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Universidad Autnoma de Coahuila Coordinacin General de Estudios de Posgrado e Investigacin CGEPI Saltillo, Coahuila, Mxico Abril - Junio de 2013
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General de Estudios de Posgrado e Investigacin UA de C
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CienciAcierta , Ao 9, No. 34, abril - junio 2013, es una
publicacin trimestral editada por la Universidad Autnoma de
Coahuila, a travs de la Coordinacin General de Estudios de
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Instituto Nacional del Derecho de Autor, Licitud de Ttulo y
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12. Este nmero se termin de imprimir el 20 de diciembre de
2012 con un tiraje de 1,500 ejemplares.
Las opiniones expresadas por los autores no necesariamente
reflejan la postura del editor de la publicacin.
Queda estrictamente prohibida la reproduccin total o parcial de
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CONSEJO EDITORIAL Judith Amador-Hernndez
Antonio T. Araujo Soto
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Iliana Margarita de la Garza-Rodrguez
Rosa Elena Garza Rodrguez
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Antonia Martnez Luvanos
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Fernando Salinas de Len
Jos Sandoval Corts
Vernica Trujillo Martnez
Patricia Vega Snchez
Roco Vernica Garay Flores
Colaboradores
CienciAcierta 34
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CienciAcierta
Correspondencia a:
Editorial
La ciencia a travs de sus mltiples facetas, sigue asombrando al hombre a pesar de ser
parte nuestra casi desde el nacimiento de la Humanidad. La ciencia ha venido a ser
nuestra extensin en el mundo material, para aprehenderlo de una manera ms
especfica, ms profunda a un mayor plazo, y para obtener una utilidad ms eficiente.
El crecimiento cientfico mundial, al que aportan sus propios avances los investigadores
universitarios, es diario, por no decir permanente y fluido. Todos los das, a toda hora,
hombres de ciencia de todo el mundo, dan a conocer sus avances en los ms variados
campos cientficos, mismos que van desde la medicina, la ingeniera gentica, la
arqueologa, la astronoma, y cuanto se desee. Hoy ha desaparecido una sola rea de la
naturaleza en la que no est presente, actuante e inmersa la ciencia y su hermana la
tecnologa.
Y sin embargo, seguimos siendo el mismo Hombre de siempre.
El naturalista Charles Darwin escribi una obra dedicada a la expresin de las emociones,
obra tal vez ms importante que su famosa El origen de las especies, mas no por ello ms
conocida. Tal vez porque al hombre moderno nos sigue interesando ms la apariencia, que
lo interno.
Las emociones hacen al hombre como hacen los muros a una casa. No obstante la casa se
precia ms de su decoracin que de su substancia arquitectnica. En este sentido, la
ciencia ha avanzado a la par de la Humanidad en casi todos los sentidos, menos en el de
una filosofa de la ciencia.
Para qu investigar, indagar, sintetizar, aplicar, desensamblar, trasladar los componentes
de la naturaleza a este o el aquel lado, si se ha de caminar, y con frecuencia se ha de correr
en pos del resultado mismo, de las cifras, de los descubrimientos en s, ms que del
Hombre y de su autoconocimiento.
En este nmero de CienciAcierta el lector encontrar aportaciones a la ciencia que
estamos seguros sern de gran vala. Esperemos que pronto podamos ofrecer en
nuestras pginas algunas reflexiones en torno a la ciencia, y lo ms importante: a la ciencia
del hombre.
Lic. Blas Jos Flores Dvila
Rector de la UAdeC
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CienciAcierta2
Adsorcin y su aplicacin en tratamientos de efluentes industrialesRosa Elena Garza Rodrguez, Antonia Martnez Luvanos, Patricia Vega Snchez
Aleacin de Al-Si-Cu para aplicaciones a altas temperaturasCarlos Huitron Corts
Glucosa Oxidasa - enzima de uso biotecnolgicoRoco Vernica Garay Flores, Cecilia Balvantn Garca, Jos Luis Martnez Hernndez,Gerardo Gaona Lozano, Anna Ilin
Herbolaria: alternativa teraputica en diabetes mellitus. Usos y costumbres. Martha Alicia Magallanes Monrreal, Ana Laura Carrillo Cervantes , Brenda Beatriz Ponce Ibarra
Importancia de la qumica analtica en la sociedad actualEdith Mada Colunga-Urbina, Iliana Margarita de la Garza-Rodrguez, Jos Sandoval Corts, Judith Amador-Hernndez
Vida sexual en los aos doradosWendy Juana Mara Garca Meza
Logstica inversa de la investigacin cientfica Jos Mara Guajardo Espinoza
Materiales sustentables en la construccinGonzalo Jos Francisco Prez Gmez Martnez,Vernica Trujillo Martnez
Los microncleos: resea de un biomarcador de dao gentico Antonio T. Araujo Soto
Nanoferritas superparamagnticas para el tratamiento del cncer por hipertermiaBlanca Irene Macas Martnez, Elia Martha Mzquiz Ramos, Sagrario Martnez Montemayor
Algunas notas sobre la didctica de la historiaAlfredo Rocha Martnez
Produccin de biodiesel de aceite de ricino mediante el uso de tecnologas no
convencionalesFernando Salinas de Len, Leopoldo Ros Gonzlez, Julio Csar Montaez Senz
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Contenido
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CienciAcierta 3
Adsorcin y su aplicacin en tratamientos
de efluentes industriales 1
Rosa Elena Garza Rodrguez
Maestra en Ciencia y Tecnologa Qumica
Facultad de Ciencias Qumicas
Universidad Autnoma de Coahuila
Antonia Martnez Luvanos
Departamento de Materiales Cermicos
Facultad de Ciencias Qumicas
Universidad Autnoma de Coahuila
La adsorcin en disoluciones fue observada por primera vez
por Lowitz en 1785, y pronto se aprovech para la
decoloracin del azcar en su etapa de refino. En la segunda
mitad del siglo XIX ya se utilizaban en Amrica filtros de
carbn vegetal en las plantas de tratamiento de agua.
Durante la Primera Guerra Mundial se fabricaron grandes
volmenes de carbn activo granular (GAC) para emplearse
en las mscaras de gas. Las primeras unidades con GAC
usadas para el tratamiento de aguas de abastecimiento
pblico fueron construidas en Hamm (Alemania) en 1929. El
carbn activo en polvo (PAC) se utiliz por primera vez para
aguas pblicas en New Milford (Nueva Jersey, Estados
Unidos) en 1930 (Carbn activo, 2006).
Qu es la adsorcin?
Adsorcin es la acumulacin preferencial de una sustancia
en una fase lquida o gaseosa (adsorbible o absorbato)
sobre la superficie de un slido adsorbente (Martnez, 2010).
El adsorbente tiene nanoporos conocidos como centros
activos en los que las fuerzas de enlace entre los tomos no
estn saturadas, y que permiten que se instalen molculas
de naturaleza distinta a la suya, procedentes de un gas en
contacto con su superficie (Figura 1).
La adsorcin es un proceso exotrmico y se produce
espontneamente si el adsorbente no se encuentra
saturado. Son muchos los tipos de adsorcin que existen
entre slido-gas, slido-lquido y lquido-gas, pero aqu
trataremos la de slido-lquido (Instituto Nacional del
Carbn, 2011).
Los procesos de adsorcin son ampliamente usados en
aplicaciones industriales, por ejemplo, en la purificacin de
agua potable o el tratamiento de aguas residuales
industriales.
Existen dos tipos de adsorcin: fisisorcin (adsorcin fsica) y
quimisorcin (adsorcin qumica). La primera es inespecfica
y se debe a fuerzas de atraccin entre las molculas o fuerzas
de Van der Waals; aqu la molcula adsorbida no se fija a un
sitio en particular de la superficie slida, sino que se mueve
libremente sobre sta. El material adsorbido tambin se
puede condensar y formar varias capas superpuestas en la
superficie del adsorbente. Generalmente es muy reversible 2
con una disminucin de la concentracin de la desorcin del
material (Sawyer, McCarty y Parkin, 2006; Martnez, 2010).
Por otro lado, la quimisorcin es el resultado de fuerzas ms
intensas, comparables con las que llevan a la formacin de
compuestos qumicos. Regularmente el material adsorbido
forma una capa sobre la superficie con el espesor de una
molcula, y las molculas no son libres para moverse de un
sitio a otro; cuando la superficie est cubierta por una capa
molecular, la capacidad del adsorbente se agota. Es
raramente reversible; el adsorbente generalmente se tiene
que calentar a temperaturas altas para remover el material
adsorbido (Sawyer y col., 2006; Martnez, 2010).
Los materiales adsorbentes
Los materiales slidos empleados como adsorbentes pueden
ser naturales o sintticos. En cualquier caso, el proceso de
fabricacin ha de asegurar un gran desarrollo superficial
mediante una elevada porosidad. Los adsorbentes naturales
(arcillas, zeolitas) tienen pequeas superficies, mientras que
los industriales y los carbones activados de buena calidad 2
pueden llegar a tener entre 1.000 y 1.500 m /g (Leyva, 2008).
Otra caracterstica importante que debe reunir un buen
adsorbente es la alta capacidad de adsorcin. La relacin de
equilibrio entre las fases influye en la eficacia con que se
alcanza la capacidad final y, en muchos casos, controla la
capacidad real del soluto (Dabrowski, 2001).
El adsorbente ms ampliamente utilizado para el tratamiento
de aguas residuales es, no obstante, el carbn activo (Figura
2). Los primeros estudios sobre su aplicacin se remontan a
1935; en la dcada de los cincuenta ya se utilizaba para el
tratamiento de efluentes industriales procedentes de la
fabricacin de pesticidas, y hacia 1960 comenz a
considerarse de inters su posible uso en el tratamiento de
aguas negras urbanas.
1
Autor para correspondencia: [email protected]
Patricia Vega Snchez
Facultad de Ciencias Qumicas
Universidad Autnoma de Coahuila
Figura 1. Representacin de la adsorcin de una molcula.
Fuente: http://www.chemvironcarbon.com/es/carbon-activo/adsorcion
2
Proceso inverso a la adsorcin.
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CienciAcierta4
Los metales fcilmente adsorbibles mediante carbn
activado son: antimonio, arsnico, bismuto, cromo y estao;
los de potencial de adsorcin medio son: plata, mercurio,
cobalto y zirconio; mientras que los de potencial bajo son:
plomo, nquel, titanio, vanadio, hierro (Basci, 2004).
Descripcin del impacto en efluentes industriales
En la actualidad diversas industrias presentan elevado
potencial contaminante debido a que sus procesos
productivos generan grandes volmenes de residuos.
Cuando estos contienen metales disueltos deben ser
tratados para su disposicin al ambiente, a fin de cumplir con
los niveles permitidos por las autoridades. Estos efluentes
se generan debido a la actividad minerometalrgica y a los
procesos de drenaje cido; su tratamiento es indispensable
para reducir los niveles de contaminacin en el agua (Leyva,
2008).
La composicin de las aguas se analiza con diversas
mediciones fsicas, qumicas y biolgicas; las ms comunes
incluyen la determinacin del contenido en slidos, las
demandas bioqumica y qumica de oxgeno (DBO y DQO), y
el pH.
Los residuos slidos comprenden los slidos disueltos y en
suspensin. Estos ltimos se dividen, a su vez, en
depositables y no depositables, dependiendo del nmero de
miligramos de slido que se deposita a partir de un litro de
efluente en una hora. Todos estos pueden dividirse en
voltiles y fijos, siendo los voltiles, por lo general, productos
orgnicos, y los fijos, materia inorgnica o mineral
(Tratamiento de aguas efluentes, 2012).
La Figura 3 muestra los diferentes tratamientos aplicados a
efluentes industriales. El proceso de adsorcin se realiza
con diversos materiales, generalmente microporosos, como
las arcillas pilareadas, alminas y carbones activados. Los
carbones activados pueden obtenerse utilizando como
materia prima materiales ricos en carbono, bsicamente
provenientes de fuentes renovables, como los materiales
lignocelulsicos y desechos agrcolas (Leyva, 2006)
Parmetros de adsorcin
La eliminacin de sustancias mediante los procesos de
adsorcin sobre slidos requiere un conocimiento previo de
las condiciones ms favorables en las que se produce este
fenmeno.
Los procesos de adsorcin dependen de la naturaleza de la
sustancia que se va a recuperar del medio (adsorbato) y de la
estructura o las caractersticas del slido adsorbente.
Si se considera que el adsorbato es un metal, el proceso de
adsorcin depende de condiciones experimentales como el
pH, la concentracin de metal y adsorbente, competencia
con otros iones y del tamao de la partcula
(http://www.estrucplan.com.ar/Articulos/verarticulo.asp?IDa
rticulo=1723).
La capacidad final del adsorbente para un determinado
soluto puede utilizarse o no plenamente en las condiciones
del proceso real. En el lmite se establece un equilibrio entre
la concentracin del adsorbato en disolucin y la masa del
mismo adsorbida por unidad de masa (o de superficie) del
adsorbente; en muchos casos esta relacin de equilibrio se
puede formular mediante ecuaciones relativamente
sencillas, como la debida a Freundlich.
Es importante el carcter ms o menos polar de las
molculas de adsorbato, as como su tamao. Se puede decir
que el soluto se adsorber ms fcilmente cuando su afinidad
por la superficie sea superior a su afinidad por el disolvente.
Por lo tanto, la energa de unin entre la superficie y la
sustancia considerada depende de la naturaleza de los
solutos que han de adsorberse (Freire y col., 2000). Por ello
hay que conocer los aspectos cinticos y termodinmicos del
proceso, y los mecanismos y las resistencias que los regulan,
pues stas determinan el tiempo de contacto necesario y, as,
el tamao de las instalaciones.
Procesos en las plantas de tratamiento
La adsorcin puede llevarse a cabo a escala industrial
integrndose en distintas etapas segn los modelos
esquematizados en la Figura 4 utilizando dos procedimientos
bsicos:
Figura 2. Nanoporos en una muestra de carbn activo vista al microscopio
electrnico.
Fuente: http://www.textoscientificos.com/quimica/carbon-activo.
Figura 3. Clases de tratamiento de efluentes industriales.
Fuente: (Freire, 2000.)
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CienciAcierta 5
Debe prestarse especial atencin a los sistemas de lavado,
debido al riesgo de prdida de carbn por flotacin. Como se
ha dicho, segn los medios con que el carbn activo se ponga
en contacto con el agua, la materia en suspensin presente
tambin puede ser eliminada (Fraissard, 1996; Tien, 1994).
El problema de la obstruccin de carbn puede reducirse si
se utiliza un lecho expandido y flujo ascendente (Figura 4,
inciso d). Durante la operacin, el afluente se introduce por el
fondo de la columna y se deja que se expanda el lecho, como
si se tratase de un lecho filtrante durante un lavado a
contracorriente. El carbn consumido se va sustituyendo en
forma continua por uno nuevo. En un sistema as, la prdida
de carga no aumenta con el tiempo una vez que se ha
alcanzado el rgimen de funcionamiento normal.
Conclusin
La Tabla 1 muestra en general los aspectos positivos y
negativos de aplicar adsorcin en efluentes industriales.
Tabla 1. Principales aspectos positivos y negativos de la
utilizacin de la adsorcin en efluentes industriales.
Entre los aspectos negativos hay que sealar que el coste de
operacin suele ser comparativamente alto y, por esta razn,
su empleo queda restringido, en general, a los casos de
necesidad o a otros en que convenga reutilizar las aguas
tratadas o, como se ha indicado, recuperar algn producto de
las mismas (Dabrowski, 1999).
Desde el punto de vista industrial, las consideraciones
econmicas del proceso han de tener en cuenta tanto la
inversin necesaria incluida la planta de regeneracin del
adsorbente, si la hubiese como los costes de operacin.
Cabe destacar el precio del adsorbente, la capacidad del
mismo que determina la dosis necesaria, y las posibilidades
tcnico-econmicas de su regeneracin (Dunne y Myers,
1994; Yang, 1997).
Los factores a considerar en un proceso de adsorcin
(Roonasi, 2007) son los siguientes:
a) El sistema adsorbente-adsorbato, en lo relativo a:
1. Superficie especfica y porosidad del slido.
2. Tamao de partcula.
3. Tamao, estructura y distribucin de los poros.
A) Contacto en tanque agitado. El adsorbente, en estado
pulvurulento, se aade al agua a tratar y la mezcla se
mantiene agitada el tiempo necesario para alcanzar la
concentracin final deseada en la fase lquida, o, en ltimo
trmino, la concentracin de equilibrio. Despus de separar
las dos fases por sedimentacin y/o filtracin, se regenera el
adsorbente si da lugar. Este procedimiento puede operar en
varias etapas o en continuo.
b) Contacto en columna. El agua a tratar se hace pasar a
travs de un lecho de material adsorbente en estado
granular, a la velocidad adecuada para asegurar el tiempo de
contacto necesario. El lecho opera en continuo y en
condiciones de anegamiento. El adsorbente saturado se
sustituye o se regenera, lo que puede hacerse dentro o fuera
de la propia columna. Se requiere el empleo de una o ms
columnas de funcionamiento intermitente para que el
sistema opere en continuo. Son posibles dos alternativas:
lechos fijos o lechos mviles. Los tres sistemas bsicos de
trabajo son los de flujo descendente en lecho fijo, ya sea en
serie o en paralelo (Figura 4, incisos b y c), y flujo ascendente
en lecho compacto o expandido (Figura 4, inciso d). La
eleccin de uno u otro tipo depende de factores de orden
funcional y tcnico-econmico.
.En la tecnologa con lechos fijos se emplean normalmente
dos o ms columnas en serie o en paralelo, lo que permite
lavar bien la primera columna y regenerar nicamente la
fraccin ms saturada del carbn. Se organiza as un
sistema de contracorriente por permutacin cclica 1, 2,
32, 3, 1 regenerada, etctera. La tecnologa utilizada se
asemeja a la de los filtros de arena.
Figura. 4 a) Situaciones posibles de la etapa de adsorcin en un sistema integral;
b) lechos fijos en serie, flujo descendente; c) lechos fijos en paralelo, flujo
descendente; y d) lechos compactos o expandidos en serie, flujo ascendente.
Fuente: http://www.textoscientificos.com/quimica/carbon-activo
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CienciAcierta6
aguas, fundamentos de adsorcin. Centro de
investigacin y Estudios de Posgrado, Universidad
Autnoma de San Luis Potos, San Luis Potos.
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Yang, R. T. (1997). Gas separation by adsorption processes.
Volumen 1. Londres: Imperial College Press.
B) Las condiciones del medio (Jackson y col. 1993):
1. El pH que afecta al grado de ionizacin de los compuestos
cidos o bsicos. Es frecuente que un pH cido facilite la
adsorcin sobre carbn activo.
2.La temperatura, que influye sobre la velocidad del proceso
y el estado final de equilibrio.
Actualmente en los Estados Unidos se aplica la adsorcin en
el tratamiento de aguas potables, especialmente, con el
objeto de controlar su color, sabor y olor. Tambin se
considera este proceso para la eliminacin de compuestos
qumicos orgnicos, clorados, as como de los co-productos
de la desinfeccin. Por otro lado, ciertos compuestos
inorgnicos perjudiciales para la salud, como algunos
metales pesados, se pueden separar por adsorcin (Sparks,
1995).
En Europa existe una gran experiencia con carbn activo
granular para el tratamiento de aguas procedentes de ros
contaminados. Se espera que en el futuro las aplicaciones
de la adsorcin para el control de la contaminacin de las
aguas potables debida a compuestos txicos o
cancergenos en pequeas concentraciones aumenten
progresivamente (Sirilumduan y Kaewsarn, 2010).
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Leyva, R. (Junio, 2006). Curso-Taller Remocin de arsnico en
6
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CienciAcierta 7
Introduccin
Nuevos retos para las aleaciones de aluminio utilizado para
la produccin de piezas vaciadas para componentes de
motores de automviles estn llegando a partir de la
tendencia de evolucin de motores de combustin interna
para altas especificaciones de potencia de salida. Las
cabezas de combustin interna, en particular, tienen que
soportar altas temperaturas durante su operacin y grandes
concentraciones de esfuerzos. El presente estudio tiene
como objetivo evaluar las propiedades mecnicas a
temperaturas altas de las aleaciones de aluminio Al-Si-Cu
utilizadas tradicionalmente para la produccin de cabezas de
motor vaciadas.
Los resultados obtenidos por Teksid Aluminum son muy
prometedores, especialmente por lo que se refiere a las
aleaciones modificadas en su fase eutctica. De hecho, la
resistencia de la aleacin base de Al-Si-Cu es optima a una
temperatura de 150C, pero disminuye a 250C, mientras
que algunas mejoras interesantes se han conseguido
mediante la modificacin de la composicin de la aleacin
base con las adicciones de Mn y Ni, resultando en un
aumento en la resistencia y la ductilidad a temperatura
ambiente y altas temperaturas.
Otros estudios relacionados desarrollados en Politcnico de
Toryno en Italia a travs de la medicin de fatiga a altos ciclos
y resistencia a la fluencia a alta temperatura estn en
marcha. Por otra parte, la investigacin debe continuar,
tomando en cuenta otras aleaciones, como Al-Mg y Al-Cu [R.
Blanda, 1987].
Piezas de fundicin de aluminio son ampliamente utilizados
en la industria del automvil para componentes tales como
bloques y cabezas de motor producidos en grandes
volmenes, gracias a su combinacin favorable de bajo peso
y buena maquinabilidad, as como en la utilizacin de
materiales reciclados a bajo costo.
En los ltimos aos la evolucin de motores de combustin
interna, ha sido impulsado principalmente por la necesidad
de cumplir con nuevos y estrictos estndares de emisiones
(como Euro 5 o futuro Euro 6 en Europa) y para mejorar el
costo del combustible de los vehculos, con el objetivo de
reducir la cantidad de CO2, que se considera como "Gases
de efecto invernadero" con efecto sobre el calentamiento
global. El concepto de "Downsizing Motor", consiste en
reemplazar motores con mayores propiedades especficas,
los cuales son ms pequeos, ms ligeros y eficientes. El
incremento de potencia especf ica, alcanzada
principalmente por la aplicacin de superturboalimentacin y
la inyeccin de combustible directa, son conceptos
Carlos Huitron Corts*
Facultad de Ciencias Qumicas
Asesor Ma. De Jess Soria Aguilar
Asesor externo Salvador Valtierra Gallardo
Aleacin de Al-Si-Cu para aplicaciones
a altas temperaturas
relacionados tambin para motores de encendido por chispa,
lo cual ha conducido a un incremento en las propiedades
mecnicas y las distribucin de temperaturas en los
componentes del motor.
Adems, en los ltimos diez aos, se han comenzado a
fabricar en aleaciones de aluminio componentes para
motores diesel ligeros y de trabajo mediano, que continan
ganando mercado en Europa, incluso aun cuando, debido a
las altas exigencias de resistencia y durabilidad,
tradicionalmente se ha utilizado el fierro fundido. En
consecuencia, tambin los requisitos para la materiales
utilizados para producir componentes de motor han crecido
en trminos de las propiedades mecnicas y de fatiga a
temperaturas de operacin, ductilidad y resistencia a la
fluencia a altas temperaturas [M. Garat, 1992].
La evolucin de las aleaciones de aluminio y optimizacin de
las tcnicas de fundicin tiende a conducir a la mejora de las
propiedades del material y a la integracin funcional que
permiten obtener piezas vaciadas de aluminio para satisfacer
las nuevas necesidades del mercado [2], y en consecuencia
han permitido sustituir, en muchos casos, los componentes
del motor producidos con aleaciones pesadas de fierro
fundido.
No obstante los requisitos para los nuevos productos se
estn volviendo continuamente un reto para el aluminio
convencional as como para sus aleaciones y sus
innovaciones en nuevas aleaciones estn bajo evaluacin.
La Figura 1 muestra Los componentes en la cabeza de un
motor en la cual se han incrementado los esfuerzos y altas
temperaturas de operacin.
1. Cargas debido a los gradientes de presin en la cmara de
combustin, pueden alcanzar valores alrededor de 200 bares
en los motores diesel, sometido a un esfuerzo de fatiga en la
estructura, en particular sobre la zona de enfriamiento lado
cubierta.
2. Las cargas dinmicas del sistema del tren de vlvulas,
actuando principalmente en el lado superior de la estructura,
en particular sobre los soportes del rbol de levas.
3. Las cargas generadas por los tornillos que conectan la
cabeza al block. El torque de apriete es generalmente muy
alto con el fin de asegurar el correcto sellado de la cabeza
bajo condiciones de operacin.
4. La carga trmica debida a una distribucin no homognea
de temperatura en el componente y por lo tanto una
expansin trmica del material. Una tpica distribucin de
*Correspondencia para autor: [email protected]
-
CienciAcierta8
temperatura en la cabeza debido a una potencia alta de
salida en el motor bajo condiciones de operacin se muestra
en la Figura. 2.
Las temperaturas mximas pueden superar localmente 250
C en la cubierta de la flama durante la combustin, en el lado
de combustin (tpicamente entre las vlvulas de escape), y
alcanzan temperaturas alrededor de 140 C en la interface
con la zona de enfriamiento [B. Lenczowsky, 2004].
Modificaciones del eutctico en las aleaciones Al-Si
Modificacin qumica
En forma general, la modificacin de un eutctico depende
de la naturaleza del mismo, de su fraccin en volumen y de
las propiedades del compuesto ternario formado con el
elemento modificador [J. C. Weiss, 2008].
Los elementos modificadores del eutctico Al-Si,
bsicamente son aquellos que guardan una relacin de radio
atmico con el del silicio r/r =1.55-1.8, donde, de acuerdo a Si
datos experimentales, la relacin ideal es de 1.65. Los
elementos modificadores son bsicamente: Ba, Sr, Eu, Ca,
Yb, La, Na, Ce, Pr y Nd [M. A. Savas, 1987].
Velocidad de solidificacin
La velocidad de solidificacin tiene un efecto modificador ya
que a un valor alto el eutctico Al-Si presenta una morfologa
corta y de aspecto fibroso como la obtenida con el uso de un
modificador qumico [J. E. Gruzleski, 1992].
Sin embargo se ha observado una estructura tipo laminar del
eutctico a velocidades de solidificacin mayores a
7.34C/seg. (825F/mn.). Esto ocurre porque las placas
eutcticas presentan una morfologa octagonal similar a las
del silicio primario y el crecimiento laminar ocurre dentro de
este lmite octagonal debido al corto rango del frente de
difusin donde el sobre enfriamiento necesario es menor al
del silicio primario [Shu Zu, 1999].
Tratamiento trmico
En las aleaciones Al-Si para incrementar y homogeneizar las
propiedades mecnicas se les aplica un tratamiento trmico
de solubilizacion, durante el cual [B. M. Closset, 1992],. las
partculas de silicio sin modificar tienden a ser esfricas o
redondeadas y a coalescer incrementando as el grado de
modificacin [L. E. Marsh, 1996].
Solidificacin de la fase Fierro manganeso.
La presencia de precipitados de fierro en la aleacin base
AlSi9Cu es evidente en la Figura 3A, su morfologa es de tipo
acicular y, como es conocido, este tipo de morfologa es
bastante perjudicial, en lo que se refiere a las propiedades
mecnicas y ductilidad en particular por la aparicin de
fractura debido a la presencia de algunos clivajes.
Con la adicin de Mn, la morfologa de los precipitados de Fe
de tipo acicular cambia a la morfologa compleja, tpicos de
compuestos intermetlicos de Fe-Mn (escritura china,), se
incrementa la elongacin en la aleacin, debido al efecto de
cambio de forma en las agujas de Fe, la superficie de la
metalografa ver Figura 3B muestra ahora la presencia de un
intermetalico en forma de escritura china de una superficie
que ha incrementado la tenacidad. La modificacin de la
aleacin de base con 0,5% de manganeso beneficia la
morfologa de los precipitados de Fe-Mn.
Figura 1. Fuerzas que actan en la cabeza de motor [1].
Figura 2. Distribucin de temperatura en la cabeza de motor [1].
Figura 3. Morfologa de los precipitados Fe-Mn[2].
-
CienciAcierta 9
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Solidificacin de la fase Fierro Zinc
Tambin en este caso, con respecto a la aleacin base, las
diferencias en la estructura ms relevantes estn
relacionadas con la modificacin de la morfologa de fases
que contienen Fe y que cambia un precipitado de fierro de
forma acicular a compleja, tpica de intermetlicos Fe-Zn,
las estructuras aciculares ya no se observan (Ver Figura 4), y
se le puede adicionar hasta un 1% de Zn [B Lenczowsky, H
Koch].
Conclusiones
El comportamiento en las propiedades mecnicas en las
aleaciones de aluminio, est fuertemente influenciado por la
temperatura de operacin y por el tiempo de exposicin a
altas temperaturas. Las propiedades de la aleacin base de
Al-Si-Cu es excelente hasta 150 C (la temperatura de
operacin en las zonas sometidas a tensin en la parte
inferior de la camisa de agua de la cabeza), y decrece a 250
C.
Algunas mejoras interesantes han sido obtenidas
modificando la composicin de la aleacin base con la
adicin de Mn y Ni, obtenindose un aumento de la
resistencia y ductilidad a alta temperatura. Basndose en los
resultados obtenidos en el presente artculo, se puede
continuar con la evaluacin de las aleaciones en trminos de
fatiga a alto nmero de ciclos y resistencia a fluencia a alta
temperatura.
Estas actividades estn en curso en la actualidad. Adems,
el estudio se podr considerar otras aleaciones binarias,
principalmente sobre la base de serie Al-Mg y Al-Cu, para
evaluar su potencialidad real hacia este tipo de aplicaci
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Figura 4. Morfologa de los precipitados Fe-Zn[1].
-
CienciAcierta10
Introduccin
Las enzimas son protenas que se producen en los
organismos vivos. Tiene la capacidad de facilitar y acelerar
las reacciones qumicas que se realizan en los tejidos y
clulas, actan sobre las molculas llamadas Substratos, las
cuales se convierten en diferentes compuestos a los que se
les conoce como Productos. De acuerdo a la reaccin que
llevan a cabo, las enzimas se clasifican en:
oxidoreductasas, hidrolasas, transferasas, isomerasas,
liasas o sintasas y ligasas o sintetasas.
Las enzimas son susceptibles de muchas aplicaciones en
diversos tipos de industrias, entre las que destaca la
alimenticia. En algunos casos, como en la obtencin de
yogur, o la produccin de cerveza o de vino, la fermentacin
se debe a las enzimas presentes en los microorganismos
que intervienen en la produccin.
Desde hace unas dcadas se dispone de enzimas
relativamente puras extradas industrialmente de bacterias y
hongos, y algunas de ellas de plantas y de animales, con una
gran variedad de actividades para ser utilizadas en la
elaboracin de alimentos.
La glucosa oxidasa es un ejemplo de enzima con diversas
aplicaciones. La glucosa oxidasa, (Gox) (E.C.1.1.3.4), es
una enzima que cataliza la oxidacin de la -D glucosa, por
la va del D-glucano- -lactona, hacia cido glucnico y
perxido de hidrgeno, usando el oxgeno molecular como
aceptor final de electrones (Fiedurek y Gromada, 2000).
Entre los productores ms comunes de esta enzima
destacan microorganismos fngicos como: Aspergillus
niger, Penicillium notatum, P. glaucum, P. amagasakiense, P.
purpurogenum, P. variabile, y Alternaria alternata (Caridis et
al., 1991). La Gox tambin es producida por algunas
variedades de insectos tales como: Apis mellifera L, Larva
Helicoverpa zea, Saltamontes de Pasto Schistocerca
americana (Eichenseer et al., 1999). Se han encontrado
algunas bacterias productoras de Gox pertenecientes al
gnero Bacillus (Thongkantha et al., 2000). Adems se ha
obtenido esta enzima mediante la mutacin de cepas de
Pseudomonas Aeruginosa (Patankar, 2012). La Gox es
ampliamente utilizada a nivel industrial para la conservacin
de alimentos y forma parte de los reactivos para la
determinacin de glicemia y otros parmetros clnicos.
Tambin es empleada en el procesamiento de alimentos
para la determinacin cuantitativa de glucosa en los
procesos de fermentacin y en la produccin de cido
glucnico.
Roco Vernica Garay Flores
Estudiante de Posgrado en Biotecnologa
Cecilia Balvantn Garca, Jos Luis Martnez Hernndez,
Gerardo Gaona Lozano, Anna Ilin*
Departamento de Biotecnologa.
Facultad de Ciencias Qumicas.
Universidad Autnoma de Coahuila.
Glucosa Oxidasa - enzima de uso biotecnolgico
A continuacin se detallan sus principales caractersticas y
diversas aplicaciones.
Estructura de la Gox
La Gox fue descubierta en 1928 por Mller (Mller, 1928) en
extractos del hongo Aspergillus niger (Figura 2).
Posteriormente se report la secuencia de Adn del gen de
Gox (Kriechbaum et al., 1989). La estructura de la Gox
(Figura 1) est conformada por un homodmero que consta
de dos subunidades idnticas de 80 kDa y dos subunidades
de dinucleotidos flavina-adenina (Fad) no enlazadas
covalentemente. El dmero contiene dos puentes disulfuro
(Swoboda y Massey, 1965), y la coenzima Fad acta como un
transportador de electrones durante la catlisis (Wilson y
Turner, 1992). La fuente ms comn de produccin de Gox
obtenida es Aspergillus niger. La enzima producida por este
hongo ha sido ampliamente estudiada y se ha encontrado
que cuenta con las siguientes caractersticas fsicas: es una
protena globular ligeramente alargada, con un dimetro
promedio de ocho nm y un volumen parcial especfico de 0.75 -1
ml g ; el valor de su peso molecular ha sido reportado en un
rango de 150,000 a 186,000 kDa; el espectro de absorcin de
luz mxima ha sido a 278, 372 y 452 nm; el valor del 4
coeficiente de extincin molar a 450 nm es de 1.41x10
(Swoboda y Massey, 1965). Hay alrededor de 0.3 g de agua
que se encuentra asociada con cada gramo de peso seco de
la protena (Nakamura y Orgura, 1962).
As como la Gox de A. niger es bien caracterizada, sin
embargo, las propiedades de Gox producida a partir de otros
o r g a n i s m o s t a m b i n h a n s i d o d e t e r m i n a d a s
experimentalmente; se ha encontrado que por lo general
poseen un rango de pH de 4-7, rango de temperatura de 20-
50C, con una Km de 148-198 mM (a pH de 5-7 y 30C)
(Wong et al., 2008).
*Correspondencia para autor: [email protected]
Figura 1. Estructura de la glucosa oxidasa (Goodsell, 2006)
-
CienciAcierta 11
Propiedades naturales
La funcin principal de Gox est estrechamente relacionada
con su alta actividad cataltica: esto la lleva a realizar un
papel importante como agente antibacteriano y antifngico
a travs de la produccin de perxido de hidrgeno. Algunos
experimentos han demostrado que en la presencia de la
enzima catalasa solamente requiere concentraciones
milimolares de perxido de hidrgeno para inhibir el
crecimiento celular, mientras que en la presencia de Gox
necesita de niveles micromolares de perxido de hidrgeno
para lograr el mismo objetivo (Wong, 2008). Otra de las
funciones naturales importantes de la Gox es que esta
enzima beneficia el proceso de la infeccin de plantas as
como la degradacin de la lignina.
Aplicaciones de la Gox
En la Tabla 1 se muestran algunas de las aplicaciones ms
destacables de la Gox. Adems de su uso en la industria de
alimentos, se demuestra su empleo en produccin de
compuestos orgnicos, geoqumica, ensayos de laboratorio
y de biologa molecular, as como su uso importante para el
diseo de biosensores.
En el Departamento de Biotecnologa de la U.A. de C. se
llevan a cabo investigaciones de aislamiento, propagacin y
utilizacin de cepas fngicas del semidesierto de Coahuila, y
en particular de Aspergillus, que poseen la capacidad de
producir metabolitos secundarios. Estas investigaciones
tienen como objetivo principal la obtencin de productos
comerciales, dando como resultado alternativas en la
obtencin de enzimas, incluyendo la Gox. Actualmente se
desarrolla un proyecto de investigacin enfocado al diseo
de un suplemento alimenticio basado en el uso de Gox para
el control de adsorcin de glucosa a nivel intestinal.
Conclusin
La glucosa oxidasa es una enzima que tiene una gran
importancia a nivel industrial. Desde hace varias dcadas ha
sido aplicada en diversos procesos como en la produccin
de alimentos, fabricacin de analitos de laboratorio y
blanqueamiento de telas. Actualmente siguen en incremento
las investigaciones relacionadas con las posibles
aplicaciones de esta enzima en mltiples reas como la
geoqumica y la biologa molecular. Debido a la variedad de
sus aplicaciones y a las investigaciones que se generan
constantemente, los biotecnlogos se han enfocado en la
bsqueda de nuevas fuentes microbianas de Gox.
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Figura 2. Fotografa del hongo Aspergillus niger productor de GOD y CAT de la
coleccin de hongos del Departamento de Biotecnologa UAdeC vista al
microscopio en 40 X
Tabla 1. Principales aplicaciones de glucosa oxidasa (Gox)
-
CienciAcierta12
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-
CienciAcierta 13
Martha Alicia Magallanes Monrreal*, Ana Laura Carrillo
Cervantes, Brenda Beatriz Ponce Ibarra
Cuerpo Acadmico en Consolidacin
Investigacin del Cuidado integral de Enfermera y Educacin
Escuela de Licenciatura en Enfermera U A de C. U.S
Resumen
El uso de las plantas medicinales ha resurgido como
alternativa teraputica frente a la crisis que el sistema de
salud enfrenta. Su reconocimiento para el control y
tratamiento de la diabetes mellitus es uno de ellos
(Organizacin Mundial de la Salud, 2011; Laino y Martn,
2011), debido a sus efectos benficos en el control de los
niveles de glucosa en los pacientes que la padecen y a la
disminucin del riesgo de complicaciones en los mismos
(Diabetes y plantas medicinales, Secretara de Salud (SS),
2002). El objetivo del presente es difundir entre la poblacin
usuaria las dosis ptimas, los beneficios y efectos txicos
originados por el consumo de hipoglucemiantes vegetales
para evitar interacciones indeseables.
Palabras clave: Plantas medicinales, diabetes mellitus, usos y
costumbres, alternativa teraputica.
Introduccin
A nivel mundial, los saberes y prcticas ancestrales acerca
de las plantas medicinales para encontrar alivio a los males
que aquejan a la poblacin, han estado presentes a lo largo
de la historia de la humanidad, y han sido transmitidos sin
una base cientfica de generacin en generacin, en
principio de manera oral, y ms tarde en forma escrita. Estos
reflejan los usos y costumbres sociales acordes al
paradigma predominante de cada poca histrica para
atender las alteraciones a la salud.
El consumo de las plantas medicinales cay en desuso con
el advenimiento de los medicamentos de patente, sin
embargo, frente la inaccesibilidad a los servicios de salud, la
crisis que el sistema de salud enfrenta y su impacto en la
reduccin y/o falta de provisin de medicamentos, costos
elevados y limitacin econmica para su compra, son
algunos de los factores que propician el resurgimiento del
inters por el uso de la herbolaria como alternativa
teraputica.
Desarrollo
Bermdez et al, en el 2005, citan a la Organizacin Mundial
de la Salud (1979) que define a una planta medicinal como
Cualquier especie vegetal que contiene sustancias que
pueden ser empleadas para propsitos teraputicos o cuyos
principios activos pueden servir como precursores para la
sntesis de nuevos frmacos (Bermdez, Oliveira-Miranda,
2005).
Estrada (2009) refiere que en Mxico, de acuerdo con cifras
de la Secretara de Salud, al menos 90% de la poblacin usa
las plantas medicinales, de ese 90%, la mitad usa
exclusivamente a las hierbas para atender sus problemas de
Herbolaria: alternativa teraputica en
diabetes mellitus. Usos y costumbres.
salud; el otro 50%, adems de las hierbas medicinales, usa la
medicina alpata.
Entre las distintas aplicaciones de las plantas medicinales en
la vida de los seres humanos, el reconocimiento como
alternativa teraputica en padecimientos crnico-
degenerativos, como la diabetes mellitus, es una de ellas. A
nivel mundial, la diabetes asciende a ms de 346 millones de
casos que, al complicarse, causan, entre otros, retinopata
diabtica, que origina ceguera en 2% de los pacientes
despus de 15 aos de padecerla; la neuropata diabtica
puede llegar a afectar a 50% de los pacientes, y la
insuficiencia renal ocasiona la muerte de hasta 20% de estos
(Organizacin Mundial de la Salud, 2011; Laino y Martn,
2011).
Actualmente, ms de 300 plantas y extractos son
considerados benficos para el paciente con diabetes;
algunas pueden ayudar a controlar los niveles de glucosa
y otras previenen y/o evitan varias de sus
complicaciones. Aunque el uso de las plantas
medicinales no suplanta de ningn modo el tratamiento
mdico, ayuda a la eficacia de ste y promueve la calidad
de vida de las personas con este padecimiento (Diabetes
y plantas medicinales, SS, 2002).
Los tratamientos herbarios, que son la forma ms popular
de medicina tradicional, resultan muy lucrativos en el
mercado internacional. En 2003-2004 generaron unos
ingresos anuales de 5 000 millones de dlares. Slo en
China la venta de esos productos report 14 000 millones
de dlares en 2005. En Brasil, los ingresos generados por
la medicina herbaria ascendieron a 160 millones de
dlares en 2007 8 (Organizacin Mundial de la Salud,
2008).
El uso de las plantas medicinales puede resultar en muchas
ocasiones arbitrario, debido a diversos factores como el
desconocimiento de su efecto y dosis teraputica, de los
efectos indeseables y/o txicos, as como el modo de
preparacin y su aspecto fsico, del que puede haber infinidad
de especies.
Lo anterior puede traer como consecuencias efectos
contrarios, tales como el envenenamiento, que puede poner
en riesgo la salud y/o causar la muerte de la poblacin que se
expone al uso indiscriminado de esta alternativa teraputica.
Por ello el propsito de este trabajo es dar a conocer el uso de
algunas plantas existentes en nuestro medio y las partes
tiles de ellas por su efecto hipoglucemiante, mismas que se
muestran en la figura 1 y se describen en la tabla 1.
*Correspondencia para autor: [email protected]
No debe avergonzarnos el tomar del pueblo
todo aquello que puede ser til para el arte de curar
Hipcrates
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CienciAcierta14
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CienciAcierta 15
Conclusiones
Se sigue fomentando el uso de las plantas como alternativa
teraputica milenaria en nuestro medio.
Existen evidencias empricas acerca de la aplicacin de las
plantas medicnales, las pruebas cientficas que la avalen,
han sido realizadas recientemente en humanos.
El acceso ilimitado a la Seguridad Social y el alto costo de los
medicamentos de patente, propicia el consumo
indiscriminado de plantas medicinales.
El desconocimiento de la dosificacin exacta de las plantas,
conlleva a la presencia de efectos indeseables para la salud
de la poblacin.
La combinacin de medicamentos alpatas y de la
herbolaria, generan interacciones medicamentosas que
ponen en riesgo la salud de la poblacin.
Recomendaciones.
Se propone la implementacin de cursos especficos de
herbolaria, dirigidos a la poblacin diabtica y sus
familiares, orientados acerca del uso, consumo y efectos
benficos y nocivos de los hipoglucemiantes vegetales.
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Mendoza Daz Sandra Olimpia, Colaborador(es): Dra. Dora Marina
Gutirrez Avella, Dr. Mamadou Moustapha Bah, Dra.
Rosala Reynoso Camacho, MVZ Patricia Andrade
Portillq, Dr. Juan Rafael Riesgo Escovar y Dr. Tedulo
Quezada Tristn. Caracterizacin qumica y biolgica de
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(Cnidoscolus chayamansa Mc. Vaugh)
Muetn Prez P. (2009), Plantas Medicinales: Un Complemento
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www.who.int/mediacentre/factsheets7fs312/index.htm
Prez R. M. 1984 Atlas de las Plantas de la Medicina Tradicional
Mexicana, Biblioteca digital de la medicina tradicional
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Secretara de Salud. (2002). Subsecretara de Innovacin y
Calidad. Direccin General de Planeacin y Desarrollo en
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Desarrollo Intercultural. Diagnstico de los aportes de
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mellitus pp. 21
Tommasi De, N, De simone F; Cirino G; Cicala c; Pizza C. (1991)
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polyhydroxylated triterpenoids of eriobotrya japnica.
Planta Medica 57 pp:414-416
Figura 1. Partes de la planta con efecto hipoglucemiante.
El consumo de las plantas medicinales cay en desuso con el
Advenimiento de los medicamentos de patente.
Fuente: http://www.mexicodesconocido.com.mx/tradicion-herbolaria-del-sur-iii.html
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CienciAcierta16
Edith Mada Colunga-Urbina,
Iliana Margarita de la Garza-Rodrguez,
Jos Sandoval Corts,
Judith Amador-Hernndez*
Facultad de Ciencias Qumicas
Universidad Autnoma de Coahuila
Qumica Analtica?
Desde hace siglos clebres personajes dedicados a la
Qumica desarrollaron numerosos procedimientos en los
que tras la perturbacin fsica o qumica de sustancias se
obtena informacin qumica sobre ellas, de carcter
cualitativo qu sustancias hay?, y/o cuantitativo cunto
hay?. Es as como Lavoisier demostr que el aire tiene un
20% de oxgeno. Utiliz la balanza de laboratorio al hacer
sus mediciones y propuso que los elementos no podan ser
descompuestos a travs de medios qumicos (Holmes,
1984).
Actualmente una de las definiciones ms aceptadas de la
Qumica Analtica es la propuesta por Varclcel (1999), quien
establece que la Qumica Analtica es una ciencia
metrolgica que desarrolla, optimiza y aplica procesos de
medida, encaminados a obtener informacin (bio)qumica
global o parcial de calidad de objetos o sistemas naturales o
artificiales, para resolver problemas analticos.
La Metrologa es la ciencia de las medidas, en la cual se
considera en igualdad de importancia tanto al resultado
mismo de la medicin como a la incertidumbre asociada a
sta. En consecuencia, la Qumica Analtica es la ciencia
dedicada a medir sustancias de manera confiable,
entendiendo por stas en igualdad de importancia 1)
elementos, 2) iones, 3) compuestos, 4) radicales, 5) istopos
(vase Figura 1). Tambin hay que recalcar que al inters
cualitativo o cuantitativo perseguido tradicionalmente, se
suman hoy en da el anlisis estructural y la clasificacin de
informacin qumica como parte del trabajo analtico, en
algunos casos (Figura 2).
Importancia de la qumica analtica en la sociedad actual
Para identificar apropiadamente la informacin qumica
requerida, se ha acuado el concepto de Problema
analtico (vase Figura 3), el cual se construye a partir de
cuatro entidades: 1) el objeto, que es el sistema o poblacin
bajo estudio; 2) la muestra o fraccin del objeto a analizar; 3)
el mesurando, que puede ser cantidad o concentracin a
medir y por ltimo 4) el analito, la sustancia de inters
analtico (Valcrcel y Ros, 1997). Si no se plantea
correctamente el problema analtico, es factible que la
informacin qumica generada no satisfaga las necesidades
del sector de la sociedad al que va dirigido, por lo que no
tendr ninguna trascendencia, aun cuando se haya obtenido
con las tcnicas instrumentales ms modernas o bajo los
procedimientos ms rigurosos en trminos de calidad.
Una vez que se identifica el problema analtico
apropiadamente, puede planearse el trabajo analtico en su
integridad; es decir, es posible establecer las estrategias de
muestreo y preparacin de muestras, elegirse las tcnicas
instrumentales de anlisis ms adecuadas y el tratamiento
de datos pertinente. Tales actividades integran el proceso
analtico (Figura 4) y, a menos que se realicen anlisis in situ,
se involucra trabajo tanto dentro como fuera del laboratorio.
Debe destacarse que durante muchos aos el muestreo se
consider ajeno al mbito del qumico-analtico. Por fortuna,
actualmente se reconoce que es vital su participacin en el
diseo exitoso de un Plan de Muestreo (Conklin y Meinholtz,
2004).
A continuacin se describen algunas de las tendencias en el
desarrollo de la Qumica Analtica, de gran relevancia en la
actualidad.
*Correspondencia para autor: [email protected]
Figura 1. Sustancias de inters analtico.
Figura 2. Objetivos de la Qumica Analtica.
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CienciAcierta 17
SI se reducen los volmenes de anlisis a unos cuantos
mililitros, en LOV se reducen al orden de los microlitros. En el
extremo est -TAS, una plataforma que integra mltiples
funciones para tratar la muestra e introducirla directamente al
instrumento. Son sistemas con microcanales por donde
fluyen muestra y reactivos en el orden de nano- o incluso
picolitros; su operacin est completamente automatizada y
estn diseados para un slo propsito.
Anlisis directo de muestras
Actualmente pueden analizarse muestras con una mnima o
nula preparacin. Entre las herramientas que hacen esto
posible estn los sensores qumicos y los biosensores. Los
primeros son dispositivos generalmente pequeos que
responden a propiedades fsicas o qumicas del analito para
proveer informacin cualitativa o cuantitativa sobre ste.
Estn integrados por una capa delgada de un material
sensible al analito, que a su vez est en contacto con un
transductor, el cual permite convertir la respuesta qumica del
material en una seal ptica o elctrica; entonces, la seal
transducida es procesada a travs de un sistema electrnico,
antes de llegar al dispositivo de lectura final. Idealmente,
deben a) ser robustos, b) dar una respuesta rpida,
reproducible y sin interferencias del analito, c) tener un
intervalo de trabajo til, as como d) ser estables y robustos.
En un biosensor, existe una capa bioactiva que contiene
molculas de reconocimiento (generalmente enzimas,
anticuerpos o protenas receptoras), las cuales interaccionan
con el analito generndose una seal, que posteriormente es
amplificada y registrada. La parte biolgica de estos
sensores tiene como desventaja su inestabilidad qumica o
trmica, por lo que numerosos grupos de investigacin
trabajan en el desarrollo de dispositivos con periodos de
utilidad ms prolongados (Kealey y Haines, 2002).
Muchos de estos dispositivos son de gran valor en nuestra
vida diaria. Por ejemplo, el biosensor de glucosa permite
cuantificar esta sustancia rpidamente y a bajo costo en una
gota de sangre. En tneles con gran trfico vehicular, existen
sensores electroqumicos que permiten monitorear
Automatizacin del proceso analtico
En general, la etapa de preparacin de muestra suele ser la
ms larga y tediosa del proceso analtico, al involucrarse
operaciones para su disolucin, dilucin o preconcentracin,
separacin, limpieza, etc. Esto representa un alto costo en
trminos de horas-hombre y mantenimiento del laboratorio,
exposicin del analista a condiciones de trabajo de alto
riesgo, gran consumo de reactivos por muestra (generando
por ende una cantidad considerable de residuos), un
consumo alto de energa, entre otros inconvenientes.
Hoy en da, la solucin a muchos de estos inconvenientes
recae en la utilizacin de tcnicas donde se miniaturiza el
proceso analtico, como la Inyeccin en Flujo (FI, Flow
Injection), la Inyeccin Secuencial (SI, Sequential Injection),
el Laboratorio en Vlvula (LOV, Lab on Valve) o el
Microsistema Analtico Total (-TAS, -Total analytical
system). Estas tcnicas tienen como propsito acoplar la
preparacin de muestra y deteccin en un solo sistema, que
opera con una mnima o nula intervencin del analista (Kolev
y Mckelvie, 2008), lo cual se traduce en la disminucin del
riesgo de errores y contaminacin de la muestra, el tiempo
de anlisis e incluso el costo. Constituyen la base de los
analizadores automticos.
En FI, se utiliza una bomba que impulsa simultneamente la
muestra y reactivos (generalmente lquidos) a travs de
tubos que confluyen para dar paso a reacciones,
separaciones fsicas y/o qumicas, con el fin de llevar al
analito a la forma qumica ms adecuada para su deteccin,
tambin en continuo. En SI, se sustituye la bomba por una
jeringa, donde la muestra y reactivos son introducidos al
sistema secuencialmente en un slo canal con la ayuda de
una vlvula multiposicin. En LOV, se utiliza una vlvula
modificada y manipulada por SI, que integra canales para la
muestra y reactivos, reactores y/o mdulos de separacin,
as como la propia celda de deteccin. Mientras que en FI y
Figura 3. El problema analtico y un ejemplo tpico.
Figura 4. El proceso analtico y sus etapas.
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CienciAcierta18
facilita la toma de decisiones, lo cual se traduce en un mayor
rendimiento del producto o mejoramiento de su calidad,
reducindose igualmente los costos de operacin (Peterson
y Ullman, 2000). Los ejemplos descritos anteriormente
constituyen exitosamente parte de PAC.
Investigacin multidisciplinaria, la clave del xito
Debe reconocerse que tales avances cientficos y/o
tecnolgicos no seran posibles sin la retroalimentacin de
otras ciencias. Cmo concebir la invencin de un sensor sin
el aprovechamiento de la sntesis de nuevos materiales?
Cmo procesar los miles de datos que generan los nuevos
instrumentos analticos si no se dispusiera de computadoras
y herramientas matemticas para procesarlos? Para qu
desarrollar nuevos mtodos analticos que permitiesen
cuantificar sustancias a nivel celular, si no hubiese grupos de
investigacin que los aplicasen en el estudio de la fisiologa?
De qu servira el diagnstico de la calidad del aire si no
hubiese cientficos dedicados a estudiar sus implicaciones
en el cambio climtico? Las respuestas a tales preguntas
slo tienen como intencin poner de manifiesto la vital
importancia del trabajo multidisciplinario.
As, en su quehacer diario de proveer informacin
(bio)qumica a nivel de servicios prestados a la Sociedad, o
dar respuesta a las necesidades del desarrollo cientfico y
tecnolgico de otras disciplinas, la Qumica Analtica
encuentra su propia retroalimentacin; es decir, define qu
hacer, cmo hacerlo y para qu hacerlo. En conclusin, la
Qumica Analtica experimenta actualmente una vertiginosa
evolucin, marcada por la propia Sociedad, a la cual vale la
pena sumarse.
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Valcrcel M. Principios de Qumica Analtica. Barcelona, Springer
Verlag Ibrica, 1999.
monxido de carbono (CO) y dixido de carbono (CO ), con 2
el fin de activar sistemas de ventilacin emergentes en caso
de que su concentracin alcance niveles alarmantes. Ms
sofisticados an son las lenguas y narices electrnicas,
conjuntos de sensores que responden a mltiples analitos,
en un intento por imitar nuestros sentidos del gusto o del
olfato en la degustacin de un buen vino o caf, por ejemplo.
Clasificacin de informacin qumica a travs de la
Quimiometra
De acuerdo a Massart y col. (1997), "la Quimiometra puede
definirse como aqulla parte de la Qumica que utiliza
matemticas, estadstica y lgica formal como herramientas
para a) disear o seleccionar procedimientos
experimentales ptimos, b) identificar la mayor cantidad de
informacin relevante a travs del anlisis de datos
qumicos, y c) obtener conocimiento acerca de los sistemas
qumicos". Son tres los factores que han detonado el uso
cada vez ms extendido de la Quimiometra: a) el estado del
arte en matemticas o estadstica, entre otras ciencias, b) el
acceso a las computadoras para procesar gran cantidad de
informacin en un tiempo mnimo, y c) la disponibilidad de
instrumentos que proveen de mltiples seales como
resultado del anlisis qumico de una muestra (informacin
multivariante).
Particularmente, resultan de gran inters las Tcnicas de
Reconocimiento de Pautas en la exploracin de la
informacin contenida en conjuntos de datos qumicos
generalmente grandes. Por ejemplo, la combinacin de
estas tcnicas y la Espectroscopa Infrarroja por
Transformada de Fourier ha permitido identificar con xito
muestras adulteradas de aceite de olivo, un producto de
gran inters comercial en el mercado europeo
fundamentalmente (Oussama y col., 2012).
En el mbito de las Ciencias de la Vida, la Metabolmica o
anlisis del perfil de metabolitos en fluidos biolgicos o
tejidos, ha experimentado un gran desarrollo en los ltimos
aos gracias a la combinacin de tcnicas instrumentales
como la Resonancia Magntica Nuclear o la Espectrometra
de Masas, con tcnicas de Reconocimiento de Pautas como
el Anlisis de Componentes Principales. Gracias a la
Metabolmica, se ha avanzado en la comprensin de los
procesos biolgicos asociados a enfermedades como la
diabetes, por ejemplo (Ng y col., 2012).
Anlisis de procesos
La Qumica Analtica de Procesos (PAC, Process Analytical
Chemistry) consiste en la adaptacin de las tcnicas e
instrumentos analticos para su uso directo en el proceso
industrial, con el fin de producir informacin qumica de
manera confiable y en tiempo real, con una mnima o nula
intervencin del operador. La justificacin para implementar
este tipo de sistemas en la industria es eminentemente
econmica. Al reducirse el tiempo requerido para el
muestreo, transportacin de la muestra al laboratorio y el
propio anlisis, se dispone de informacin instantnea que
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CienciAcierta 19
*Correspondencia para autor: [email protected]
Wendy Juana Mara Garca Meza*
Maestra en Enfermera con acentuacin en
Atencin al Adulto Mayor
Universidad Autnoma de Coahuila
Introduccin
La sexualidad no es solamente el coito sino es toda aquella
expresin de cario, ternura, amistad y compaa, habida
entre dos personas que incluye el tacto, la intimidad
emocional y la masturbacin. Siendo formas vlidas de
practicar la sexualidad y que parte de la sociedad suele no
aceptar y permitir, cuando se presenta despus de los 60
aos de edad. A partir de este punto se empieza a considerar
como desviaciones o perversiones, y para su disfrute es casi
obligatorio que la se abstenga de dar muestras pblicas de
ella.
Dadas las condiciones sociales actuales, las limitaciones de
expresin sexual en la tercera edad son muy diversas a las
que vivieron nuestros abuelos, ya que ahora se comienza a
aceptar la sexualidad, sin embargo tambin se han creado
creencias o tabes que influyen negativamente en la
sexualidad plena del adulto mayor.
Las siguientes son reflexiones acerca del papel de la
sexualidad en los adultos mayores, y el contexto en el que
ahora se vive.
Del erotismo a la genitalidad
Se suele confundir el significado de Sexo o genitalidad,
Actividad sexual y Relacin coital. El sexo o genitalidad es el
hecho de ser un hombre frente a una mujer. Y viceversa. La
actividad sexual parte del erotismo donde se requiere
comunicacin ntima, voluntaria y placentera a travs de
todos los sentidos. La actividad sexual es el contacto fsico,
es el reconocimiento y disfrute del cuerpo propio y el de la
pareja. Incluye caricias, besos, abrazos y la masturbacin,
pero sin llegar a la penetracin.
Se dice que la masturbacin desaparece en la vida adulta y
quienes la practican padecen algn trastorno psicolgico.
Vida sexual en los aos dorados
Desde luego que sta es una idea totalmente equivocada.
Ms bien, esta forma de practicar la sexualidad es muy
comn entre los adultos mayores, en las mujeres a
consecuencia de la viudez por vivir ms aos que los
hombres o de tener una pareja incapacitada en el caso de los
hombres. En la relacin coital, adems de lo anterior, hay
penetracin, obtenindose el orgasmo o no o con o sin
sentimientos de por medio.
Por qu disminuye la sexualidad
La fuerza libidinal se mantiene intacta mientras se mantenga
activa. De hecho, no se olvida la sexualidad segn se
envejece, sino al contrario. Sin embargo, hay causas fsicas,
psicolgicas, sociales y culturales que interfieren con el
ejercicio sexual sano en los adultos mayores. Los ms
frecuentes son tabes sociales, cambios fsicos propios del
envejecimiento o enfermedades crnicas. Tambin es
posible que disminuya la autoestima y se reduzca la energa
sexual, sta ltima puede ser causada por efectos colaterales
en la administracin de algunos frmacos.
La mayora de los problemas en la sexualidad relacionados al
envejecimiento se producen por la falta de conocimiento de
los cambios fisiolgicos normales y por una incapacidad para
comunicar necesidades y preferencias. Al desconocer sus
causas y entender que forman parte de un proceso natural,
los problemas suelen verse ms grandes, y algunas veces se
tornan irresolubles.
Veamos. Al envejecer, en el hombre disminuye la produccin
de espermatozoides y del lquido seminal; se reduce el
tamao testicular, as como la potencia para la eyaculacin, lo
que en conjunto provoca una excitacin ms lenta, la
ereccin es menos firme y los orgasmos son de menor
La sexualidad no es solamente el coito sino es toda aquella expresin de cario,
ternura, amistad y compaa, habida entre dos personas
Fuente: http://www.sinmordaza.com/noticia/80052-como-es-la-sexualidad-en-la-
tercera-edad.html
La fuerza libidinal se mantiene intacta mientras se mantenga activa.
Fuente: http://www.adultomayor.com.mx/Secciones/SaludyBelleza/Articulo02.html
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CienciAcierta20
incorporando en nuestra vivienda a los padres o los abuelos
que antao permanecan en su casa hasta la muerte. Esto
cuando hay un poco de suerte. Cuando no, los adultos
mayores son llevados al asilo donde se les separa en
pabellones, o bien donde comparten habitacin con
personas ajenas. Al hacerlo parecera que se procede de
buena voluntad aunque los familiares no se percatan de las
necesidades sexuales de la pareja.
Se invade la privacidad del adulto mayor, en diferentes
situaciones: una de ellas es cuando los adultos mayores son
llevados a la casa de los hijos, es usual que se les
encomiende la tarea de ocuparse de nietos. A este fenmeno
se le llama Intergeneracionalidad, en las que los adultos
mayores generalmente comparten el mismo hogar y hasta la
misma habitacin con otras personas, pues no se piensa
necesiten privacidad. El que los familiares ignoren la
necesidad sexual del adulto mayor, provoca que stos
silencien sus problemas, a que no pregunten sus dudas,
manifestndose terror y ansiedad. El hacinamiento de
muchas familias a las que pertenecen los adultos mayores
justifica la falta de intimidad.
Diferencia entre gneros
La actividad sexual del varn declina gradualmente, no
siendo as en la mujer, a menos que quede viuda; la viudez
produce efectos en la salud fsica y psicolgica, los hombres
manifiestan dificultades de adaptacin aumentando la
probabilidad de morir. Sin embargo las mujeres tienen mejor
adaptacin por su capacidad de mantener redes sociales.
Siendo una barrera ms marcada en la mujer.
La mujer, no trata de buscar pareja por presin social y los
hombres, presentan dificultades para encontrar pareja, que
pueden estar relacionadas con problemas de la ereccin o
con el temor a no responder como se espera, lo que lleva a
que se abstenga.
Conclusiones
Si bien es cierto que hay cambios en la calidad de las
relaciones sexuales, stos no condicionan obligadamente el
cese de la actividad sexual, sino que exige una adaptacin
del comportamiento sexual, que debe continuar siendo una
fuente de placer y no una fuente de inquietud y frustracin.
duracin. En la mujer se reduce la velocidad de respuesta a
la excitacin, hay menos lubricacin vaginal, lo que genera
un coito doloroso; disminuye el nmero e intensidad de
orgasmos.
En cuanto al deterioro en el nivel de autoestima. Una
percepcin baja inhibe la ejecucin deliberada de la
sexualidad, por lo que se debe de tener una percepcin
positiva del cuerpo propio y de la pareja. Los cnyuges
necesitan sentirse mutuamente valorados, apreciados y
recibir muestras de afecto y solidaridad, para poder sentirse
motivados sexualmente, pero especialmente la persona
debe de sentirse segura de s misma. Cuando falta alguno de
estos elementos puede presentarse la falta de inters, que a
la larga es un desencadenara impotencia y frigidez.
Tambin se presenta al temor sobre el desempeo ntimo, la
falta de privacidad o la monotona. Respecto al primero suele
presentarse cuando alguno de los miembros de la pareja
considera que han pasado sus mejores tiempos, o peor
an: se avergenza de cicatrices, prtesis, manchas o
deformaciones fsicas. La conciencia, sea justificada o no,
de estas inconveniencias, afectarn la realizacin de
relacin sexual, lo que puede llevar a malestares y
frustraciones. Sobre todo si la pareja es de menor edad.
Otra causa sobreviene con frecuencia la monotona, la falta
de experimentacin de nuevas experiencias y de nuevos
estmulos sexuales, la ausencia de creatividad ertica o la
carencia de un mnimo de imaginacin amorosa, puede
llevar a una prdida del inters en la actividad sexual, o en
los atractivos corporales de la pareja.
En los aos dorados, existe mayor experiencia sexual,
mayor entendimiento en la interaccin de la pareja, ternura y
sabidura.
Actitudes familiares que afectan la sexualidad
Las actuales condiciones sociales y econmicas del
mexicano nos han llevado a reorganizar el ncleo familiar,
En cuanto al deterioro en el nivel de autoestima. Una percepcin baja inhibe la
ejecucin deliberada de la sexualidad, por lo que se debe de tener una percepcin
positiva del cuerpo propio y de la pareja.
Fuente: http://www.globalaging.org/health/world/2006/sexexperience.htm
Si bien es cierto que hay cambios en la calidad de las relaciones sexuales, stos no
condicionan obligadamente el cese de la actividad sexualpositiva del cuerpo propio y
de la pareja.
Fuente: http://vejezurp.blogspot.mx/2012/05/valoracion-en-las-personas-
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CienciAcierta 21
Por esto se debe ayudar a los adultos mayores, familia y
comunidad a comprender mejor su situacin, a admitir que
los cambios fsicos son naturales; y proporcionar diversas
estrategias para que el adulto mayor lleve a cabo una vida
sexual plena. Si se puede que se consulte al mdico
sexlogo para realizar tcnicas de enriquecimiento sexual.
Tampoco hay que juzgar como actos imprudentes que el
adulto mayor viudo bus