Epoxidación de oleína de palma con ácido peroxiacético formado in situ

Este artículo presenta los resultados de un proyecto de investigación encaminado a evaluar las condiciones de producción de oleína de palma epoxidada mediante el método de ácido peroxiacético formado in situ. Los aceites epoxidados son sustancias químicas de gran importancia industrial, de uso directo como plastificantes, o como intermediarios en la fabricación de otros productos químicos de mayor valor agregado. Este trabajo realiza un aporte investigativo a nivel regional, brindando una alternativa de uso para la oleína de palma africana mediante su utilización en la obtención de un producto con alta potencialidad de producción y utilidad como son los aceites epoxidados. Bajo las condiciones de estudio, se pudo obtener una oleína de palma epoxidada con un porcentaje de oxígeno oxirano de 3,007%, valor comparable con el valor requerido para un aceite de soya epoxidado comercial según la normatividad nacional

Procesos para la valorización del Aceite vegetal usado: Revisión sistemática.

El aceite es un compuesto que no se degrada en el medio ambiente, por ende, se considera un residuo peligroso. En los últimos años, el consumo de aceite producto de nuestra alimentación se incrementó considerablemente y simultáneamente el vertimiento de dicho compuesto al suelo y desagües de la red pública también se ha elevado. Esto se debe a los malos manejos en su disposición final. Dicha situación ha generado un incremento en la contaminación de las fuentes hídricas, debido a que no permite el intercambio del oxígeno. Un solo litro puede llegar a contaminar cerca de 1.000 litros de agua potable. Se calcula que cerca del 35% se convierte en residuo al terminar su vida útil y va a parar a los sifones directamente. En la actualidad, existen una serie de procesos y técnicas para aprovechar este residuo. Por ejemplo en; jabones, ceras, velas, biocombustibles, lubricantes, procesamiento de alimentos, etc. Se considera que el aprovechamiento de dicho residuo podría disminuir la huella ambiental y generaría beneficios a la economía. Se logró mediante búsqueda de información, recopilar las diferentes técnicas y procesos para aprovechar el aceite usado. Se evidenció que la logística de recolección y la falta de conocimiento sobre la correcta disposición son los factores que más afectan al desarrollo de un proyecto de este tipo.Oil is a compound that does not degrade in the environment, therefore it is considered a hazardous waste. In recent years, the consumption of oil as a product of our diet has increased considerably and simultaneously the discharge of this compound into the soil and drains of the public network has also increased. This is due to poor management in its final disposal. This situation has generated an increase in the contamination of water sources because it does not allow oxygen exchange. A single liter can contaminate about 1,000 liters of drinking water. It is estimated that about 35% becomes waste at the end of its useful life and goes directly to the siphons. Currently, there are a series of processes and techniques to take advantage of this waste. For example in; soaps, waxes, candles, biofuels, lubricants, food processing, etc. It is considered that the use of this waste could reduce the environmental footprint and generate benefits to the economy. Through a search for information, it was possible to compile the different techniques and processes to take advantage of used oil. It was found that the logistics of collection and the lack of knowledge about the correct disposal are the factors that most affect the development of a project of this type

Revisión de rutas catalíticas para la obtención de mezclas de furanos provenientes de biomasa de caña de azúcar con potencial de uso como combustible sintético

Uno de los propósitos fundamentales de la eficiencia energética consiste en que la movilidad eléctrica cumpla con el requisito de reducir las emisiones de gases de efecto invernadero (GEI), dicha eficiencia energética se ve enfrentada a diversos problemas técnicos como costo inicial de adquisición del vehículo, escasa red de carga en las ciudades, rango de distancia, la fuente de la energía para los vehículos eléctricos y que en Colombia una parte de la energía es generada por termoeléctricas. Los biocombustibles constituyen en la actualidad una fuente de energía prometedora, debido a las diferentes posibilidades para su obtención a partir de la biomasa. En el presente documento de monografía se realiza una revisión del potencial energético de la biomasa de la caña de azucar en Colombia y un análisis de las rutas catalíticas publicadas durante los años 2002 a 2022 para el tratamiento de esta biomasa vía deshidratación catalítica, y que conlleva a la conversión de hexosas en productos como 5-hidroximetilfurfural (HMF) y 2,5-dimetilfurano (DMF) con potencial aplicación como biocombustibles. Las rutas catalíticas para la obtención de furanos son diversas, algunas con poca selectividad, bajos rendimientos en su producción y requieren del uso de catalizadores costosos, generando subproductos como el 5-metilfurfural (5- MF), 5-metilfurfural alcohol (5-MFA) y 2,5-bis(hidroximetil)furano (BHMF) los cuales no son deseables como combustibles para motores, por tener puntos de ebullición muy altos, tener grupos polares en su estructura y por lo tanto afinidad con el agua. Sin embargo, en el presente documento se destacan aquellas metodologías que han generado una excelente conversión de los carbohidratos derivados de la biomasa, así como selectividades y rendimientos favorables de HMF y DMF en condiciones de reacción de temperatura y presión favorables (temperaturas menores a 100°C, presión atmosférica y pH cercano a la neutralidad). Esta revisión constituye un valioso aporte hacia la búsqueda e implementacion de alternativas energéticas, como combustibles sintéticos de cero emisiones de GEI, apoyándose en fuentes renovables de energía como las plantas de energía solar concentrada, y las razónes por las cuales estas tecnologías son la clave para que estas rutas catalíticas sean energéticamente más rentables.The propose of energy efficiency is that electric mobility complies the requirement to reduce greenhouse gas (GHG) emissions, when energy efficiency is faced with various technical problems such as the initial cost of acquiring the vehicle, low charging network in the cities, distance range and finally, the energy uses by these vehicles has to come from a non-renewable energy source. In Colombia, a part is generated by thermoelectric plants that emit GHG. Biofuels are currently a promising energy source, due to the different possibilities for obtaining them from biomass. In this monograph document, a study is made of theoretical review of the energy potential of sugarcane biomass in Colombia and the main advances in the routes for obtaining biofuels from the biomass of the sugar cane crop that, through a catalytic dehydration process that leads to the conversion of hexoses into products such as 5-hydroxymethylfurfuraldehyde (HMF) and 2,5-dimethylfuran (DMF) with potential application as biofuels. The catalytic routes for obtaining furans are varied, some with little selectivity, low production yields and the use of expensive catalysts, generating by-products such as 5-methylfurfural (5-MF), 5-methylfurfural alcohol (5-MFA) and 2,5-bis(hydroxymethyl)furan (BHMF) which are undesirable as motor fuels, due to, they have very high boiling points, polar groups in their structure, and therefore have an affinity for water. In the present work, a theoretical review of the catalytic routes published in the last ten years (2002-2022) for the synthesis of biofuels from sugarcane biomass is presented, whose review constitutes a valuable contribution towards the search and implementation of energy alternatives, such as synthetic fuels, zero emissions, relying on renewable energy sources such as concentrated solar power plants, and how this technology is the key to making these catalytic routes more energy efficient

Reformado catalítico en fase acuosa de glicerina, sobre catalizadores: Platino, Rodio y Platino-Rodio, soportados en óxidos mixtos Cerio-Circonio-Cobalto

El crecimiento sostenido que en los últimos quince años ha tenido la industria del biodiésel, por la ruta de la transesterificación de aceites, ha traído consigo la sobreoferta de glicerina cruda. En el presente trabajo se emplearon catalizadores en estructura definida Ce-Zr-CoM (M= Pt, Rh y/o Pt-Rh) para transformar dicha glicerina en H2 y productos líquidos de alto valor agregado usando el proceso de reformado en fase acuosa de glicerina a altas presiones. Se sintetizaron dichos catalizadores por el método Pseudosol-gel y se caracterizaron antes y después de la reacción catalítica por los métodos de XRD, XRF, Raman, TPR, SEM-EDXS, TEM, TGA-DTA, Absorción Atómica y Sortometría de N2. Los ensayos catalíticos se llevaron a cabo en reactores de alta presión y las condiciones empleadas estuvieron en el rango de, temperatura: 200-250 °C, presión: 16-50 bar y concentraciones de glicerol de 1-10% en peso. El desempeño catalítico de los materiales se pudo correlacionar directamente con los resultados de caracterización, mostrando que los materiales con fase activa de Pt promueven la producción selectiva de H2 en la fase gas y de compuestos C1 en la fase liquida. Por otro lado, los catalizadores con fase activa Co y Rh promueven la producción de CH4 y compuestos C3 en la fase gas y liquida respectivamente. El catalizador Ce-Zr-Co-Pt mostro el mejor desempeño catalítico bajo las condiciones de reacción empleadas (conversión = 75,5%, selectividad a H2= 98,1% y productividad= 69,5%). Finalmente se pudo reducir los procesos de desactivación de los materiales (lixiviación de la fase activa y deposición de coque) mediante la optimización de las condiciones de reacción empleadas.Abstract. The sustained growth of the biodiesel industry in the last fifteen years, along the route of transesterification of oils, has brought with it an oversupply of crude glycerin. In the present work, catalysts with a defined Ce-Zr-Co-M structure (M = Pt, Rh and / or Pt-Rh) were used to transform said glycerin into hydrogen and high added value liquid products using the aqueous phase reforming of glycerin process at high pressures. These catalysts were synthesized by the Pseudosol-gel method and characterized before and after the catalytic reaction by the XRD, XRF, Raman, TPR, SEM-EDXS, TEM, TGA-DTA, Atomic Absorption and Nitrogen Sortometry methods. The catalytic tests were carried out in high pressure reactors and the conditions used were in the range of, temperature: 200-250 ° C, pressure: 16-50 bar and glycerol concentrations of 1-10% by weight. The catalytic performance of the materials could be correlated directly with the characterization results, showing that the materials with active Pt phase promote the selective production of hydrogen in the gas phase and C1 compounds in the liquid phase. On the other hand, catalysts with active phase Co and Rh promote the production of methane and C3 compounds in the gas and liquid phase respectively. The catalyst Ce-Zr-Co-Pt showed the best catalytic performance under the reaction conditions used (conversion = 75.5%, selectivity to H2 = 98.1% and productivity = 69.5%). Finally, it was possible to reduce the processes of deactivation of the materials (leaching of the active phase and deposition of coke) by optimizing the reaction conditions used.Maestrí

Desarrollo de catalizadores sólidos ácidos para la eterificación de glicerol obtenido en la producción de biodiésel

En el presente trabajo de tesis se estudió el aprovechamiento de glicerol mediante la reacción de eterificación, utilizando sólidos ácidos como catalizadores heterogéneos. En los últimos años, el incremento de la demanda de energía y la necesidad de sustituir los combustibles fósiles por fuentes de energía renovables ha impulsado la producción del biodiésel. Este biocarburante se obtiene mediante transesterificación generando una mezcla de ésteres metílicos y glicerol como principal subproducto. Argentina se ha convertido en uno de los mayores productores de biodiésel a nivel mundial, con lo cual, cuenta con una importante sobreoferta de glicerol en el mercado interno. La alta disponibilidad de este compuesto y la combinación de sus propiedades físicas y químicas lo convierten en un bloque de construcción interesante para desarrollar productos de mayor valor agregado y de esta manera contribuir a la sustentabilidad de la producción del biodiésel. Este trabajo de tesis se ordena en ocho capítulos y dos anexos. Se inicia el Capítulo I realizando un recorrido desde las principales razones que impulsan el desarrollo de energías renovables, hasta la producción del biodiésel en particular, con los comportamientos que tiene su producción y comercialización a nivel mundial y local. Esto permite entender mejor la creciente oferta del glicerol y la importancia de trabajar en el desarrollo de nuevas formas de aprovechamiento. En el Capítulo II se aborda al glicerol desde un enfoque químico, para comprender sus características y potencialidades en las reacciones de valorización, se puntualiza en la eterificación, haciendo una revisión bibliográfica de esta reacción con diferentes catalizadores ácidos, principalmente heterogéneos, y luego la posibilidad de utilizar carbón como soporte catalítico. En el Capítulo III se detallan los procedimientos experimentales empleados en la preparación y caracterización fisicoquímica de los catalizadores, se enumeran los reactivos y equipos empleados, y el desarrollo experimental seguido en cada ensayo catalítico. Los siguientes capítulos se refieren a la presentación y discusión de resultados de caracterización de materiales ácidos en conjunto con su actividad y/o selectividad catalítica. En el Capítulo IV se presentan los resultados alcanzados en la determinación de las condiciones operativas óptimas para estudiar la reacción de valorización de glicerol. Las conclusiones obtenidas en este apartado permitieron realizar los análisis de los diferentes materiales carbonosos funcionalizados con grupos ácidos (Capítulo V) para determinar que método de síntesis resultara el más adecuado para conseguir un material con adecuadas características y desempeño en la eterificación de glicerol. Este material sirvió de referencia para estudiar en el Capítulo VI la actividad de un carbón ácido obtenido mediante co-síntesis. En este mismo capítulo se proyecta la aplicación de este catalizador en la eterificación de glicerol crudo con alcohol bencílico, proveniente de una planta productora de biodiésel (Biobin S.A.). Posteriormente, en el Capítulo VII se presentan los resultados que se obtuvieron con otros sistemas ácidos y en la reacción de eterificación de glicerol con otros alcoholes. Finalmente, el Capítulo VIII resume las conclusiones parciales obtenidas en cada etapa de este trabajo de investigación y resalta el material catalítico que permitió arribar con éxito al principal objetivo de esta tesis. También se presentan las perspectivas a fututo para continuar la investigación en el tema. En los anexos se mencionan los fundamentos teóricos de las técnicas de caracterizaciones fisicoquímicas y los métodos analíticos utilizados en la identificación de los productos y seguimiento del avance de reacción.Facultad de Ciencias Exacta

Efectos del método de producción de compresión directa sobre los procesos de fabricación de tabletas de dimenhidrinato de 50 mg. En un laboratorio privado de Lima Metropolitana, 2021

El actual estudio de tesis está vinculado a una mejora del proceso de manufactura de un granulado de dimenhidrinato de 50 mg, planteando el método de la compresión directa como metodología alterna frente al uso de la granulación vía húmeda, metodología usada en el presente para su fabricación. Con esta alternativa, el desafío era sistematizar una formulación que permitiera dar una tableta con un desempeño, cuantificado en términos de velocidad de disolución, ya sea equivalente o incluso mayor que el del granulado elaborado mediante granulación vía húmeda. Se realizó la compresión directa para la producción de tabletas como forma farmacéutica para cada uno de los lotes pilotos. Posteriormente, éstos fueron expuestos a un análisis fisicoquímico que incluyo la determinación, contenido y la velocidad de disolución. Seguidamente luego de procesar los datos de los análisis, los resultados demostraron propiedades de contenido y liberación semejantes por parte de la tableta. Por último, la equiparación del desempeño de dicha tableta, frente al granulado comercial, otorgo concluir que cuenta con un desempeño equivalente y que, en consecuencia, la compresión directa corresponde a una metodología alternativa y efectiva de producción

Temas selectos en ciencia de materiales i (pdf)

Se presentan una selección de 12 capítulos de diferentes investigadores , los temas de esta obra se encuentran relacionados con polímeros y sus compuestos, nanoestructuras metálicas y óxidos metálicos.El presente libro de investigación tiene como objetivo difundir a la comunidad estudiantil de nivel licenciatura y posgrado, principalmente, algunos temas de actualidad en el campo de Ciencia de Materiales, para motivarla e interesarla en esa área tan importante. Se espera también que el libro sea de utilidad para estudiantes de posgrado en Ciencias e Ingeniería de Materiales o áreas afines

Estudio de sistemas catalíticos aplicados a la producción de hidrógeno a partir de glicerol

Para promover el desarrollo de tecnologías y producción de hidrógeno, Argentina promulgó la ley nacional Nº 26.123 en 2006. Esto ha demandado la generación de conocimiento y la formación de recursos humanos que permitan en un futuro cercano el desarrollo de tecnología propia. Sumado a esto, el fuerte carácter agrícola-forestal de la Argentina permitiría generar un desarrollo industrial estratégico a partir del aprovechamiento de la biomasa para la generación de hidrógeno y biocombustibles. En este sentido, nuestro país tiene disponibilidad de glicerol a partir de la industria de biodiesel, de bajo costo, por lo que resulta de interés estudiar la obtención de hidrógeno a partir del glicerol. Mientras el reformado del metano con vapor tiene muchos años de desarrollo de catalizadores comerciales y reactores industriales, el reformado con vapor de glicerol comenzó a ser estudiado por unos pocos grupos de investigación del mundo desde el año 2007. En este contexto, esta tesis ha planteado como objetivo general desarrollar catalizadores metálicos soportados que permitan obtener hidrógeno a partir del glicerol, empleando bajas temperaturas de reacción, que posibiliten la sustentabilidad del proceso. En el Capítulo I, esta tesis presenta una introducción a la temática, focalizando fundamentalmente la importancia de la producción del biodiesel en la Argentina, y en consecuencia la disponibilidad de glicerol. Se indican brevemente las principales vías de valorización del glicerol. En el Capítulo II se realiza una revisión de los trabajos científicos más relevantes en reformado de glicerol con vapor desde el año 2005 hasta la actualidad. A pesar de los avances alcanzados, aún no se ha logrado un nivel de conocimiento que permita la aplicación tecnológica industrial, lo que indica la necesidad de avanzar en esta temática. En el Capítulo III se describe en primer lugar, la técnica de evaluación catalítica, incluyendo el equipo experimental y la selección de las condiciones operativas utilizadas. Se detallan además las técnicas experimentales empleadas en la preparación y caracterización de los catalizadores. La bibliografía indica que los catalizadores basados en los metales de transición son activos para el reformado en fase vapor del glicerol. En el Capítulo IV se presentan los resultados del estudio de la preparación, caracterización y evaluación de la actividad de catalizadores de Pt y Ni empleando diferentes soportes, con el objetivo de evaluar el efecto de las propiedades del soporte y del tamaño de partícula sobre la selectividad a hidrógeno. A partir de la selección de un soporte de características neutras y alta área superficial como SiO2 y de una fase activa como Pt, fue posible estudiar el reformado a temperaturas inferiores a 450 °C. Se presentan en el Capítulo V las posibles vías de reacción principal a productos gaseosos y reacciones laterales a productos líquidos. En este capítulo, además se presenta el estudio de las reacciones de reformado con vapor de 1-propanol, 2-propanol, 1,2-propanodiol, 1,3-propanodiol, acetol y etilenglicol, con el objetivo de dilucidar la complejidad de reacciones que están presentes en el reformado del glicerol. A partir del estudio de alcoholes de tres átomos de carbono (C3), más simples que el glicerol, se puede identificar la contribución de las reacciones de ruptura de los enlaces C-C frente a las reacciones de ruptura de los enlaces C-O. Para confirmar los caminos de reacción propuestos para el glicerol se realizaron ensayos complementarios con acetol y etilenglicol, para identificar caminos de reacciones laterales que conducen a la desactivación del catalizador por deposición de carbón. En el Capítulo VI, se muestran los resultados del estudio de la preparación, caracterización y evaluación de la actividad de catalizadores de Pt empleando soportes de base carbonosa que poseen como características principales elevada superficie específica, mesoporosidad y no presentan sitios ácidos superficiales que promuevan reacciones de deshidratación. En la primera parte de este capítulo se presentan los métodos de preparación de los soportes y de los catalizadores, y posteriormente los resultados de caracterización de los mismos mediante distintas técnicas tales como TPR, TPO, TEM, XPS, Raman, entre otras. Al final del Capítulo VI, se presentan los resultados correspondientes al comportamiento catalítico, al análisis de estabilidad de los catalizadores, correlacionando estos resultados con la caracterización de los materiales. Finalmente, en el Capítulo VII, se presentan las conclusiones consideradas más importantes, discutidas y señaladas a lo largo de esta presentación.Facultad de Ingenierí

Catalizadores sólidos ácidos para la síntesis de surfactantes

Tesis doctoral inédita, leída en la Universidad Autónoma de Madrid, Facultad de Ciencias, Departamento de Química Física Aplicada. Fecha de lectura: 06-07-201

Revisión sistemática: biodegradación del poliuretano utilizando microorganismos fúngicos

El objetivo de la investigación fue identificar los microorganismos fúngicos más utilizados para la biodegradación del poliuretano (PU). Se llevó a cabo una revisión sistemática a partir de los artículos científicos buscados en bases de datos entre los años de 2015 a 2020, de los cuales, se escogieron 19 artículos, estos se ordenaron para dar resultados, según los criterios de técnicas de medición del poliuretano, enzimas que segregaron y clasificación taxonómica de los microorganismos fúngicos. Llegando a la conclusión que, las técnicas más usadas fueron Análisis Termogravimétrico (TGA), Espectroscopía Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) y Microscopía Electrónica de Barrido (SEM), las cuales son esenciales para poder observar la estructura del polímero, tanto física, química o biológicamente y sus cambios en el proceso. Por otra parte, las enzimas más segregadas fueron la ureasa y esterasa, las cuales, son clave en la descomposición del polímero. Asimismo, en cuanto a su clasificación taxonómica, se determinó que, en filo, son Ascomycotas, clase, Eurotiomycetes, orden, Eurotiale, y familia, Trichocomaceae, este describe el perfil ideal de un hongo biodegradador del poliuretano. Por último, se determinó que el mejor candidato para la biodegradación fue el género Aspergillus, debido a que fue el más usado de todos los artículos, comprobando en varias investigaciones, que es capaz de degradar el polímero en mayor porcentaje, en menor tiempo posible. Finalmente, se recomienda que sea trabajado a gran escala, implementando un diseño de biorreactores, para tratar con cantidades mayores, por encima de lo investigado en laboratorios