADAS MECÁNICAMENTE, USANDO
GLICINA COMO AGENTE DE CONTROL DE PROCESO
A. P. López-García a*
, C. M. Lopez-Badillo a, J. López-Cuevas
b, E. M. Múzquiz-Ramos
a, A. Martínez-
Luévanos a
a*, Departamento de Materiales Cerámicos. Facultad de Ciencias Químicas. Universidad Autónoma de
Coahuila. Blvd. V. Carranza esq. con Ing. José Cárdenas V. Saltillo, Coahuila, México C.P. 25280 Tel.
y Fax: (+52)844 416 92 13 ext. 221. b Centro de Investigación y de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional, Unidad Saltillo,
Parque Industrial Saltillo-Ramos Arizpe, Industria Metalúrgica 1062, Ramos Arizpe, Coahuila, México
C. P. 25900.
RESUMEN
El aluminosilicato de bario y estroncio, Ba0.75Sr0.25Al2Si2O8 (BSAS), es utilizado principalmente como
moldes de precisión en el colado de metales y fundidos, como materiales refractarios vitrocerámicos,
como componentes de motores que operan a altas temperaturas y en productos de aislamiento eléctrico.
Este compuesto cerámico presenta buenas propiedades como lo son sus altas temperaturas de fusión,
resistencia al choque térmico, bajo coeficiente de expansión térmico y buena resistencia a la oxidación,
reducción y al ataque por álcalis.
El BSAS presenta diversas fases polimórficas como lo son la fase monoclínica (Celsiana), la fase
hexagonal (Hexacelsiana) y la fase ortorrómbica, donde sus mejores características se presentan en su
forma monoclínica, ya que la fase Hexacelsiana es una fase indeseable debido que experimenta una transformación reversible a su forma ortorrómbica, presentando un alto coeficiente de expansión
térmico, lo cual provoca un cambió de expansión de volumen induciendo así la formación de
microfracturas en el material.
Los agentes de control de proceso (PCAs) son compuestos los cuales se adsorben en la superficie y
minimizan la soldadura en frío entre las partículas de polvo, inhibiendo así la aglomeración.
En este trabajo se pretende que mediante el empleo de activación mecánica y el uso de un PCA (glicina)
se propicie la transformación polimórfica a la fase hexagonal a monoclínica a más baja temperatura y la
disminución de la temperatura final de descarbonatación del BSAS.
La mezcla precursora de polvos de BaCO3-SrCO3-Al2O3-SiO2 de composición estequiométrica de BSAS
fue activada mecánicamente durante 0, 2, 4 y 8 h en un molino planetario, empleando un 5% de glicina
como PCA, para después obtener el BSAS por reacción en estado sólido a las temperaturas de 900-1100 oC. Se determinó la densidad, el porcentaje de contracción y se caracterizó por medio de DRX y ATG.
Se logró disminuir 268 °C la temperatura final de descomposición de los carbonatos en la composición
BSAS empleando 5% de glicina y 8 h de molienda. Además, con el aumento del tiempo de molienda se
promovió la transformación polimórfica Hexacelsiana-Celsiana, para los tiempos de molienda de 0, 2, 4
y 8 h, se logró obtener una conversión de 6.2, 7.1, 33.3 y 71 % respectivamente.
Palabras clave: Celsiana, Glicina, PCA, Activación Mecánica.
91
PROCESOS
92
SIMULACIÓN EN UNA CAVIDAD EN 3D Y 2D USANDO EL MÉTODO LATTICE DE
BOLTZMAN
Leonardo Flores González a*
, José Carlos Ortiz Cisneros a, Lorena Farías Cepeda
a
a Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas;
RESUMEN
El propósito del presente trabajo es aplicar el método lattice de Boltzmann (LBM) a la simulación del
flujo en cavidades de tres y dos dimensiones. Se utilizó el modelo de colisión Bhatnar-Gross-Krook
(BGK) con 19 velocidades discretas para el caso tres-dimensional y con 9 para el caso en dos
dimensiones. Para mantener la estabilidad del método numérico, el paso de tiempo fue calculado con la
condición de Courant-Friedrichs-Lewy (CFL). Compararemos los resultados de la simulación en tres
dimensiones contra la de dos dimensiones, debido a que las simulaciones en tres dimensiones muestran
que las de dos dimensiones pueden predecir la estructura del flujo razonablemente bien, pero que existen
diferencias cuando el número de Reynolds es alto. Y estas discrepancias son atribuidas a las condiciones
de frontera del sistema, y se ven en mayor cantidad en las regiones en donde existen vórtices.
Palabras clave: Dinámica de Fluidos, Simulación
93
SIMULACION LLENADO MOLDEO POR INYECCION
José Carlos Ortiz Cisneros a, Rafael Aguirre Flores
a , Dr. Felipe Avalos Belmonte
a, Dra. María Maura
Téllez Rosas a, Héctor Yznaga Blanco
a*
a Facultad de Ciencias Químicas Universidad Autónoma de Coahuila (UAdeC),b Centro de
Investigación en Química Aplicada (CIQA);
RESUMEN
El moldeo por inyección es un proceso ideal para la fabricación de un gran número de piezas
geométricamente complejas. La calidad y desempeño de las piezas moldeadas no solo depende del
material, forma y función de la pieza, sino también de cómo el material es procesado durante el moldeo.
Por ello es difícil predecir y/o controlar la calidad del producto moldeado sin el empleo de programas
sofisticados de simulación en computadoras durante la etapa de diseño.
En la fase de llenado, durante el moldeo por inyección de piezas termoplásticas, el polímero experimenta
presiones, velocidades y temperaturas elevadas. La simulación numérica de esta fase es una tarea
compleja, especialmente para polímeros semicristalinos, porque se trata de un acoplamiento entre la
transferencia de calor, la transformación estructural del material y la cristalinidad. En este trabajo se
presentó la modelación matemática y simulación del flujo de polímero durante la fase de llenado del
proceso de moldeo por inyección. Se utilizó el método de elementos finitos y se aplicó un método
conservativo (LSM) para la interfaz móvil. Las ecuaciones completas de Navier-Stokes, de continuidad
y de energía están acopladas para describir el flujo y el comportamiento térmico del material fundido. Se
prueban diferentes modelos de comportamiento reológicos del polímero. Se desarrolló un enfoque de
flujo de dos fases mediante el uso de COMSOL Multiphysics. En un primer paso, se aplica modelo LSM
a varias configuraciones: fluido Newtoniano y no Newtoniano (modelo de viscosidad de Cross), junto
con una ecuación térmica y una dependencia térmica de la viscosidad (modelo de viscosidad de Cross-
WLF). Se tiene en cuenta el comportamiento térmico no estacionario del molde mientras se inyecta el
polímero en la cavidad. La disipación térmica viscosa también está integrada en nuestros cálculos. Se
utilizó el programa COMSOL Multiphysics para los cálculos y se muestra la capacidad del mismo para
simular el proceso de moldeo por inyección. Los resultados obtenidos muestran el acoplamiento entre
varios fenómenos, tales como los campos de temperatura, presión y velocidad del polímero dentro del
molde.
Palabras clave: simulación, moldeo por inyección, multifase.
94
BENEFICIO DE ARENA PARA MOLDEO DE CORAZONES
Eduardo Ramos Reyes a, Héctor Mancha Molinar
b, Edgardo Hernández Chavero
a ,Nancy Verónica
Pérez Aguilar a*
a Facultad de ciencias químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Boulevard V. Carranza y José
Cárdenas, Saltillo, Coahuila,25280,México, b Departamento de investigación y desarrollo, TUPY,
México, S.A. Boulevard Isidro López Zertuche,4003,Saltillo,Coauila,25230,México,
RESUMEN
La industria automotriz es un motor del desarrollo del estado de Coahuila en el que predominan
empresas dedicadas a la producción de motores y diversas autopartes. Existe un interés creciente por el
desarrollo tecnológico incluyendo la investigación para el desarrollo en este sector, especialmente en la
fundición de hierro gris para la producción de motores de alta tecnología. Ésta industria demanda
grandes cantidades de arena para los moldes, debido a que las piezas fundidas son altamente complejas.
La arena sílice es de vital importancia porque es la materia prima para los moldes y corazones que dan
forma al metal fundido. Sin embargo ésta debe cumplir especificaciones estrictas de calidad, por lo que
en su mayoría es arena de importación de Estados Unidos.
Para garantizar la calidad del molde y corazones, y por consiguiente de la superficie de las fundiciones,
la arena debe analizarse para medir la distribución de grano, la morfología, el pH, el contenido de
arcillas, la densidad, permeabilidad y la resistencia mecánica de los corazones. Si las mediciones indican
que una muestra de arena no cumple las especificaciones de la industria, entonces no puede utilizarse
para esta aplicación. En este trabajo se presentan resultados preliminares de muestras de arena sílice
procedentes de Baja California y Coahuila, para conocer su potencial para la fabricación de corazones de
fundición. Los resultados mostraron que la arena de Coahuila fue la más adecuada siempre y cuando se
mezclara con arena de importación en proporción 80-20 en peso. Las arenas restantes tuvieron menor
desempeño en cuanto a la resistencia mecánica de los corazones. Se encontró que la granulometría de la
arena de Coahuila era más gruesa que la especificada, y la arena de Mexicali tenía alto contenido de
arcillas. Es probable que estos factores influyeran en el resultado de resistencia mecánica, por lo que se
proponen estrategias para reducir el contenido de impurezas así como la clasificación y separación de la
fracción gruesa.
Palabras clave: Arena sílica, Beneficio de arena, Corazones de moldeo, Fundición
95
FLUJO A TRAVÉS DE CONTRACCIONES HIPERBOLICAS POR DINAMICA
MOLECULAR: REOLOGIA DE CORTE Y EXTENSIONAL
Martin Mendieta Lora a, Friné López Medina
a, Jorge Castillo Tejas
a*
aFacultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Tlaxcala, Apizaco,
Tlaxcala, 90300, México
RESUMEN
En este trabajo se implementa una metodología por dinámica molecular para generar un flujo a través de
contracciones hiperbólicas de diferente longitud. La implementación se realizó para fluidos simples
modelados con un potencial Lennard-Jones, considerando tamaños de sistema desde 6000 y hasta 7200
partículas. Las simulaciones se realizaron en un ensamble NVT, donde, la densidad y temperatura
reducidas del sistema se mantuvieron constantes. Para simular el efecto de pared, en la dirección normal
al flujo se utilizan paredes estocásticas, y de manera particular, un potencial repulsivo en la región de la
contracción. La región de la contracción se dividió en tres regiones de medición: dos normales al flujo y
una en la línea central de confinamiento; estimándose en dichas regiones perfiles de velocidad, esfuerzo
y densidad.
Los resultados se organizan para describir, primero, la respuesta al corte, y luego, a la extensión que
experimenta el fluido en la contracción. Respecto al corte, los resultados indican que los perfiles de
densidad, velocidad y esfuerzo de corte son proporcionales al campo externo de fuerza aplicado, donde,
el fluido exhibe ordenamiento en capas hacia la superficie y un ligero deslizamiento en la pared que
origina un esfuerzo de cedencia. Asimismo se establece que al disminuir el área de flujo, la velocidad y
el esfuerzo aumentan, y que la respuesta al corte es inmaterial con la longitud de la contracción.
Respecto a la extensión, los resultados demuestran que la deformación extensional es constante en la
contracción, sin embargo, la diferencia de esfuerzos normales solo es constante para la longitud de
contracción. Considerando la longitud de contracción de, la estimación de la viscosidad extensional
indica que el fluido exhibe un adelgazamiento a la extensión, consistente con el reportado en otros
trabajos utilizando el método SLLOD. Finalmente, se establece que esta metodología representa una
alternativa para estimar la reología extensional de fluidos complejos, como son los polímeros fundidos y
sus soluciones.
Palabras clave: Reología, Viscosidad Extensional, Dinámica Molecular
96
ANÁLISIS DE TRANSFERENCIA DE CALOR EN UN COLECTOR SOLAR DE PLACA
PLANA CON EFECTO TERMOSIFÓN UTILIZADO EN SISTEMAS DE CALENTAMIENTO
DE AGUA
Luis Eduardo Ceballos Camargo a, Lorena Farías Cepeda
a , Lucero Rosales Marines
a*
a Universidad Autónoma de Coahuila;
RESUMEN
En el presenta trabajo se analizaron los componentes de un colector solar de placa plana utilizado como
sistema doméstico de calentamiento de agua para conocer los mecanismos de transferencia de calor
involucrados en ellos. Se hicieron modelado y simulación utilizando MATLAB como software de apoyo
para realizar esta tarea. Los resultados se enfocan al cálculo de temperaturas en cada una de las partes
del colector solar y el flujo de agua. Se está tomando en cuenta solo lo que sucede dentro del colector
solar propiamente dicho como un sistema abierto así como datos reales de radiación solar y temperatura
ambiente con respecto a un día común en la ciudad de Saltillo, Coahuila asumiendo condiciones
iniciales ideales. Se encontró que algunas variables no son necesarias a tomar en cuenta mientras que
otras son de alta importancia.
Palabras clave: Energía solar, calentamiento de agua, colector solar de placa plana.
97
RELACIÓN DE REFLUJO MÍNIMO EN SISTEMAS AZEOTRÓPICOS UTILIZANDO UN
MÉTODO RIGUROSO
Ángel Castro-Agüero a , Elsa Hynmar Fernández-Martínez
a*
a Facultad de Ciencias Básicas, Ingeniería y Tecnología, Universidad Autónoma de Tlaxcala, Apizaco,
Tlaxcala, México, 90300 ;
RESUMEN
Los componentes en una mezcla son separados aprovechando las diferencias en los puntos de ebullición
y en las volatilidades relativas de cada una de las especies en el sistema; la operación unitaria más
empleada para realizar la separación en la mayoría de los procesos industriales es la destilación. El
equilibrio líquido-vapor de una mezcla determina el tipo de separación que debe llevarse a cabo, por lo
que las propiedades termodinámicas son la base de un buen diseño en destilación. Las mezclas
azeotrópicas no se separan por métodos de destilación convencionales, debido al comportamiento
termodinámico que muestran, la destilación azeotrópica y extractiva son alternativas que se aplican en
este tipo de casos particulares. La destilación azeotrópica consiste en la adición de un acarreador
(sustancia con propiedades particulares), con lo cual se modifica la termodinámica del sistema,
cambiando los valores en las volatilidades relativas de las especies y haciendo posible el desplazamiento
o la ruptura del azeótropo, con lo cual se obtienen productos con más alta pureza. La mezcla en estudio
es la formada por Etanol y Agua y adicionando Etilenglicol como acarreador., este sistema presenta un
azeótropo positivo. Dicho azeótropo tiene una composición de 95.63% de etanol en peso (equivalente a
89.2 % en mol) y un punto de ebullición de 78.2°C. Si se utiliza una destilación convencional, no es
posible llevar la pureza del etanol más allá de la composición en peso o en mol, que la del azeótropo, por
ello es necesario utilizar otros sistemas de destilación más complejos. La estimación del equilibrio
líquido-vapor se llevó a cabo con modelos de composición local (Wilson y NRTL) y se compararon con
los datos experimentales de la mezcla ternaria. Se consideró al modelo de Wilson para la obtención de la
relación de reflujo mínimo, debido a que se obtuvo un valor más bajo para la desviación con respecto a
la temperatura. El objetivo de esta investigación consiste en el cálculo de la relación de reflujo mínimo,
variable estructural de gran importancia en el diseño conceptual de columnas de destilación. Se utiliza
un procedimiento matemático basado en conceptos del método de Ponchon-Savarit (método gráfico y
riguroso), donde se realizan operaciones vectoriales y generándose con ello un espacio vectorial con los
datos de Entalpía-Composición de la mezcla en estudio. El reflujo mínimo se obtiene a partir de los
perfiles de composición tanto en la zona de rectificación como de agotamiento hasta localizar la zona de
composición constante (pinch point). El método requiere de bajo esfuerzo computacional a diferencia de
los métodos rigurosos.
98
Palabras clave: Reflujo mínimo, sistemas azeotrópicos, método de Ponchon-Savarit
DESARROLLO DE UN SISTEMA DE CONTROL ADAPTABLE PARA BIORREACTORES
GAS-LIFT
Beatriz Mendoza Escalante
a, Mario Moscosa Santillán
a, Sergio Rosales Mendoza
a, Yahaira Juliana
Badillo Rodríguez a, Salvador Marmolejo Cervantes
a , José Enrique González Ramírez
a*,
a Laboratorio de Ingeniería de Bioprocesos, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de
San Luis Potosí. Manuel Nava 6, Zona Universitaria, San Luis Potosí, San Luis Potosí, 78210, México.
RESUMEN
El desarrollo tecnológico para la instrumentación y control de biorreactores es un tema de gran interés a
nivel mundial. En este contexto, se busca automatizar biorreactores que puedan responder a las
necesidades de síntesis de bioproductos. Se propone crear un sistema de control versátil, el cual sea
adaptable a diferentes aplicaciones de transformación en bioprocesos. Se cuenta con un biorreactor gas-
lift, el cual ha sido instrumentado con un controlador de flujo de gas, un termopar acoplado a un
controlador comercial de temperatura y una camisa de calentamiento, un electrodo de pH y un
transmisor para medición en línea de pH, así como un sistema de adquisición de datos. Para el monitoreo
y control de las variables del biorreactor se desarrolló una interface de comunicación mediante la
plataforma del software Labview ®. Mediante pruebas de caracterización, se logró observar una
respuesta de la variación del pH de segundo orden, el tiempo de estabilización de temperatura de 1 hora
y tiempos muertos entre 10 y 32 segundos a diferentes velocidades de flujo de gas. Los datos
recopilados servieron para la programación de un controlador adaptativo.
Palabras clave: Biorreactor, control, gas-lift
99
ESTUDIO DE LA REGION NORESTE DE COAHUILA
PARA UBICAR YACIMIENTOS DE ARENA PARA CORAZONES DE FUNDICIÓN
Maricela De Hoyos López a, Isaias Masiero
b, Edgardo Hernández Chavero
a, Wilson Luiz Guesser
b ,
Nancy Pérez Aguilara*
a*
Universidad Autónoma de Coahuila, Facultad de Ciencias Químicas, Blvd. Venustiano Carranza y
José Cárdenas, Colonia República, Saltillo, Coahuila, 25280, México. b Universidad do Estado de Santa
Catarina, Departamento de Engenharia Mecânica, Rua Paulo Malschitzki Bairro Zona Industrial
Norte,Joinville, SC. Brasil
RESUMEN
La región noreste de Coahuila se caracteriza por tener grandes extensiones de terreno desértico, las
publicaciones relacionadas a esta zona son muy escasas, destacan algunos reportes técnicos del Servicio
Geológico Mexicano (SGM). En estos reportes se menciona la Formación Carrizo, en el cual la arena
tiene contenido de sílice de 95%, se ha reportado que la forma de grano en esa región es de sub-angular
a redondo, estas características son importantes para la industria de la fundición especialmente para la
fabricación de corazones. En la fabricación de corazones, se requiere de arena que no sea porosa, no
presente granos fracturados, posea una distribución granulométrica adecuada, entre otras características,
que se pueden observar con técnicas como microscopia óptica, o bien realizando ensayos de
granulometría, permeabilidad, resistencia, densidad, % de arcilla. Estas características son importantes
porque en el proceso de fundición los corazones están en contacto con hierro fundido a temperaturas
cercanas de 1400 ºC, además se generan gases durante el enfriamiento del hierro, que deben escapar a
través de los huecos entro los granos de arena de los corazones. En el presente trabajo se obtuvieron
cuatro tipos de arena, dos de las cuales provienen del noreste de Coahuila, de la Formación Carrizo,
mismas que se identificaron como muestras 1 y 2. Se analizaron además dos muestras de referencia
provenientes de Brasil. En el estudio se utilizaron técnicas estandarizadas de la American Foundry
Society (AFS), para humedad, ADV, pH y granulometría. De manera adicional se utilizaron otras
técnicas para obtener información de la estructura del grano, como microscopía óptica, permeabilidad y
densidad. Se observó que los granos de arena de la región de Coahuila presentaron fracturas
transversales en los granos, lo que resultó en una menor densidad y mayor permeabilidad, en
comparación con las muestras de referencia. En relación a la distribución de tamaño de grano, las
muestras de arena de México fueron más gruesas que las de referencia, su contenido de arcillas fue de
0.18 %, este valor estuvo dentro de la especificación de la AFS. La resistencia inmediata de los
especímenes preparados con las muestras 1 y 2 fue de 88.45 y 133.4 psi, respectivamente. En ambos
casos la resistencia fue menor que el valor especificado de 170 psi. Estos resultados sugieren que estas
muestras no son adecuadas para el proceso de fundición; es probable que estas muestras sufrieran
alteraciones debidas al intemperismo, por lo que se ha sugerido como trabajo futuro, obtener muestras de
mayor profundidad que el nivel del suelo.
Palabras clave: Corazones de fundición; Arena sílice; Formación Carrizo: Permeabilidad; Resistencia.
100
ESTUDIO CONFORMACIONAL DE PAS VÍA MONTE CARLO
Muñoz Rocha Jorge Alejandroa, Castillo Tejas Jorge
a, Carro Sánchez Shirley
a, García Morán Pedro
R.a, Friné López Medina
a*
aUniversidad Autónoma de Tlaxcala,
calzada Apizaquito s/n, C.P. 90400, Apizaco, Tlaxcala, México;
RESUMEN
En esta investigación se persigue observar el efecto de la variación de las estructuras de polímeros en la
respuesta conformacional de éstos fluidos complejos en solución. Esto se obtendrá analizando la
relación entre el número, ubicación y energía de interacción de los grupos hidrófobos que forman parte
de una cadena polimérica y que son los que se describen como Polímeros Asociativos (PAS). Para ello,
se estimarán propiedades conformacionales de soluciones de PAS para sus diferentes proporciones entre
segmentos hidrófilos e hidrófobos (sticker) en las cadenas, sometidos a cambios térmicos, mediante
técnicas de simulación Monte Carlo. Se estudian dos tipos de soluciones poliméricas: no modificadas, es
decir sin sitios hidrófobos y telequélicas, que son cadenas que describen en sus extremos sitios
hidrófobos; asumiendo que las soluciones se encuentran a una densidad y temperatura reducida de 0.84
y 1.5, respectivamente.
El sistema en estudio consiste de M moléculas lineales, cada una formada por veinte sitios entrelazados,
flexibles, del tipo Lennard-Jones con masa y tamaño de sitio unitario, en el caso del parámetro de
interacción energética, los monómeros tienen un valor unitario. Estas moléculas se describen inmersas
en S partículas de solvente definido por un fluido simple Lennard-Jones, las cuales se describen en bajo
dos esquemas, uno polar y otro no polar. Dicho solvente está constituido por un sitio esférico con masa,
tamaño molecular e interacción energética unitaria. En total se contemplan 20M+S número total de sitios
en las simulaciones.
La estimación de la energía total de la configuración está dada, principalmente, por la sumatoria de las
energías entre pares de partículas. Se contabilizan seis tipos de interacciones moleculares: disolvente-
monómero, disolvente-disolvente, disolvente-sticker, monómero-sticker, monómero-monómero y
sticker-sticker.
El proceso de simulación molecular se desarrolla en un ensamble NVT bajo técnicas Monte Carlo. Cada
simulación reporta el valor promedio total de la energía potencial, distancia punta a punta y radio de giro
de las cadenas. Estas últimas propiedades permitirán analizar la respuesta conformacional y además,
explorar la región de cambio de fase para buscar posibilidad de la existencia del fenómeno de transición
expansión-colapso en este tipo de sistemas.
Palabras clave: Monte Carlo, simulación, comportamiento conformacional, transición expansión-
colapso
101
OBTENCIÓN DEL EQUILIBRIO LÍQUIDO-VAPOR PARA ETANOL MEDIANTE
TÉCNICAS MONTE CARLO
Fernández Vázquez Matildea, Castillo Tejas Jorge
a, López Medina Friné
a *
aUniversidad Autónoma de Tlaxcala,
calzada Apizaquito s/n, C.P. 90400, Apizaco, Tlaxcala, México;
RESUMEN
El solvente más empleado en la industria es el agua, junto a esta sustancia se encuentran algunos
alcoholes, tales como el metanol y el etanol. Con el propósito de estudiar los sistemas formados por
estas tres sustancias, se plantea inicialmente la obtención de propiedades termodinámicas de cada
compuesto para posteriormente obtener sus propiedades en mezcla. En un trabajo previo se han obtenido
propiedades para el metanol, por lo que ahora se presenta un adelanto para el alcohol etílico. Esto se ha
venido desarrollando a partir del uso de herramientas de cómputo, tales como Simulación Molecular.
El objetivo de este trabajo es obtener propiedades termodinámicas del etanol en el Equilibrio de Fases
Líquido-Vapor, tales como densidad, calores latentes de vaporización, presión de saturación y energías
internas a diferentes temperaturas. Para ello, se ha elegido el potencial OPLS (Optimized Potential for
Liquid Simulation) propuesto por Jorgensen (1986) que combina las interacciones de cargas
electrostáticas y las interacciones de no enlace, dado que este modelo brinda sencillez para definir la
molécula, ya que se sustenta en asumir una estructura rígida. La energía de no enlace se estima con un
potencial Lennard-Jones para describir las interacciones moleculares de atracción y repulsión, y las
interacciones electrostáticas se cuantifican con un potencial Coulómbico, dado que el etanol es una
molécula altamente polar. Para tomar en cuenta interacciones de largo alcance, se emplea la técnica
Reaction Field complementado con un truncamiento al potencial Lennard-Jones. Como se mencionó se
emplean técnicas de Simulación Molecular Monte Carlo para el cálculo de la energía potencial. Esto se
desarrolla en un ensamble de Gibbs bajo un esquema NVT, empleando condiciones de frontera
periódica. El número de moléculas con que se simula en cada fase es de 125 (líquida y vapor), se definen
radios de corte, de corto alcance y de largo, para interacciones de no enlace es de 21/6
σ y para
interacciones electrostáticas de 10 Ǻ. La presión de saturación del sistema se está estimando con el
método propuesto por Harismiadis y col. (1996), dado que es fácil de implementar para la codificación
del sistema. Una vez que se obtengan las propiedades se contrastarán los resultados con datos
experimentales y datos simulados, ambos disponibles en la literatura.
Cabe señalar que este trabajo representa una herramienta que a futuro se empleará para estimar
propiedades de sistemas en mezcla, por lo que es importante para el grupo de trabajo su habilitación y
disponibilidad.
Palabras clave: Etanol, potencial molecular, monte carlo, propiedades termodinámicas, equilibrio de
fases.
102
OPTIMIZACIÓN DE LOS PARÁMETROS DE DEPÓSITO PARA ACELERAR EL PROCESO
DE CRECIMIENTO DE PELÍCULAS DELGADAS DE ZnO MEDIANTE ROCIÓ
PIROLÍTICO
E. M. Múzquiz-Ramos a, C. M. López Badillo
a, Cruz Ortiz B. R.
a, A Martínez Luévanos
a, M. A.
García-Lobato a*
aFacultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila, Blvd. V. Carranza y José
Cárdenas, Apdo. Postal 935, C.P. 25280, Saltillo, Coah, México. *[email protected]
RESUMEN
Las películas de ZnO son potencialmente útiles en la fabricación de guías ópticas, diodos emisores, óxidos
conductores tranparentes, sensores de gas y humedad, así como de dispositivos piezoeléctricos entre otros [(Jin et
al. 2000), (Guo et al. 2009), (Suchea et al. 2003), (Zhang et al. 2012), (Yoon et al. 2008)], (Shewale et al. 2013).
Existen diversos métodos para el crecimiento de películas delgadas, entre los cuales el rocío pirolítico suele ser la
más sencilla, económica y reproducible para su producción a gran escala. No obstante, para evitar la formación de
polvo y alcanzar excelentes propiedades ópticas, se deben controlar de manera minuciosa los parámetros de
depósito como temperatura, presión de impacto del rociado, solución de partida, tipo de gas acarreador, distancia
boquilla-sustrato y tiempo. Hasta hoy, pocos estudios demuestran la buena calidad óptica de películas de ZnO
preparadas por rocío pirolítico [(Estrada et al. 1999), (Lokhande et al. 2002), (Ayouchi et al. 2003)]. Por tal
motivo, en este trabajo se evaluaron los parámetros de depósito y su influencia sobre la calidad óptica de películas
de ZnO depositadas sobre sustratos de vidrio mediante la técnica de rocío pirolítico asistido con nebulización
neumática, a fin de encontrar las condiciones óptimas de crecimiento. La solución de partida constó únicamente
de acetato de zinc ((Zn(CH3COO)2∙2H2O)) disuelto en agua (sin presencia de etanol y/o ácido acético). El tiempo
total de crecimiento fue alrededor de 1.5 min alcanzando una tasa de crecimiento de hasta 10 nm/s; la cual viene a
ser mucho más rápida que las reportadas anteriormente [(Estrada et al. 1999), (Ayouchi et al. 2003)]. Las películas
se caracterizaron mediante espectrofotometría UV-visible, método de cuatro puntas, difracción de rayos X y
microscopía electrónica de barrido, demostrando que la presión de impacto de la solución y la temperatura de
crecimiento son los parámetros más importantes a controlar, y que la sal de (Zn(CH3COO)2∙2H2O) disuelta en
agua es suficiente para producir películas buenas propiedades ópticas (~96% de transmitancia) y eléctricas (~2
∙cm), por lo que la presencia de etanol y/o ácido acético no es requerida.
Palabras clave: rocío pirolítico, películas de ZnO,
103
RECUBRIMIENTOS POLIMÉRICOS Y SU TRANSFERENCIA DE CALOR EN UN
COLECTOR SOLAR
Guillermo Daniel Morales Méndez a, Lorena Farías Cepeda a, Lucero Rosales Marines a* a Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Autónoma de Coahuila;
RESUMEN
En el mundo existe una creciente preocupación por el cuidado de nuestro planeta ante la amenaza que representa
la contaminación. Fenómenos como los cambios climáticos a lo largo del globo, tormentas, derretimiento de los
polos, etc., son solo algunos ejemplos de las consecuencias que el llamado calentamiento global trae consigo. La
gran pregunta sería ¿Qué se puede hacer para evitar que esto llegue más lejos? La química verde nació tratando de
dar una respuesta a esta pregunta.
Una de las principales fuentes de la contaminación en el planeta son los procesos de combustión, los cuales se
llevan a cabo prácticamente en cualquier lugar donde se utiliza como combustible un carburante fósil. El dióxido
de carbono es el principal producto de la combustión de los derivados del petróleo, y su emisión a la atmosfera es
responsable del efecto invernadero que ha traído tantos cambios climáticos al planeta, además del creciente
número de personas con problemas en las vías respiratorias.
Los colectores solares forman parte de la gran cantidad de proyectos que intentan disminuir la emisión de gases
contaminantes, pero, ¿de qué manera ayuda un colector solar?, un boiler estándar calienta agua mediante la
combustión de gas natural, provocando a su vez emisiones de dióxido de carbono. Mientras que un colector solar
realiza prácticamente la misma función con la diferencia de que aprovecha la energía solar para llevar a cabo su
objetivo, con las ventajas de que la energía solar es gratuita y no contamina el ambiente.
La eficiencia de los colectores solares depende de factores externos como la cantidad de radiación solar presente
en el ambiente, y de factores internos como la capacidad de absorber esta energía y transmitirla al líquido antes de
que se pueda disipar en el ambiente. Estos factores internos están directamente relacionados con el tipo de
material empleado en la fabricación de dichos colectores.
En el presente trabajo se realiza una revisión los diferentes tipos de recubrimientos poliméricos que pueden
acompañar al colector, con el fin de ver cuál es el más conveniente considerando costos, absorción de calor,
transferencia del calor al agua y la cantidad de calor que se disipa en el ambiente.
Palabras clave: Química verde, colector solar, transferencia de calor, calentamiento de agua, energía solar,
recubrimientos poliméricos
104
SIMULACIÓN CFD DE BATERÍAS DE CICLONES EN UN PROCESO DE SECADO DE
LECHE
Leticia Juandiego-Ramíreza, Erika Ramos-Ojeda
b, Raúl Lesso-Arroyo
c Christian O. Díaz-Ovalle
a*
a Tecnológico Nacional de México, Departamento de Ingenierías, Instituto Tecnológico de Roque, Km
8.0 carretera Celaya-Juventino Rosas, Celaya, Guanajuato, C.P. 38110, México. b Tecnológico Nacional
de México, Departamento de Ciencias Básicas, Instituto Tecnológico de Roque, Km 8.0 carretera
Celaya-Juventino Rosas, Celaya, Guanajuato, C.P. 38110, México. c Tecnológico Nacional de México,
Departamento de Ingeniería Mecánica, Instituto Tecnológico de Celaya, Av. Tecnológico y Antonio
García Cubas s/n, Celaya, Guanajuato, C.P. 38010, México.
RESUMEN
Los ciclones son separadores usados ampliamente en la industria que involucra sólidos en partícula. En
algunos casos, un ciclón no es suficiente para lograr altas eficiencias de separación, por lo cual una
batería de ciclones es aplicada. El proceso de secado de leche es un caso que utiliza una batería de
ciclones. Este trabajo analiza el efecto geométrico de los ductos distribuidores de la batería de ciclones.
La estrategia contempla el uso de la dinámica computacional de fluidos (CFD) bajo el paquete ANSYS
FLUENT. Los resultados demostraron un efecto importante en la caída de presión en los ciclones
cuando el ducto distribución presentó inclinación. Estos resultados serán considerados para evitar riesgo
de explosión por polvo en estos equipos.
Palabras claves: ciclón, CFD, secado de aspersión, leche en polvo.
105
ANALISIS DEL TIEMPO DE SATURACION DEL EMPAQUE ALUMINA-ZEOLITA EN UNA
TORRE DE DESHIDRATACION DE GAS NATURAL
Gloria Sandoval Floresa*
, Sofía Alvarado Reynaa, Efrén Garza Cano
a, Felipe Angel Hernández García
b,
Fabiola García Péreza, Esteban Martínez Flores.
a Universidad Autónoma de Tamaulipas Unidad Reynosa-Aztlán, calle 16 y lago de Chápala Fracc.
Aztlán CP 88740 Reynosa, Tam.. b Complejo Procesador de Gas Burgos. PEMEX. Km. 19 carretera
Reynosa-Monterrey.
RESUMEN
Las plantas de procesamiento de gas, cuyo objetivo es recuperar hidrocarburos licuables, utilizan
procesos a bajas temperaturas, por lo que es necesario deshidratar el gas natural para que la planta pueda
operar sin riesgos de formación de hidratos. El grado de la deshidratación dependerá de la temperatura
alcanzada por el proceso. En un proceso criogénico donde se alcanzan temperaturas de -85ºC la cantidad
de agua permisible deberá ser de menos de 0.1 ppmv.
La presión, la temperatura y la composición de la corriente de gas natural inciden en el comportamiento
del sistema y en la cantidad de agua que puede retener. Así, a presión constante, a medida que la
temperatura del gas se incrementa su capacidad de retención de agua también aumenta. Analizar estos
hechos que gobiernan la presencia de agua en el gas, nos permiten determinar el mejor arreglo que debe
tener una torre de deshidratación basada en adsorbentes sólidos, que garantice una deshidratación
adecuada al proceso. El presente trabajo de investigación inicia con la evaluación de la eficiencia de un
sistema de deshidratación existente con un arreglo de lecho combinado de adsorbente alúmina-malla
molecular, continuando con la comparación de un arreglo propuesto de lecho homogéneo de malla
molecular. Involucrando cálculos de la Cantidad de agua en la corriente de gas, la Masa requerida de
malla molecular, velocidad y caída de presión en el lecho. Los resultados obtenidos mostraron que el
diseño basado en un lecho homogéneo de malla molecular garantiza la deshidratación completa en el
tiempo del ciclo de adsorción requerido así como un mayor tiempo de vida del lecho, el inconveniente
de eliminar la alúmina del lecho, es una baja resistencia a la presencia de líquidos arrastrados por el gas
en equipos aguas arriba del proceso. Este inconveniente es solventado gracias a la oferta de algunos
proveedores de nuevos productos de malla molecular que casi igualan esta propiedad de resistencia
presente en la alúmina.
Palabras clave: alúmina, adsorción, desorción, torre empacada
106
ANÁLISIS DE LOS PARÁMETROS DE ACONDICIONAMIENTO PARA UNA HABITACIÓN
UTILIZANDO SIMULACIÓN
Erika Ramos Ojeda a*
Instituto Tecnológico de Roque a*
RESUMEN
En el diseño de habitaciones es imprescindible determinar las condiciones a las cuales el sistema de aire
debe operar. La realización de pruebas experimentales es demasiado costosa e imprecisa y requiere la
aplicación de modelos matemático para reducir una inversión inicialmente innecesaria. Para este caso, la
dinámica computacional de fluidos (CFD) es una herramienta suficiente y aceptable para realizar este
tipo de análisis. Así, antes de desarrollar proyectos de construcción a gran escala, como hoteles, oficinas,
casas, etc., se puede realizar un análisis en CFD para determinar las condiciones de ventilación y
acondicionamiento minimizando el costo de energía. En este trabajo, una habitación estándar es el
objeto de estudio sobre el cual un sistema de ventilación es ubicado. En este caso, el sistema de
ventilación cuenta como variables de entrada a la temperatura del aire, la dirección y flujo de aire, y la
ubicación de la alimentación. El resultado es medido con la temperatura volumétrica promedio que
representa el nivel de ventilación del cuarto. De esta manera, un diseño de experimentos es realizado
para determinar la configuración óptima de ventilación a través de la realización de simulaciones CFD.
Estos resultados representan la opción de aplicar simulaciones CFD en el diseño general de plantas
industriales, tiendas departamentales, hospitales, hoteles, etc.
Palabras clave: Habitación, CFD, Simulación , Acondicionamiento.
107
MÓDULOS ELÁSTICOS EN NANOCOMPUESTO POLIETILENO/NTC: ESTUDIO
MEDIANTE DINÁMICA MOLECULAR
A. Valles-Sánchez a, L. Farías-Cepeda
a, L. Rosales-Marines
a*
a Maestría en Ciencia y Tecnología Química. Facultad de Ciencias Químicas.
Universidad Autónoma de Coahuila. Blvd. Venustiano Carranza, 25280. Saltillo, Coahuila, México.
RESUMEN
Los nanotubos de carbono (NTC) son estructuras que poseen propiedades mecánicas, térmicas y
eléctricas únicas, por ejemplo, un módulo elástico alto, estabilidad térmica, y una conductividad
eléctrica que es casi el doble que la del diamante. Estas propiedades hacen que los NTC sean candidatos
perfectos para ser utilizados como rellenos en la manufactura de compuestos de alto desempeño. Una
alternativa para el estudio de las propiedades físicas de nanocompuestos poliméricos formados por
cadenas de polietileno (PE) y NTC es la Dinámica Molecular (DM).
En este trabajo se realizaron simulaciones de nanocompuestos PE/NTC utilizando el paquete
computacional DL_POLY. Los enlaces y fuerzas intermoleculares del sistema fueron modelados por el
campo de fuerza Dreiding, y para las interacciones de no enlace (van der Waals) se utilizó el potencial
de Lennard-Jones.
Los resultados obtenidos muestran que los sistemas simulados tienen densidades aproximadas a las
reales, y además se observaron las contribuciones de las interacciones van de Waals las cuales hacen que
el material tenga mejores propiedades elásticas. También se observó que el tanto el diámetro como la
longitud del nanotubo de carbono influyen en las constantes elásticas, observándose que entre mayor es
la relación longitud en diámetro se obtienen mayores módulos elásticos.
Palabras clave: Nanocompuestos, módulos elásticos, dinámica molecular.
