Facultad de Química e Ingeniería Química

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Aceleración de la producción del compost obtenido del acopio de residuos orgánicos utilizando una compostera de tambor giratorio en el distrito de Chorrillos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Luna Hernandez, Manuel Jesus; Núñez Venegas, Oscar Julio
El propósito de esta investigación fue acelerar la producción del compost en una compostera de tambor giratorio mediante el control de los parámetros de temperatura, humedad y pH. Se realizaron 3 experimentos con diferencias entre sí, el experimento 2 fue el exitoso con una mezcla de 25% de residuos orgánicos frescos, y el 65% de residuos orgánicos secos y 10% de pellets. Se logró obtener un compost con valores de nutrientes de 0.15% de fosforo, 0.38% de potasio, 032 % de magnesio y 2.21 % de calcio. Con respecto a los parámetros monitoreados se obtuvo 50.03% de humedad ,7.11 de pH, 31.23% de materia orgánica, 3.58 dS/m y una relación de C/N de 33.44:1. Estos valores demuestran un compost de calidad aceptable obtenido en 1 mes según la norma técnica peruana. Se utilizó el método ANOVA (p < 0.05) para corroborar la influencia del monitoreo de los parámetros en la obtención del compost en la cual se evidencio diferencias significativas con otro experimento sin monitoreo. Finalmente se germinó el Phaseolus vulgaris (frejol) en 6 días y se realizó la comparación con otras muestras de tierra y un compost diferente al obtenido en cual se notó un proceso mucho más lento. Lo mencionado anteriormente demostró la calidad aceptable del compost obtenido con lo cual se concluye que se logró el objetivo de la tesis.
Adsorción de iones de cu (II) utilizando cáscaras de naranja y cáscara de naranja modificada con micropartículas de hidróxido férrico
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) García Chávez, Mara Alicia; Umpiri Gutierrez, Walter Joel; Suca Apaza, Fernando; Tapia Huanambal, Nelson Juvenal
El objetivo principal fue determinar la capacidad de adsorción de iones Cu(II) utilizando cáscaras de naranja y cáscaras de naranja modificadas con micropartículas de hidróxido férrico (Fe(OH)₃) como material adsorbente. Se analizaron las isotermas de adsorción (modelo de Langmuir) y la cinética de adsorción (modelo de pseudo-segundo orden), utilizando espectroscopía UV-Vis para la cuantificación de los resultados. El pH óptimo para la CN y CNM fue 4.5 en ambos casos, lo que indica que la mayor adsorción ocurre en condiciones de pH ácido. El modelo de Langmuir se utilizó para las isotermas de adsorción, ya que los resultados se ajustaron mejor a este modelo. La capacidad máxima de adsorción (qₘₐₓ) para la CN fue de 26.250 mg/g y para la CNM fue de 15.625 mg/g. La cinética de adsorción de iones Cu(II) fue evaluada utilizando tanto cáscaras de naranja sin modificar (CN) como modificadas con hidróxido férrico (CNM). Los resultados demostraron que ambos adsorbentes se ajustan al modelo cinético de segundo orden, lo que indica que el proceso de adsorción está controlado por interacciones químicas entre los sitios activos del adsorbente y los iones Cu(II). La cantidad de iones Cu(II) adsorbidos por gramo de CN en equilibrio (qₑ) fue 19.841 mg/g, mientras que para la CNM fue 13.055 mg/g. Contrario a lo reportado en otros estudios, los resultados indicaron que las cáscaras de naranja sin modificar (CN) presentaron una mayor capacidad de adsorción de Cu(II) en comparación con las cáscaras modificadas (CNM). Este hallazgo sugiere que la modificación con hidróxido férrico no mejora necesariamente la remoción de Cu(II), posiblemente debido a la interacción limitada entre las micropartículas de hidróxido férrico y los iones de cobre en las condiciones experimentales evaluadas. Sin embargo, los resultados obtenidos sugieren que la modificación con hidróxido férrico podría ser más efectiva para la adsorción de otros contaminantes, como cationes multivalentes más grandes (Pb(II), Cd(II)) o aniones específicos (AsO₄³⁻, Cr₂O₇²⁻), debido a la conocida afinidad de las micropartículas de hidróxido férrico hacia estos tipos de especies químicas. Además, se podrían explorar combinaciones con otros tratamientos, como la impregnación con materiales nanoestructurados (óxidos de hierro dopados) o la activación química mediante ácidos, con el fin de optimizar la selectividad y eficiencia del material para diversas aplicaciones medioambientales. El análisis de isotermas mostró que el modelo de Langmuir describió mejor el comportamiento de adsorción, indicando una superficie homogénea con sitios activos equivalentes y sin interacciones entre las moléculas adsorbidas. La cinética de pseudo-segundo orden confirmó que el proceso de adsorción está dominado por interacciones químicas, particularmente en las cáscaras sin modificar. Esta investigación no solo demuestra el potencial de las cáscaras de naranja como adsorbentes efectivos y económicos para el tratamiento de aguas contaminadas, sino que también identifica oportunidades para optimizar las modificaciones del material. Los resultados apuntan hacia la necesidad de desarrollar enfoques personalizados de modificación, adaptados a contaminantes específicos o condiciones ambientales, lo que ampliaría la aplicabilidad del material en sistemas reales de tratamiento de aguas.
Adsorción del dodecilbenceno sulfonato sódico usando grafenos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Chávez Sumarriva, Israel Juan; Garrido Schaeffer, Cecilio Julio Alberto
Estudia la adsorción del surfactante sódico dodecilbenceno sulfonato (SDBS) usando grafeno (rGO) para eliminar este aniónico tensoactivo del agua para evitar la contaminación por este tipo de tensoactivo. El problema es que los surfactantes (detergentes) se eliminan en las aguas residuales causando contaminación del agua por eutrofización, un surfactante aniónico es ampliamente utilizado en la industria química (papel, textil, petróleo, etc.) y domésticamente es el surfactante de sodio dodecilbenceno sulfonato, que debe eliminarse de las aguas residuales. Se presenta un estudio de detalle del mecanismo de adsorción del dodecilbenceno de sodio sulfonato (SDBS) en solución acuosa sobre grafeno (rGO), se consideran tanto datos termodinámicos y cinéticos. Se realiza una comparación entre la adsorción de sitio único y dual; se demuestra que el mecanismo de sitio dual está fuertemente favorecido sobre el sitio único convencional. Para este propósito, la ecuación isoterma para la adsorción de sitio dual se deriva por primera vez y se reportan los coeficientes de la tasa de adsorción y desorción de sitio dual, en base a un enfoque de análisis de regresión mejorado. Se identifica una temperatura óptima de 298 K, considerando las cantidades iniciales de SDBS bajas y altas. Además, se demuestra que la presencia inicial de cloruro de sodio permite reducir el tiempo de contacto de 30 a 10 horas. Por lo tanto, el sistema de adsorción bajo investigación se muestra atractivo para el tratamiento de corrientes de aguas residuales de relevancia industrial. Como resultado de esta investigación, se publicó un artículo científico titulado Nuevos conocimientos en el tratamiento de aguas residuales con grafeno: adsorción de doble sitio por sodio dodecilbencenosulfonato en la revista Industrial & Engineering Chemistry Research, Volumen 55, páginas 9387-9396, 2016.
Agroexportación de espárrago verde (Asparagus officinatis L) congelado con tecnología IQF (Individual Quick Freezing) destinado al mercado de EEUU
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2015) Rimari Barzola, Ronald Edson; Fernández Córdova, Evelyn Yasmin; Porlles Loarte, José Ángel
Determina la viabilidad técnica y económica de producción de espárrago verde congelado y su exportación al exigente mercado de Estados Unidos. Esta oportunidad de negocio de exportación promovido por la empresa Exportaciones MIRSA E.I.R.L. surge sobre la base de ciertas consideraciones como la existencia de un mercado que evidencia un alto crecimiento de compras del exterior de productos de horticultura que incluye el espárrago como es el caso de Estados Unidos y la Unión Europea (UE), fortalecimiento de las facilidades relativas que brinda la existencia de los TLCs del Perú con estos mercados, la evidencia de cambios drásticos en los hábitos de consumo por bienes saludables y nutritivos como son los espárragos, la disponibilidad de un abastecimiento continuo de la materia prima de alta calidad proveniente de la zona de Ica en relación a otras áreas de producción y la disponibilidad de contar con tecnologías de producción que garantizan la calidad del producto, como es el proceso IQF. En el marco de estas circunstancias, en primer lugar se define la viabilidad comercial del proyecto, estableciendo como producto final el espárrago verde congelado destinado principalmente al mercado objetivo de Estados Unidos, para lo cual se ha considerado un tamaño de planta de 333 Ton/año de producción que implica una inversión total de 685 miles de $. Esta decisión implica un esfuerzo de penetración de no más del 3% al referido mercado objetivo, en relación al volumen de 11,800 Ton/año que se viene exportando al mundo en el periodo 2010-2014. Con el fin de validar la selección de tecnología se ha usado la técnica de Análisis Sensorial de Alimentos, también denominado test hedónico, para comprobar si hay diferencias entre productos espárrago verde congelado en presentaciones entero y punta y trozo producidos en túnel IQF y túnel estático acondicionado en el laboratorio de la mencionada empresa. Se realizó un panel con la participación de 12 jueces para estudiar las variables directamente relacionadas con aspectos sensoriales de los espárragos. De otra parte, se ha realizado el análisis termodinámico como parte de la ingeniería del proyecto, para lo cual se ha realizado un ensayo industrial para espárrago en túnel IQF. Con los datos obtenidos se ha calculado el coeficiente de desempeño (COP), la potencia del compresor y el tiempo de congelado, resultando parámetros cercanos a los que se aceptan en este tipo de procesos.
Aislamiento de aceites esenciales con flujo pulsante de vapor
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Palomino Infante, Rubén Alfredo; Sharratt, Paul
Aborda el estudio de una nueva tecnología para el aislamiento de aceites esenciales, que permite remover sus componentes volátiles de interés comercial. La materia prima de ensayo fue la semilla triturada de Schinus molle L. (SML), elegida por su alto contenido de aceite esencial (EO), su disponibilidad y una variedad de aplicaciones. El dispositivo experimental fue diseñado e implementado por el autor haciendo uso de materiales y dispositivos disponibles localmente. Los resultados remarcables indican que la tecnología de vapor (PST) aumenta en 45% el rendimiento alcanzado con arrastre de vapor (SST). En resumen, el estudio implica el modelado matemático de cada una de las tres etapas en las que fue dividido el proceso para su análisis, los que fueron validados a la luz de los datos experimentales utilizando herramientas estadísticas y de simulación, develando así una tecnología limpia de separación intensificada que puede sustituir exitosamente al clásico proceso de arrastre de vapor.
Aislamiento de levaduras Saccharomyces spp a partir de bayas de uva para su aplicación en procesos de fermentación de cerveza
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2021) Siccha Sánchez, Rolan Eider; Estela Escalante, Waldir Desiderio
Aísla levaduras Saccharomyces a partir del mosto de uva fermentado y se evalúa su potencial aplicación en procesos de fermentación de cerveza. La investigación consta de 5 etapas, en la primera se aisló ocho cepas de levadura del género Saccharomyces. Para el aislamiento se tomaron muestras de mosto fermentado de uva. Las colonias aisladas se evaluaron en su capacidad de tolerar sulfito utilizando metabisulfito de sodio (600 ppm) y aquellas que toleraron se consideraron representantes del género Saccharomyces. Luego, se realizó una evaluación morfológica de las colonias y células mediante microscopía óptica. Seguidamente, las cepas evaluadas se identificaron bioquímicamente utilizando Kit API ID32. En la segunda etapa se evaluó la capacidad de fermentación de las levaduras aisladas utilizando un medio sintético con diferentes fuentes de carbono: glucosa, fructosa, maltosa, lactosa y sacarosa. Los resultados mostraron que las cepas no fermentan lactosa, pero si los demás azúcares: glucosa, fructosa y sacarosa. En la tercera etapa se evaluó la capacidad fermentativa de las cepas a diferentes concentraciones de etanol: 2%, 6%, 10%, 14% y 18%v/v. Todas las cepas mostraron una buena capacidad fermentativa a concentraciones de etanol igual o mayor a 10%v/v. La cepa con mayor tolerancia al etanol (14 y 18%v/v) y rápida fermentación de maltosa fue seleccionada para posteriores ensayos. De las cepas evaluadas se seleccionó la que tuvo las mejores características. La cepa seleccionada (Saccharomyces C8) se evaluó en su capacidad fermentativa usando mosto de malta a diferentes temperaturas, concentración celular y grados plato. Para ello se utilizó un diseño factorial completo 23 con tres repeticiones y cuatro puntos centrales. Se determinó tres variables respuestas: producción de etanol, productividad de etanol y rendimiento de etanol. En la optimización del proceso se obtuvo los mejores resultados para las variables respuesta. Para la producción de etanol se obtuvo un valor máximo de 51,06 g/L a 15 °C, 20°Plato y 1x108 cel/ml. En la productividad de etanol el valor máximo fue de 0,159 g/L.h a 18 °C, 20°Plato y 1x108 cel/mil. En cuanto a rendimiento se obtuvo un valor máximo de 41,2% a 12 °C, 20°Plato y 1x106 cel/ml. La última etapa se realizó en un biorreactor donde se usó las variables de optimización incluido una tasa de aireación de 0.075 vvm y se evaluó la calidad de la cerveza mediante una escala hedónica. La cerveza tuvo una concentración de etanol de 36 g/L. En la evaluación sensorial tanto para olor, sabor y aroma fue aceptable en “me gusta ligeramente” y no hubo diferencia significativa en comparación con una cerveza artesanal.
Aislamiento y elucidación estructural (espectroscopía de RMN 1D y 2D) de metabolitos de la planta Stachys pusilla (Wedd.) Briquet (“hierba de cáncer”), análisis fitoquímico y antibacteriano del extracto hidroalcohólico
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Valdez Chirinos, Irene; Castro Mandujano, Olivio Nino
La tesis tiene por objetivo aislar e identificar los metabolitos secundarios mayoritarios del extracto hidroalcohólico de la planta Stachys pusilla (Wedd.) Briquet, analizar fitoquímicamente y evaluar la actividad antibacteriana del extracto hidroalcohólico. Se realizó un estudio fitoquímico del extracto hidroalcohólico con la finalidad de aislar y elucidar por espectroscopía los metabolitos secundarios mayoritarios; además, analizar la actividad antibacteriana del extracto, elaborar una crema a base del extracto y evaluar su actividad fotoprotectora. Las muestras fueron recolectadas en Cusco, e identificadas taxonómicamente en el Museo de Historia Natural (Universidad Nacional Mayor de San Marcos). Se utilizó toda la planta y, por maceración estática, se obtuvieron extractos con hexano y etanol. Se obtuvo como resultados una crema preparada de tipo O/W, inolora, a base de extracto acuoso, la cual presentó un pH ligeramente básico de 7.76, 6.49% de humedad y 1.24% de cenizas. La actividad fotoprotectora de la crema exhibió un 88.25% de protección en el espectro UVB, pudiendo compartirse en un potencial protector solar. Por otra parte, la actividad antimicrobiana fue moderada frente a las cepas de Staphylococcus aureus y Pseudomona aeruginosa con un porcentaje de inhibición de alrededor 40 y 42% utilizando 50 y 75 µg/mL de extracto; y la molécula 3 no manifestó actividad leishmanicida sobre los amastigotes de Leishmania brazilensis a concentraciones de 50 µg/mL.
Aislamiento y elucidación estructural de los alcaloides de la resina de la Maquira coriácea (Karsten) C.C. Berg
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2022) Monsalve Ocmín, Luís Omar; Castro Mandujano, Olivio Nino
Aísla y elucida la estructura química de los alcaloides de la resina de la Maquira. La investigación se estructura en 3 parte; 1) La descripción de la marcha fitoquímica de los extractos hidroalcohólico, hexano, diclorometano y etanol 2) aislamiento (extracción, separación y purificación), identificación y elucidación estructural de los alcaloides. y 3) cuantificación de los alcaloides totales por el método espectroscópico UV-VIS. La resina de la Maquira coriácea fue recolectada en la localidad de Juancito y la pedrera provincia de Loreto, y se le conoce con el nombre vulgar del árbol del pene o capinuri. Se realizo la marcha fitoquímica a los diferentes extractos (hexano, diclorometano, etanol, y una mezcla hidroalcohólica) observando la presencia de saponinas, flavonoides, taninos y alcaloides en la resina de capinuri. En la extracción de los alcaloides con mezcla hidroalcohólica se le realizaron extracciones discontinuas con solvente polar, en pH ácido y base. La separación y obtención de los alcaloides fueron mediante cromatografía de capa fina (CCF), preparativa (CP) y cromatografía en columna (CC) . Las extracciones discontinuas se codificaron en “L”, “O”, “M”, de los cuales el de mejor resultado para alcaloides fue el extracto “L” de pH acido, del cual se obtuvo 2 fracciones con factores de retención Rf1= 0.97 y Rf2= 0.86 . En el espectro UV-VIS de la fracción Rf1= 0.97 presentan máximos de absorción de 230.5 nm y 260 nm con una intensa fluorescencia azul a la luz UV en onda larga, estas longitudes son reportadas para un alcaloide tipo pirrol-3-carbamida. La espectroscopía infrarroja (IR) de la fracción Rf1= 0.97 nos indica un porcentaje de similitud del 88% a la tintura de valeriana, cabe indicar que la composición química de la tintura de valeriana contiene alcaloide de estructura tipo pirrol, los grupos funcionales que conforman la estructura son aromáticos, alcoholes, cetonas, metilos, metilenos, metino y aminas. Los datos reportados en espectroscopia de RMN de protón (1H-RMN) y de carbono 13 (13C-RMN) registran señales muy cercanas a los reportados para los alcaloides del tipo pirrol. En la espectroscopia ultravioleta para la fracción Rf2= 0.86 presentan bandas máximas de absorción entre 225 y 280 nm y un mínimo de 250 y 260 nm, longitudes reportadas para las bencilisoquinoleinas y bis- bencilisoquinoleinas. La espectroscopia infrarroja (IR) presenta grupos funcionales: aromáticos, aminas, metilenos, metinos, metilos, alcoholes, y éter. En las técnicas espectroscópicas RMN-1H y 13C, HSQC, HMBC y HRMS-Q de la fracción Rf2= 0.86 nos permitió confirmar nuestros valores con los reportados para los alcaloides tipo bis- bencilisoquinoleinas , identificando un alcaloide con estructura base de la taligrisina con un puente tipo éter y de enlace mono. La cuantificación de los alcaloides por el método espectrofotométrico de verde bromocresol reporto 175 mgAtropina (AT)/100 g de resina de Maquira coriácea.
Aislamiento y elucidación estructural de los metabolitos bioactivos del liquen Usnea aurantiacoatra y su actividad antibacteriana
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2020) Velasco Salazar, Narda Jovan; Castro Mandujano, Olivio Nino
Describe el aislamiento y elucidación estructural de los metabolitos secundarios, que presentan actividad antibacteriana, de los extractos del liquen Usnea aurantiacoatra recolectado en la estación científica Machu Picchu, Isla Rey Jorge - Antártida. A partir de 600 g de muestra limpia y seca se realizaron extracciones consecutivas con los solventes diclorometano, acetona y metanol a temperatura ambiente, obteniéndose tres extractos iniciales, a los cuales se les realizaron las separaciones y purificaciones mediante técnicas cromatográficas en capa delgada y columna, obteniéndose cada vez sustancias de mayor pureza. Para los extractos iniciales y a todos los extractos provenientes del fraccionamiento se realizaron ensayos de evaluación de actividad antibacteriana frente a Staphylococcus aureus empleando el método de difusión de discos, aquellas fracciones que mostraron actividad pasaron a las fases de purificación y posterior elucidación mediante técnicas espectroscópicas RMN 1H, UV e IR. Se elucidaron los siguientes compuestos: (+) R-ácido úsnico (C1), peróxido de ergosterol (C2) y tentativamente el ácido 2,3,5-trihidroxitereftálico (3.2 b). Según los resultados los compuestos C1 y 3.2 b, pueden ser considerados como potenciales bioactivos frente a S. aureus, debido a que muestran actividad a concentraciones muy bajas (alrededor de 3,8 µg) y presentan los porcentajes de inhibición más altos, mientras que, el compuesto C2 también podría ser considerado, pero a partir de concentraciones de 25 µg.
Análisis comparativo de la capacidad antioxidante del aceite esencial de la muña (Minthostachys mollis) obtenido mediante extracción con fluidos supercríticos y por arrastre con vapor
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Tinoco Valerio , Diana Ylda; Leyva Caballero, Máximo Medardo
El presente proyecto de estudio realiza la comparación de la capacidad antioxidante del aceite esencial de la muña (Minthostachys mollis) extraído por el método de extracción de fluidos supercríticos y por arrastre con vapor. La condición de la muestra fueron hojas secas con una humedad promedio del 13.05%. Los rendimientos obtenidos de las extracciones por arrastre con vapor fueron de 1.58% y 1.55% y con respecto a la extracción por fluidos supercríticos fueron de 2.06% y 4.39%. De estos resultados solo se llegaron a analizar la capacidad antioxidante de los máximos rendimientos de cada extracción, teniendo como resultados para la extracción de arrastre con vapor por el método de DPPH (2,2-difenil-1-picrilhidrazilo) y ABTS (2,2'-azino-bis (3etilbenzotiazolina-6-ácido sulfónico)) de 19.47 µmolET/g y 176.22 µmolET/g respectivamente; y para la extracción de fluidos supercríticos de 63.25 µmolET/g y 280.51 µmolET/g por los métodos de DPPH y ABTS respectivamente. Además, también se evaluaron los fenoles totales, por el método Folin Ciocalteu, para cada extracción obteniendo como resultado para la extracción de arrastre con vapor y para la extracción de fluidos supercríticos de 148.32 mg EAG/100 g y 2188.70 mg EAG/100 g respectivamente. Con estos resultados se puede concluir que la extracción de fluidos supercríticos obtiene un mayor rendimiento, una mayor capacidad antioxidante, así como una mayor cantidad de fenoles totales comparado con la extracción por arrastre con vapor.
Análisis de alternativas en el dominio térmico del reactor químico CSTR empleando un algoritmo correlacional interactivo
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013) Núñez Venegas, Oscar Julio; Barrutia Feijóo, Walter Esteban
Estudia las alternativas del dominio térmico del reactor continuo de tanque agitado (CSTR) mediante un algoritmo correlacional interactivo lo que permiten mejorar la eficiencia. Se ha utilizado un algoritmo para la iteración del modelo de ecuaciones diferenciales de las variables del reactor mediante el método Euler. Un segundo algoritmo fue enlazado y sincronizado con las variables del reactor, el cual, ha leído los datos, procesado y enviado las respuestas previamente obtenidas por simulación. Los algoritmos se han codificado y operado en lenguaje de programación de Java Eclipse 3,0. La correlación interactiva corrige a tiempo el ejercicio normal del reactor, aliviando de esta manera la decisión oportuna que debe tomar el ingeniero para obtener un producto de calidad con un mínimo costo y tiempo. Para la validación de algoritmo correlacional interactivo, se ha tomado los valores experimentales de la reacción de saponificación acetato de etilo (C2H5CH3COOC2H5) con hidróxido de sodio (NaOH), descrito en la literatura. El tamaño de la muestra fue de 2 593 segundos (43,2 minutos), con un error de ± 2 %, y con un nivel de confianza de 95 %. La máxima conversión de este proceso experimental ocurre a la temperatura constante de 304,6 K. El diseño es no experimental, de corte longitudinal, y el método Hipotético deductivo. Considerado las variaciones en las concentraciones, temperaturas, y flujos de los reactantes, se presentó como mejorar la eficiencia del refrigerante del reactor mediante el algoritmo que contiene las variables corregidas del mismo reactor por simulaciones con datos aleatorios y considerando un error del 2%. Se prueba que la variación de las variables es directamente proporcional a la temperatura del refrigerante.
Análisis de las opciones para la gestión ambientalmente racional de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) en el Perú
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2017) Llagas Chafloque, Wilmer Alberto; Erazo Erazo, Raymundo
Presenta un análisis de las opciones para la gestión ambientalmente racional de los residuos de aparatos eléctricos y electrónicos (RAEE) en el Perú. Identifica las cantidades de equipos de computadoras y teléfonos móviles que ingresan al país, su impacto y la gestión de ellos. Estima la generación de residuos a partir de los aparatos eléctricos y electrónicos proyectados al año 2017. Evalúa el impacto al ambiente de esos residuos. Propone alternativas para la gestión ambientalmente racional de los RAEE en el Perú.
Análisis de procesos de control de la contaminación del aire en una fundición minera y evaluación de la calidad del aire en una ciudad situada en su área de influencia
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2013) Matías Córdova, María Lola; Loayza Pérez, Jorge Eduardo
En el presente trabajo se realiza un análisis del proceso pirometalúrgico de la producción de cobre, del proceso químico de la conversión de dióxido de azufre (SO2) a ácido sulfúrico (H2SO4) y de la dispersión de los contaminantes más importantes emitidos o que influyen en la calidad ambiental en el área de influencia de la fundición, los cuales son dióxido de azufre y material particulado (PM2.5 y PM10). Para lograr este objetivo se midieron los niveles de inmisión, entre los meses de enero y agosto de 2011, de SO2 y material particulado usando el analizador de SO2 Thermo Scientific modelo 43i y Partisol Plus 2025, respectivamente. A su vez, se midieron los parámetros meteorológicos velocidad y dirección de viento, temperatura y presión. Estas mediciones se hicieron en dos estaciones de calidad del aire, una localizada a 15 Km y al sur de la fuente emisora (estación E1) y otra a 10 Km y al sur-este (Estación E2). Los datos obtenidos se han analizado gráfica y analíticamente: usando gráficos estadísticos de líneas y de barras, tanto para el SO2 como para el material particulado (PM2.5 y PM10), y se han comparado frente a los estándares de calidad del aire ECA , D.S. 074-2001-PCM (Ver Anexo 2) y D.S. 003-2008-MINAM ( Ver Anexo 3); se ha usado el coeficiente de Pearson para observar la dependencia entre los valores de concentración de contaminantes y parámetros meteorológicos y finalmente, se ha utilizado el software MINITAB, para elaborar histogramas y determinar la frecuencia en parámetros meteorológicos. Se ha comprobado que las inmisiones son mayores en la estación E2 por ubicarse más cerca de la fuente emisora, a 10 Km, estando en el rango de 10-30 µg/m3 SO2, 5-15 µg/m3 PM2.5 y 20-60 µg/m3 PM10; mientras que en E1, a 15 Km de la fuente, las concentraciones están entre 5-15 µg/m3 SO2, 7.5-12.5 µg/m3 PM2.5 y 30-50 µg/m3 PM10. Las emisiones fugitivas en el proceso contribuyen en gran medida en el aumento de inmisiones; los equipos de control de material particulado funcionan de manera eficiente ya que los niveles de concentración de PM2.5 y PM10 son bajos y en la mayoría de los casos no exceden el ECA; en situaciones de vientos en “calma” y dirección desfavorable hay aumento en los niveles de inmisión; la dirección predominante del viento es de sur a norte, con lo cual se observa que la fundición en estudio está ubicada adecuadamente, ya que minimiza los impactos en la calidad del aire en el área de influencia. El objetivo del presente trabajo de tesis es evaluar la concentración de material particulado y SO2 para poder determinar si los niveles que se detectan están por debajo de los límites máximos permisibles. Asimismo, se hará un análisis de los procesos químicos y físicos de control de emisiones.
Análisis fitoquímico, determinación cualitativa y cuantitativa de flavonoides y taninos, actividad antioxidante, antimicrobiana de las hojas de “Muehlenbeckia hastulata (J.E.Sm) I.M. Johnst” de la zona de Yucay (Cusco)
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Colina Ramos, Ana Cecilia; Huamán Malla, Juana María
Contribuye al conocimiento fitoquímico y microbiológico de las hojas, debido a que es usada en la medicina tradicional de los pobladores de la provincia de Urubamba. Se desea determinar la presencia de metabolitos secundarios como los flavonoides y taninos, los cuales son compuestos fenólicos que tienen propiedades antioxidantes y bactericidas. Esta especie es recolectada en el distrito de Yucay, provincia de Urubamba en el departamento del Cusco. Mediante la determinación de flavonoides totales, se cuantifican los flavonoides (1,70 mg de quercetina/g muestra); también se realiza la cuantificación de taninos por el método de Lowenthal (1,03 mg ácido tánico/100 g de muestra). Al corroborar la presencia de estos metabolitos secundarios, se lleva a cabo la determinación de fenoles totales (1,17 mg ácido gálico/100 g de muestra) y capacidad antioxidante (6,58 μg/mL) en las hojas, esto hace que se le atribuya propiedades diuréticas y contra la fragilidad capilar entre otras. Con la finalidad de dar una mayor contribución al conocimiento se realizan pruebas para determinar la actividad antimicrobiana sobre las cepas de Escherichia coli, Candida albicans, Salmonella enteritidis y Staphylococcus aureus. Los resultados son positivos para los dos últimos microorganismos. Por último se determina el porcentaje de humedad (64.34 %) y cenizas (3.3 %) en las hojas de Muehlenbeckia hastulata (J.E.Sm) I.M. Johnst, además de la determinación de algunos micronutrientes (Hierro, Sodio, Zinc, Manganeso y Cobre) y comprobando que metales pesados como: plomo y cromo, se encuentran en proporciones menores a 0,5 ppm.
Análisis liquenoquímico de la Psiloparmelia sp y la preparación de una crema fotoprotectora
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2023) Zorrilla Vargas, Ruth Cinthya; Castro Mandujano, Olivio Nino
Realiza el análisis liquenoquímico. (Antioxidantes y fenoles totales) del liquen Psiloparmelia sp. y la preparación de una crema fotoprotectora. Hoy en día debido a la fuerte radiación UV existen muchos problemas de la piel ya que día a día hay una mayor incidencia de radiación solar por el calentamiento global. La metodología de la investigación se basa en macerar el liquen con alcohol, para obtener el extracto alcohólico del liquen, a partir de la cual, se realiza el análisis de antioxidantes, fenoles totales y la cuantificación del ácido úsnico. Después de desarrollar los análisis, se realiza la preparación de la crema fotoprotectora y finalmente se caracteriza organoléptica y fisicoquímicamente. Finalmente, se determina el factor de protección solar (FPS) de la crema mediante el método de Mansur. Además, se logra aislar un sólido amarillo al cual se analiza espectroscópicamente por UV visible y FT-IR. Los resultados obtenidos para el análisis de la capacidad antioxidante del liquen Psiloparmelia sp. es de 2,3 mg Ácido Ascórbico/g de muestra; para el análisis de fenoles la concentración es de 12,6 mg Acido Gálico/g de muestra y el contenido de ácido úsnico es de 3,92 mg Acido Úsnico/g de muestra (1,4% respecto a la muestra) este valor se encontró dentro del rango deseado. En el caso del aislamiento del sólido amarillo, se propone que es el ácido úsnico por los datos en el UV visible e IR. Para la crema fotoprotectora, tiene color beige, olor propio a líquenes, bastante homogénea, de pH 6,5, de textura buena y consistencia suave. El resultado del residuo seco obtenido de la crema es 21,35%, con un Factor de Protección Solar (FPS) de 3% para una concentración de 1,5% del extracto del liquen. Se concluye que la crema tiene una protección mínima ante los rayos UV, por lo que se recomienda usar más volumen del extracto del liquen para poder obtener una mayor fotoprotección.
Análisis semicuantitativo del contenido de ésteres metílicos, de ácidos grasos, para la aplicación en el monitoreo del proceso de producción de biodiesel, por cromatografía de gases
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2011) Rodríguez Chero, Jorge Luis; Reátegui Sánchez, Scila
Manifiesta que la calidad de biodiesel tiene relación directa con su contenido de ésteres metílicos de ácido graso. Su cuantificación de acuerdo a la norma EN-14103 se realiza al final del proceso. A diferencia de lo que ésta considera, en el presente trabajo se modifica la forma de su cuantificación; con la finalidad de aplicarla durante las diferentes etapas del proceso de producción de biodiesel, particularmente en el proceso de transesterificación de los aceites. Son tres los aspectos, motivo de modificación: 1) reemplazo del estándar interno, heptadecanoato de metilo de 10 mg/mL que se añade a cada muestra, por factores de respuesta para cada éster metílico de ácido graso, 2) los factores de respuesta son calculados a partir de las áreas obtenidas, cuando se inyecta una solución estándar que contiene una mezcla de 37 ésteres metílicos de ácido graso, y 3) los cambios introducidos no alteraron la forma de expresar los resultados finales. Estos se ajustan y son comparables a lo establecido en la norma EN-14103. En cuanto a la verificación de la exactitud y la precisión, los resultados obtenidos son comparables con aquellos reportados al aplicar la norma internacional EN-14103. Para establecer la precisión de la semicuantificación propuesta, se hicieron 12 repeticiones de la misma muestra y el grado de dispersión de los resultados fue determinado mediante el cálculo del coeficiente de variación (%C.V.) y homogeneidad de varianzas.
Aplicación de la Arcilla Bentonita Activada con Ácido Oxálico en la Regeneración de Aceites Lubricante Usados
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2024) Crespo Reyna, Grace Diana; Vicuña Galindo, Eder Clidio
Determina la capacidad de regeneración del aceite lubricante usado aplicando una arcilla bentonita activada con ácido oxálico. Este estudio es importante porque propone un método más eficiente y menos contaminante que la activación tradicional con ácido sulfúrico. La metodología incluyó usar FTIR para caracterizar la bentonita activada con ácido oxálico, que produjo la aparición de más sitios activos y el desplazamiento de cationes de hierro y aluminio de la capa octaédrica. Se utilizaron dosis de bentonita activada al 10%, 20% y 30% para regenerar el aceite lubricante usado; que luego fue caracterizado mediante FTIR, mostrando una reducción del hollín, eliminación de contaminantes por nitración y una menor intensidad en las vibraciones de glicol. Se evalúo el proceso de regeneración del aceite, obteniéndose una disminución del 63% y 54% en la viscosidad a 100°C y 40°C, respectivamente, usando ASTM D7279-20; un color amarillo claro (1.0 en la escala de ASTM 1500-12) y un rendimiento del 65%. Además, se realizaron análisis de contenido de humedad según ASTM D6304-20, índice de viscosidad ASTM D2270-10, índice de acidez total ASTM D664-18, y contenido de metales según ASTM D5185-18. Se determinó, mediante ANOVA yla prueba Tukey, que las dosificaciones de 20% o más de la bentonita activada fueron las más efectivas en la regeneración de aceites lubricantes usados.
Aplicación de la metodología Lean Six Sigma para evaluar los factores que influyen en la pérdida de carbonatación de botellas gasificadas de formato personal (500 ml) en una empresa manufacturera de bebidas. Caso AJEGROUP
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2016) Villar Curitomay, Evelyn Lizbeth; Góngora Tovar, Carlos Fernando Hilario
Realiza un análisis de impacto de la metodología Lean Six Sigma aplicado en el proceso de fabricación de bebidas gaseosas en una empresa de bebidas manufacturera para lo cual se toma como caso piloto el sistema de producción de la Empresa AJEGROUP, de manera específica en la Línea 22 que produce Kr Negra 500 mL, como resultado del análisis, se encuentra que en dicha línea se identifica una importante devolución de botellas del mercado, si bien esta devolución no es tan importante, sí tiene un efecto colateral en la merma por línea y en la devolución del CEDI. Como resultado del análisis técnico, económico y aplicando dicha metodología se ha encontrado que se puede generar un ahorro mensual de $7,484 monto que anualizado implica $97,287, cifra que la empresa lo considera importante, en la medida que la metodología se aplique a las líneas productivas, el ahorro resultaría muy significativo en las actuales circunstancias de la coyuntura económica.
Aplicación de las arcillas en el tratamiento de efluentes electroquímicos
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2005) Zárate Anchante, Gisela Belén; Osorio Anaya, Ana María
El presente trabajo de investigación experimental, propone una alternativa para la remoción de iones cinc y cobre presentes en los Efluentes Electroquímicos, usando como agentes descontaminantes arcillas naturales peruanas. Para tal fin, se han utilizado cuatro arcillas del tipo montmorilloníta previamente identificadas a través de patrones de difracción de rayos X. El trabajo constó de dos partes, cada una de las cuales se detallan a continuación: En primer lugar, las muestras tratadas fueron patrones de soluciones de cinc y cobre en concentraciones que iban desde 25 a 500 ppm. y 50 a 1000 ppm. respectivamente. La relación masa de arcilla / volumen de solución se fijó en 5 gramos/ 200 mL, estableciéndose el tiempo de agitación en una hora para todos los casos. Trabajando con una arcilla de tipo sódica, los porcentajes de remoción de iones Zn+2 alcanzados en la mayor parte de las pruebas superaron el 90%. Para el caso del cobre, trabajando con una arcilla de tipo cálcica, las remociones obtenidas en la mayoría de los casos estuvieron entre 90 y 99,7 % aproximadamente. En segundo lugar, se trataron muestras de efluentes procedentes de una empresa electroquímica. Las concentraciones iniciales de los efluentes electroquímicos de cinc variaron entre 10 y 94 ppm. en Zn+2. Por otra parte, las concentraciones iniciales de los efluentes electroquímicos de cobre oscilaron entre 16 y 160 ppm. en Cu+2. Cuando se trataron las muestras del efluente de cinc, los porcentajes de remoción obtenidos superaron en todos los casos el 98%. En el tratamiento de las muestras del efluente de cobre, las arcillas de tipo cálcica lograron una eliminación entre el 85,5 y 98,5 % aproximadamente, a valores de pH regulados entre 4-5 con una solución HCl 0,01 M. De los resultados del porcentaje de iones cinc y cobre removidos después del contacto de las arcillas con las soluciones patrones y posteriormente con los efluentes reales se desprende, que las arcillas montmorillonitas remueven estos iones. Las del tipo cálcicas iones Cu+2 en mayor proporción y las montmorilloníticas del tipo sódicas iones Zn+2.
Aplicación de resinas exentas de formaldehido en tejido de punto para obtener prendas con mayor valor agregado
(Universidad Nacional Mayor de San Marcos, 2018) Chilón Lozano, Luis Alberto; Erazo Erazo, Raymundo
En este estudio se analizó la aplicación de resinas libres de formaldehido (LF) en tejidos de punto en la empresa textil Cotton Knit SAC, cuyo propósito es remplazar a las que se estaban usando a base de formaldehido (BF) por ser este dañino para la salud y medio ambiente, además poder cumplir las normativas ISO del mercado de exportación, las que exige que el formaldehido libre en una prenda para adulto debe ser menor a 75 ppm y para niños debe ser menor a 16 ppm, lo que no logra con las resinas clásicas a base de formaldehido. Se realizaron pruebas de resinado primero a nivel de laboratorio por aplicación por foulard, para evaluar la presencia o no de formaldehido en forma cualitativa usando el método de la gota con indicador y cuantitativo en laboratorios externos certificados, la estabilidad al mezclarse con ácidos grasos y siliconas, como su polimerización, cambio de color a los tonos, variación de resistencia, etc, luego se aplica en planta con resultados, que tomando como base 20 kg de tela el costo sería $ 179.00 LF, respecto a $ 174.00 BF, que si se quisiera disminuir el formaldehido libre este se incrementa a $ 205.00 BF, por lo que se decide cambiar a usar resina libre de formaldehido además también con resultados de estabilidad dimensional al largo, ancho y torsión aceptables, otra ventaja que la perdida de resistencia está entre 10-20% LF comparado con 20-30% BF. Para obtener una muestra de 20 Kg de tela de algodón, resinada con resina libre de formaldehído con análisis cualitativo y cuantitativo seria aproximadamente $ 600.00.

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