Revista ION

Estudio experimental de las etapas de cremado y separación de un proceso de producción de látex natural cremado

En este trabajo se muestran los resultados obtenidos en el estudio experimental del proceso de producción de látex cremado, en el cual se determinó el efecto de algunas condiciones de operación en la obtención de un producto que satisfaga los parámetros internacionales de calidad. Se seleccionaron las condiciones de operación que muestran las influencias más importantes en los criterios de calidad definidos en la norma ASTM 1076. El estudio se realizó utilizando dos tipos de agente cremador (alginato de sodio, carboximetilcelulosa), dos concentraciones de éste y cuatro tiempos de cremado. Además, se estudió la influencia de la separación de fases formadas durante el proceso de cremado en la calidad del producto obtenido, realizando dos tipos de estudio: sin separación de fases y con separación de fases cada dos días. Como resultado se obtuvo que el experimento que presentó mayor estabilidad, en TSC y DRC fue el realizado con alginato de sodio a 1,5g/L con tiempo de cremado menor a 2 semanas, con separación cada dos días.

This work shows the results obtained in the experimental study of creamed natural latex manufacturing process. In this study, the effect of some operating conditions on product properties, that must satisfy the international criteria, has been determined. The operating conditions, that allow the most important effect on the quality criteria proposed by ASTM 1076, were defined. This work was carried out using two different creamed agents (sodium aliginate, carboxymethylcellulose), two concentration and four creamed times. Moreover, the effect on the product quality of the two phase's separation, produced during the creamed process, has been studied. Finally, two types of studies were done: with or without phase separation. The test with the best stability, higher TSC and DRC, were obtained using sodium alginate at 1.5g/L, creamed times lower than two weeks and phase separation of two days.

Alternativas de construcción utilizando materiales de bajo costo para la evaluación térmica de cocinas solares tipo caja

Se presenta la evaluación y resultados térmicos de cocinas tipo cajas, realizadas con el objeto de comparar diversos factores constructivos de las mismas utilizando un protocolo de prueba conocido como RICSA (Red Interamericana de Cocción Solar de Alimentos). Para ellos se dispuso de cuatro cocinas en donde se combinaron dos materiales de placa y dos materiales que sirven como aislante. Se sometieron a radiación solar directa calentando la placa colectora y luego al calentamiento utilizando agua como líquido de prueba. Se procedió a medir las perdidas térmicas y la eficiencia térmica. Parámetros adicionales como el tiempo en que alcanza la temperatura de cocción efectiva y el tiempo en que la mantiene sin intervención del operador también fueron medidos. De aquí, el análisis de la información proporcionó un buen rendimiento comparable entre cocinas con placa de hierro y los dos aislantes probados por sobre las cocinas de placa de aluminio; además, por la relación precio-rendimiento, se recomienda su construcción utilizando materiales que tienen alto rendimiento y bajo precio.

This document presents the evaluation of a different set of solar ovens in terms of their thermal performance by the RICSA protocol. For this purpose, four solar ovens were constructed differentiated mainly by the type of isolation and plates. All were exposed to direct solar radiation. First, only the collector plate was heated to measure thermal losses and efficiency and second, a determined amount of water was introduced to measure the thermal power of the solar oven. Additional parameters like the time in which it reaches the temperature of effective boiling point and the time in which it maintains functioning without intervention of the operator also were measured. The analysis provide empirical evidence regarding adequate levels of thermal performance of solar ovens constructed using iron on one hand, and aluminum on the other. It is recommended to extend the use of this type of equipments given the priceeffi ciency obtained in the experiments.

**Aprovechamiento del subproducto sólido de la digestión anaerobia del bagazo de fique (furcraea macrophylla) para el acondicionamiento de suelos**

La digestión anaerobia del bagazo de fique (Furcraea macrophylla) genera 0,3m³ CH4/kg sólidos volátiles (SV) y 7L de lodo efluente por kg de bagazo tratado. El lodo efluente (LE) puede ser empleado en agricultura. El objetivo de este trabajo de investigación fue producir un biosólido a partir de la estabilización alcalina del LE y evaluar el efecto reparador en un suelo franco-arenoso de Mogotes -Santander. El desarrollo metodológico consistió en caracterizar fisicoquímica y microbiológicamente el LE producido durante la digestión anaerobia del bagazo de fique, seguido de un proceso de estabilización alcalina para la obtención de biosólido y su evaluación como acondicionar de suelo empleando semillas de Phalaris canariensis. Como variables de respuesta se cuantificó el grado de emergencia, la altura de las plantas y los cambios en la concentración de nutrientes del suelo tratado. De acuerdo con los resultados obtenidos de coliformes fecales, Salmonella y huevos de helminto, el biosólido puede ser utilizado sin riesgo biológico con las debidas restricciones de aplicación. Como acondicionador de suelo orgánico, puede utilizarse para la recuperación de superficies estériles degradadas a causa del cultivo de fique. La aplicación del biosólido estabilizado contribuye a la enmienda de suelos ácidos y a la reducción de la contaminación ambiental.

Fique's bagasse (Furcraea macrophylla) anaerobic digestion generate 0.3m³ CH4/kg SV and 7L of sludge per kg of treated bagasse. The sludge can be applied in agriculture. The aim of this research was to produce a biosolid from sludge stabilized by alkali treatment and evaluates its remedial effect in a sandy loam soil of Mogotes - Santander. The methodology consisted in physicochemical and microbiological characterization of effluent sludge from fique's bagasse anaerobic digestion, followed by an alkaline stabilization process to obtain biosolids as byproduct and the evaluation as soil conditioner using Phalaris canariensis seeds. The seedling emergence, the height of plants and the change in soil nutrient composition were evaluated as response variables. According to levels of fecal coliforms, Salmonella, and helminth eggs, the biosolid can be applied without biological risk with the respective application restriction. As organic soil conditioner, it is used for the recovery of sterile ground deteriorated by fique's crops. The application of stabilized sludge in agriculture contributes to amendment of acidic soils and the reduction of environmental pollution.

Preparación y empleo de nanopartículas de -Fe₂O₃ como sensores para la detección de propano

Se prepararon sensores basados en nanopartículas de óxido de hierro (-Fe2O3) dopados con Pd (con cargas metálicas nominales de 0,25 al 1,5% p). La caracterización de los mismos se realizó mediante las técnicas XRD, TEM y adsorción de N2. Los difractogramas XRD revelaron la presencia mayoritaria de la fase -hematita en todos los sensores. La introducción del Pd como dopante no afectó la estructura cristalina de partida del óxido de Fe. A través de las microfotografías TEM se evaluó el tamaño medio de las partículas que se encontró entre 30 y 70 nm. Para la evaluación de la sensibilidad de los sensores se trabajó en un intervalo de concentraciones de propano entre 20 a 80 ppm y con temperaturas entre 242 y 377°C. En todos los casos, la sensibilidad de los sensores aumentó en presencia de mayor concentración de propano. El sensor dopado con 0,5%p de Pd presentó la mayor sensibilidad, la cual fue relacionada con la formación de la fase -hematita, el efecto sinérgico del Pd, la mayor magnitud de superficie específica y un tamaño adecuado de las nanopartículas.

There have been prepared some sensors based on iron oxide nanoparticles (-Fe2O3) doped with Pd (with nominal metallic loading of 0.25 to 1.5w%). The characterization of samples was performed by XRD, TEM and adsorption of N2. The XRD patterns showed the majority presence of -hematite phase in all sensors. The starting iron oxide crystalline structure has not been affected by the introduction of Pd as doping material. TEM micrographs showed the average particle size of samples ranging from 30 to 70 nm. The sensibility has been evaluated in a range of propane concentrations from 20 to 80 ppm and temperatures between 242 and 377°C. The increasing trend of sensibility has been observed in higher concentrations of propane. The sensor doped with 0.5w% Pd presented the highest sensibility which was attributed to the formation of -hematite phase, the synergistic effect of Pd, the large specific surface and a suitable size of the nanoparticles.

Equilibrio multifásico de mezclas binarias y ternarias de carbonato de dietilo (DEC), agua y etanol

En este trabajo se reporta la solubilidad del DEC en agua, y la curva de solubilidad del sistema ternario carbonato de dietilo (DEC) + agua + etanol entre 296,15 y 338,15K. Se confirma la presencia de azeótropos binarios con las graficas del equilibrio líquido vapor x-y de los constituyentes binarios a 353,15K y 363,15K y la ausencia de azeótropos ternarios mediante la regla azeotrópica. Los datos experimentales se correlacionan con los modelos termodinámicos NRTL y UNIQUAC, encontrándose que ambos modelos representan satisfactoriamente el sistema. Los parámetros de interacción binaria para el sistema ternario y sus sistemas binarios se reportan en función de la temperatura.

The solubility of DEC in water and the solubility curves of the diethyl carbonate (DEC) + water + ethanol ternary system between 296.15 and 338.15K are reported. The results confirm the presence of binary azeotropes using plots x-y of the binary constituents at 353.15K and 363.15K and the absence of ternary azeotropes by the azeotropic rule. The experimental data were correlated with the NRTL and UNIQUAC models, showing that both models provide a good representation of the system. The binary interaction parameter for the ternary system and their binary systems are reported in function of temperature in this work.

Remoción de los inhibidores de la fermentación etanólica usando membranas de polidimetilsiloxano (PDMS) por pervaporación

La producción de etanol a partir de materiales lignocelulósicos incluye procesos de pretratamiento, hidrólisis y fermentación. Durante la etapa de pretratamiento e hidrólisis se producen compuestos no deseables para la fermentación. La toxicidad de estos compuestos, llamados inhibidores, sobre los microorganismos es uno de los principales factores limitantes en el rendimiento de etanol durante la fermentación. Aunque han sido propuestos en la literatura diferentes métodos biológicos, físicos y químicos para eliminar estos compuestos inhibidores, el uso de tecnologías de membrana ha recibido poco interés como método de remoción, y específicamente, hasta la fecha no se conocen estudios en donde se use la pervaporación como método de detoxificación. En este estudio se preparó y evaluó el desempeño de una membrana de polidimetilsiloxano (PDMS) para la remoción de inhibidores presentes frecuentemente en el pretratamiento e hidrólisis ácida de material lignocelulósico proveniente del bagazo y las hojas de caña de azúcar. La membrana preparada permite la remoción de ácido acético, ácido fórmico y furfural. No se encontró permeación alguna del ácido levulínico, xilosa, glucosa y hidroximetilfurfural (HMF). Los resultados indican que es posible realizar la detoxificación de hidrolizados del bagazo y las hojas de la caña de azúcar mediante pervaporación.

Pretreatment and fermentation are previous processes for ethanol production from lignocellulosic material. During pretreatment, several undesirable compounds are formed. These compounds, known as inhibitors, reduce yeast activity and they are one of the main limiting factors of ethanol yield in the fermentation process. Although, several biological, physical, and chemical processes have been proposed in the literature to remove inhibitor compounds, little attention has received membrane technology as a removal alternative. To date, there are not known studies where pervaporation has been used as a removal technology for inhibitors. In this work, a membrane of polydimethylsiloxane (PDMS) was prepared and experimentally evaluated for removal of inhibitors usually produced from pretreatment and acid hydrolysis of bagasse and leaves of sugar cane. The prepared membrane is able to remove acetic acid, formic acid and furfural. Levulinic acid, xylose, glucose and hydroxymethylfurfural (HMF) did not permeate through the membrane. These results show that it is possible to detoxicate hydroxylates from bagasse and leaves of sugar cane by pervaporation.

Líquidos iónicos: propiedades fisicoquímicas y aplicación potencial en el mejoramiento de crudos pesados

En este trabajo se presenta una revisión de recientes avances en el campo de los líquidos iónicos como nuevas alternativas de aplicación en catálisis homogénea con especial atención en reacciones catalizadas por metales de transición y en el mejoramiento de la calidad de los crudos pesados. Esto se realiza mediante una introducción hacia el mundo de los líquidos iónicos exhibiendo su historia, síntesis, propiedades físicas y químicas y aplicaciones. La revisión selecciona y analiza algunos ejemplos de las diferentes maneras en que los líquidos iónicos han sido aplicados en catálisis homogénea, es decir, como solvente, como catalizador y como co-catalizador. Adicionalmente se presenta una discusión acerca del posible potencial de los líquidos iónicos como agentes que mejoran la calidad de los crudos pesados a través de un análisis de diversos estudios de investigación reportados en la literatura.

This paper presents a review of recent advances in the field of ionic liquids as alternative reaction media in homogeneous catalysis with emphasis on transition metal catalyzed reactions and upgrading of heavy oils. This is done through an introduction to ionic liquids exhibiting their history, synthesis, physical and chemical properties and applications. This review selects and discusses examples of the different ways in which ionic liquids have been applied in homogeneous catalysis, i.e. as solvent, catalyst and and co-catalyst. In addition, we present an analysis of research studies reported in the literature to discuss the potential of ionic liquids in heavy oils upgrading.

Estudio comparativo de la etapa metanogénica de la digestión anaerobia para el tratamiento de la fracción orgánica de los residuos municipales de frutas y verduras

The aim of this study was to evaluate the methanogenic stage of anaerobic digestion to fruit and vegetable municipal wastes (FVMW), by mean of specific design reactors. The evaluation was carried out testing two systems with different configurations. System I was designed by two suspended-bed reactors, one for hydrolytic stage (R1) and other for methanogenic stage (R3). System II was formed by a suspended-bed reactor (R2) for hydrolytic stage and fixed-bed reactor (R4) for methanogenic stage. System I showed instability pH and low methane average production (0.23 ±0.03 LCH4/L/day) in reactor R3, whereas system II showed stable pH, better consumption of volatile fatty acids (VFA) and methane average production of 0.58 ±0.05 LCH4/L/day in reactor R4. Bacterial attachment to the ceramic support surface in the fixed-bed reactor leads to formation a biofilm in system II, and that increases the methane production. For these reasons the system II is the most advisable configuration for the anaerobic digestion to FVMW.

En este estudio se evaluó un sistema en continuo de digestión anaerobia para los residuos municipales compuestos por frutas y verduras. La evaluación se llevó a cabo en dos configuraciones de reactores. El sistema I fue diseñado por dos reactores de lecho suspendido (CSTR) para la etapa hidrolítica y para la etapa metanogénica. El sistema II fue conformado por un reactor de lecho suspendido para la etapa hidrolítica y un reactor de lecho empacado para la etapa metanogénica. El sistema I mostro inestabilidad en el pH y baja producción de metano (0,23 ±0,03 lCH4/l/día) en el reactor R3, mientras que el sistema II mantuvo un mejor comportamiento del pH, mejor consumo de Ácidos Grasos Volátiles AGV y una producción promedio de metano de 0,58 ±0,05 lCH4/l/día en el reactor R4. La fijación bacteriana a la superficie del soporte cerámico en el reactor de lecho fijo conduce a la formación de una biopelícula en el sistema II, lo cual incrementa la producción de metano. Por estas razones, el sistema de II es la configuración más conveniente para la digestión anaerobia de FVMW.