Uso de analogías adecuadas como recurso didáctico para la comprensión de los fenómenos electroquímicos en el nivel universitario inicial

In this paper, we propose a complementary strategy to introduce electrochemical cells in introductory courses of chemistry. Frequently some of the concepts related to electrochemical processes, such as electric work, reversible and irreversible changes, maximum work and differences and similarities between galvanic and electrolytic cells among others, are poorly developed in this kind of courses. We propose, for the introductory treatment of these concepts, an analogy between isothermal expansion of a perfect gas and an electrochemical process. The analogy is qualitatively and quantitatively discussed

Dissolution of inorganic phosphate by biological generated sulfuric acid

En la obtención de fertilizantes fosfatados es habitual el uso de ácido sulfúrico en la solubilización del fósforo a partir de apatitas. El ácido sulfúrico, que suele encarecer estos procesos a nivel industrial, puede generarse por acción sobre azufre elemental de un microorganismo mesófilo como el Thiobacillus thiooxidans a un costo mucho menor. En este trabajo estudiamos el crecimiento bacteriano y la productividad de ácido sulfúrico en cultivos de Thiobacillus thiooxidans sobre cantidades crecientes de azufre elemental y su aplicación en la solubilización de fósforo de un sistema modelo como el fosfato tricálcico.Sulfuric acid is common used for apatifes dissolution in the production of phosphates fertilizers. The sulfuric acid may be generated by the action of Thiobacillus thiooxidans, a mesophilic bacterium fhat grow on elemental sulphur. That is why the cost of production decreases. In this paper, cellgrowth, sulfuric acid productivity and its application in the dissolution of phosphates, were studied.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Dissolution of inorganic phosphate by biological generated sulfuric acid

En la obtención de fertilizantes fosfatados es habitual el uso de ácido sulfúrico en la solubilización del fósforo a partir de apatitas. El ácido sulfúrico, que suele encarecer estos procesos a nivel industrial, puede generarse por acción sobre azufre elemental de un microorganismo mesófilo como el Thiobacillus thiooxidans a un costo mucho menor. En este trabajo estudiamos el crecimiento bacteriano y la productividad de ácido sulfúrico en cultivos de Thiobacillus thiooxidans sobre cantidades crecientes de azufre elemental y su aplicación en la solubilización de fósforo de un sistema modelo como el fosfato tricálcico.Sulfuric acid is common used for apatifes dissolution in the production of phosphates fertilizers. The sulfuric acid may be generated by the action of Thiobacillus thiooxidans, a mesophilic bacterium fhat grow on elemental sulphur. That is why the cost of production decreases. In this paper, cellgrowth, sulfuric acid productivity and its application in the dissolution of phosphates, were studied.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

Pedro tiene Química en/con Agronomía : ¿Tenemos que estudiar Química en Agronomía?

Pedro tiene Química con/en Agronomía es un texto de lectura fácil y amena, que permite articular el secundario con la universidad. Su estructura tiene en cuenta las dificultades de aprendizaje mencionadas, ya que el inicio de cada capítulo contempla el aspecto de la motivación mediante una ambientación cotidiana-agronómica que tiene a Pedro como protagonista, y en la que se plantea una inquietud. Luego el desarrollo formal de un conjunto clave de conceptos es el preludio para el cierre del capítulo, en el que la inquietud se ve resuelta, y el panorama se ve ampliado a concepciones específicas del ámbito agronómico. Luego, los ejercicios y problemas de final de capítulo, en su mayoría, también están adecuados al contexto académico futuro de Pedro. El desarrollo conceptual se nutre de explicaciones fundadas en imágenes que presentan los aspectos macroscópicos, y simpáticas ilustraciones y esquemas que facilitan el proceso de abstracción de los aspectos sub-microscópicos.Facultad de Ciencias Agrarias y Forestale

¿Qué queremos que sepan sobre Química los alumnos que ingresan a la universidad?

La pregunta que hace las veces de título de este trabajo tiene presencia asegurada no sólo en las materias de química de los cursos de la educación de nivel medio, sino también en los cursos nivelatorios previos al ingreso a la Universidad y en los cursos básicos de química a nivel universitario. La respuesta a dicho interrogante por parte de la mayoría de nuestros colegas universitarios, seguramente coincide con la opinión generalizada entre los profesores que enseñan química en la educación de nivel medio, y que podría sintetizarse en la frase: “la mayor cantidad posible de temas”. En particular, nuestro interrogante se origina en las serias y profundas dudas que presentan los ingresantes universitarios sobre temas como formulación y nomenclatura, o cantidades químicas, los que constituyen el lenguaje básico y la columna vertebral sobre la cual se construyen el resto de los conceptos. Estas dudas que suelen perdurar en los alumnos mucho más allá de los primeros pasos universitarios, generan en muchos docentes universitarios la certeza de que “el problema es anterior y se origina por la insuficiente base conceptual adquirida por los alumnos en el ciclo medio”. Esta certeza se transmite hacia el nivel medio como una especie de mandato implícito, provocando en sus docentes una fuerte presión para redoblar esfuerzos en impartir un amplio espectro temático a sus alumnos con el noble propósito de garantizarles su tránsito hacia el nivel universitario. Más aún, la insuficiente preparación previa suele ser, a modo de justificación, el comentario obligado de los alumnos universitarios frente a sus primeros fracasos.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Dynamic Cr(III) uptake by Macrocystis pyrifera and Undaria pinnatifida biomasses

Background: The increased industrial activity has resulted in the discharge of large amount of pollutants including non-degradable metals into the environment. Chromium is produced in several industrial processes and it can be found in the environment in two stable oxidation states, Cr(VI) and Cr(III). Cr(VI) is more hazardous due to its carcinogenic and mutagenic effects on living organisms. Although much less toxic, Cr(III) can also exert genotoxic effects under prolonged or severe exposure. It can be separated from the solution by precipitation but biosorption using brown algae seems to be an effective and sustainable treatment technique owing to its cost-effectiveness and environmental friendly characteristics. Macrocystis pyrifera and Undaria pinnatifida are two marine brown macroalgae with high capability of removing heavy metals including Cr(III) in batch mode of operation. In this work packed bed biosorption of Cr(III) by M. pyrifera and U. pinnatifida biomasses was evaluated. Results: The shapes of the breakthrough curves were rather different for each biomaterial. Parameters like the breakthrough time (tb) andzone mass transfer (MTZ) showed that U. pinnatifida has greater affinity for Cr(III). The maximum adsorption capacity at the exhaustion operating time (te) demonstrated that M. pyrifera has higher retention capacity of Cr(III). The experimental data were fitted to Thomas, Yoon-Nelson and Dose-Response models. The best correlation coefficient (0.94 or 0.96) was obtained with Dose-Response that accurately describes the uptake behaviour of Cr(III) on the seaweed biomasses under different experimental conditions. The FT-IR spectra evidenced that Cr(III) adsorption occurred mainly by interaction between metal and carboxylate groups present on both the seaweed surfaces. Conclusions: M. pyrifera and U. pinnatifida biomasses are efficient biosorbents for Cr(III) adsorption under a continuous mode of operation although differences between uptake capacities suggest different mechanisms involved in the biosorption.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

¿Qué queremos que sepan sobre Química los alumnos que ingresan a la universidad?

La pregunta que hace las veces de título de este trabajo tiene presencia asegurada no sólo en las materias de química de los cursos de la educación de nivel medio, sino también en los cursos nivelatorios previos al ingreso a la Universidad y en los cursos básicos de química a nivel universitario. La respuesta a dicho interrogante por parte de la mayoría de nuestros colegas universitarios, seguramente coincide con la opinión generalizada entre los profesores que enseñan química en la educación de nivel medio, y que podría sintetizarse en la frase: “la mayor cantidad posible de temas”. En particular, nuestro interrogante se origina en las serias y profundas dudas que presentan los ingresantes universitarios sobre temas como formulación y nomenclatura, o cantidades químicas, los que constituyen el lenguaje básico y la columna vertebral sobre la cual se construyen el resto de los conceptos. Estas dudas que suelen perdurar en los alumnos mucho más allá de los primeros pasos universitarios, generan en muchos docentes universitarios la certeza de que “el problema es anterior y se origina por la insuficiente base conceptual adquirida por los alumnos en el ciclo medio”. Esta certeza se transmite hacia el nivel medio como una especie de mandato implícito, provocando en sus docentes una fuerte presión para redoblar esfuerzos en impartir un amplio espectro temático a sus alumnos con el noble propósito de garantizarles su tránsito hacia el nivel universitario. Más aún, la insuficiente preparación previa suele ser, a modo de justificación, el comentario obligado de los alumnos universitarios frente a sus primeros fracasos.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Genome analysis of the thermoacidophilic archaeon Acidianus copahuensis focusing on the metabolisms associated to biomining activities

Background: Several archaeal species from the order Sulfolobales are interesting from the biotechnological point of view due to their biomining capacities. Within this group, the genus Acidianus contains four biomining species (from ten known Acidianus species), but none of these have their genome sequenced. To get insights into the genetic potential and metabolic pathways involved in the biomining activity of this group, we sequenced the genome of Acidianus copahuensis ALE1 strain, a novel thermoacidophilic crenarchaeon (optimum growth: 75 °C, pH 3) isolated from the volcanic geothermal area of Copahue at Neuquén province in Argentina. Previous experimental characterization of A. copahuensis revealed a high biomining potential, exhibited as high oxidation activity of sulfur and sulfur compounds, ferrous iron and sulfide minerals (e.g.: pyrite). This strain is also autotrophic and tolerant to heavy metals, thus, it can grow under adverse conditions for most forms of life with a low nutrient demand, conditions that are commonly found in mining environments. Results: In this work we analyzed the genome of Acidianus copahuensis and describe the genetic pathways involved in biomining processes. We identified the enzymes that are most likely involved in growth on sulfur and ferrous iron oxidation as well as those involved in autotrophic carbon fixation. We also found that A. copahuensis genome gathers different features that are only present in particular lineages or species from the order Sulfolobales, some of which are involved in biomining. We found that although most of its genes (81%) were found in at least one other Sulfolobales species, it is not specifically closer to any particular species (60-70% of proteins shared with each of them). Although almost one fifth of A. copahuensis proteins are not found in any other Sulfolobales species, most of them corresponded to hypothetical proteins from uncharacterized metabolisms. Conclusion: In this work we identified the genes responsible for the biomining metabolisms that we have previously observed experimentally. We provide a landscape of the metabolic potentials of this strain in the context of Sulfolobales and propose various pathways and cellular processes not yet fully understood that can use A. copahuensis as an experimental model to further understand the fascinating biology of thermoacidophilic biomining archaea.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Direct and indirect mechanisms in the bacterial leaching of covellite

Bacterial leachings of sample of covellite using a strain of Thiobacillus ferrooxidans in 9 K medium with and without iron were made at several pulp densities. Rates of solubilization with and without iron correspond to total and to direct mechanism respectively. Orders of reaction (at each pulp density) for each mechanism at two temperatures were calculated.Facultad de Ciencias Exacta

Bioleaching of manganese (IV) oxide and application to its recovery from ores

Bioleaching of manganese (IV) oxide with Thiobacillus thiooxidans has been studied in media with and without sulfur, ferrous sulfide and ferrous sulfate. The knowledge of the role played by the bacteria and the reducing substances suggest that the leaching of manganese (IV) ores through the use of thiobacteria is only justified when suitable amounts of sulfur or metal sulfides are present.Facultad de Ciencias ExactasCentro de Tecnología de Recursos Minerales y CerámicaComisión de Investigaciones Científicas de la provincia de Buenos Aire