U N I V E R S I D A D A L A S P E R U A N A SDireccin Universitaria de Educacin a DistanciaEscuela Acadmico Profesional de Ingeniera Ambiental

FISICOQUIMICADE LOS PROCESOS AMBIENTALES

2013-IDocente:JENNY M. FERNNDEZ VIVANCONota:

Ciclo:4Mdulo II

Datos del alumno:FECHA DE ENVIO:Hasta el DOMINGO 05 MAYO 2013 (11:59 pm)Publicacin en el campus Virtual, verificar publicacin correcta de archivos.

Apellidos y nombres:JARAMILLO ORDOEZ WERNER VON

FORMA DE ENVIO:Comprimir el archivo original de su trabajo acadmico en WINZIP y publicarlo en el CAMPUS VIRTUAL, mediante la opcin:

Cdigo de matricula:

2012211481TAMAO DEL ARCHIVO:Capacidad Mxima del archivo comprimido: 4 MB

Uded de matricula:

CUSCO

Recomendaciones:

1. Recuerde verificar la correcta publicacin de su Trabajo Acadmico en el Campus Virtual.

Revisar la opcin:

2. No se aceptar el Trabajo Acadmico despus del 05 MAYO 2013.

3. Las actividades que se encuentran en el libro servirn para su autoaprendizaje mas no para la calificacin, por lo que no debern ser remitidas. Usted slo deber realizar y remitir obligatoriamente el Trabajo Acadmico que adjuntamos aqu.

Gua delTrabajo Acadmico4. Recuerde: NO DEBE COPIAR DEL INTERNET, el Internet es nicamente una fuente de consulta. Los trabajos copias de internet sern calificados con 00 (cero).

5. Estimado alumno:

El presente trabajo acadmico tiene por finalidad medir los logros alcanzados en el desarrollo del curso.Para el examen parcial Ud. debe haber logrado desarrollar hasta la pregunta N3 y para el examen final debe haber desarrollado el trabajo completo.

Criterios de evaluacin del trabajo acadmico:

1Presentacin adecuada del trabajoConsidera la evaluacin de la redaccin, ortografa, y presentacin del trabajo en este formato. Valor: 2 ptos

2Investigacin bibliogrfica:Considera la consulta de libros virtuales, a travs de la Biblioteca virtual DUED UAP, entre otras fuentes. Valor: 3 ptos

3Situacin problemtica o caso prctico:Considera el anlisis de casos o la solucin de situaciones problematizadoras por parte del alumno. Valor: 5 ptos

4Otros contenidos considerando los niveles cognitivos de orden superior:Valor: 10 ptos

PREGUNTASUNIDAD I: GENERALIDADES DE LOS GASES IDEALES Y REALES1. Analizar, La serigrafa textil utilizada por las microempresas y pequeas empresas (MYPE) del Per se caracteriza por ser artesanal, lo que supone que utilizan tecnologas limpias, sin embargo, no utilizan insumos ecolgicos. Cules son las principales consecuencias en el ambiente de no utilizar insumos ecolgicos? las conclusiones cada artculo presentado.

Insumos ecolgicos en la serigrafia textil: caso peruano.(Produccion y Gestion)(Report) Rojas Lazo, Oswaldo ; Mavila Hinojoza, Daniel ; Rojas Perez, Nora. Industrial data, Jan-June, 2011, Vol.14(1), p.34(8) [Revistas arbitradas]( 3 puntos)

INSUMOS QUIMICOS

Los tintes serigrficos son de dos tipos: Base PVC plastisoles (Resinas de poli cloruro de vinilo) y base agua. Los tintes industriales estn compuestos de:

Resinas (formaldehido sustancia cancergena),

Plastificantes (ftalatos provocan cncer, lesiones renales y desequilibrio en el sistema hormonal),

Pigmentos (base metales pesados),

Estabilizantes (plomo o cadmio txicos),

Solventes (benzol: inflamable, ataca glbulos rojos),

Emulsionantes (alquilfenoles etoxilados),

Otros aditivos (espesantes, fijadores, retardado-res, etctera).

PRECAUCIONES EN EL USO

Leer las hojas de peligrosidad antes de usar un producto.

Minimizar la exposicin a todos los productos qumicos, tengan o no etiqueta.

Evitar contactos prolongados con la piel. Lavar las manos perfectamente despus de utilizar los productos qumicos. Utilizar guantes.

Volver a cerrar el bote contenedor del producto despus del uso.

Limpiar inmediatamente los vertidos de productos qumicos.

Guardar los trapos de limpieza usados en un cubo marcado y tirarlos al final de la sesin de trabajo tengan o no etiqueta.

Utilizar protecciones para los ojos (ejemplo: gafas especiales) si hay riesgo de salpicarse.

No comer ni beber ni fumar cuando se tocan productos qumicos.

Asegurar ventilacin adecuada, particularmente cuando se usan disolventes.

Asegurarse de que todos los envases estn apropiadamente sealizados.

CONSECUENCIAS.

El principal problema que ocasiona es el riesgo qumico, que estos insumos reaccionan con algunos compuestos, son inflamables, daan la salud si no se toma las precauciones adecuadas.

Ahora los desechos ocasionados de esta actividad deben ser controlados hay empresas dedicadas al manejo de Residuos Peligrosos como son EPS-RS y EC-RS, que son los nicos que pueden manipular sustancias nocivas contra los seres vivos.

La exposicin a estos insumos puede generar con el paso de los aos enfermedades muy peligrosas en especial el cncer.

El contacto directo con la piel puede ocasionar deterioro parcial o total del rea afectada.

Se tiene que almacenar estos insumos bajo condiciones de seguridad que sean las ms adecuadas, estas deben cumplir algunas condiciones segn el tipo de insumo qumico.

PELIGROSO PARA EL MEDIO AMBIENTEEl contacto de esa sustancia con el medio ambiente puede provocar daos al ecosistema a corto o largo plazo. Precauciones: debido a su riesgo potencial, no debe ser liberado en las caeras, en el suelo o el medio ambiente. Tratamientos especiales tienen que ser tomados.

Estas sustancias se representan con smbolos de reconocimiento universal, que se denominan pictogramas, que se representan en caracteres negros sobre fondo amarillo, a excepcin del que representa sustancias nocivas o irritantes, que se representan sobre fondos naranjas para evitar la confusin con las seales de trnsito.

UNIDAD II: PROCESOS TERMODINAMICOS2. Resume las estrategias de mejoramiento con respecto a mejorar el medio ambiente y con relacin a la aplicacin de la tecnologa. Demuestra 15 aplicaciones actuales determina la aplicacin en la industria y utilidad actual. Comenta los resultados y analiza las conclusiones cada artculo presentado.La tecnologa el ambiente: consolidacin de la ecoeficiencia o del eco enfrentamiento, Fernandez Pineda, Elsa ; Finol De Navarro, Teresita, Revista Telematique, July, 2007, Vol.6(2), p.62(19) [Revistas arbitradas] ( 3 puntos)

Hoy en da existen nuevas tecnologas que pueden ayudar a cuidar el medio ambiente siempre en cuando estas se pongan en prctica.

LA PRENSA DIGITAL

Imaginaros leyendo el peridico de la maana y luego usando la misma hoja "de papel virtual" para leer la ltima novela de su autor favorito. Esta es una de las posibilidades del peridico electrnico, una pantalla flexible que se parece mucho a un peridico pero puede ser usado a diario. La pantalla contiene millones de microcapsulas que transportan cargas elctricas adheridas por una fina hoja metlica acerada. Cada microcapsula tiene partculas blancas y negras que son asociadas con cargas positivas o negativas. De acuerdo a que carga es aplicada, las partculas blancas y negras salen a la superficie exhibiendo diferentes patrones. Solo en los Estados Unidos ms que 55 millones de peridicos son vendidos cada da laborable.

ELIMINANDO EL CO2

El dixido de carbono es uno de los gases que genera el efecto invernadero y que contribuye al calentamiento global. Algunos expertos dicen que es imposible reprimir la emisin de CO2 en la atmsfera y que tenemos que encontrar una solucin para deshacernos del gas. Un mtodo propuesto es inyectarlo en la tierra antes de que este pueda alcanzar la atmsfera. Despus de que el CO2 sea separado de otros gases de la emisin, puede ser "sepultado" en pozos de petrleo abandonados, estanques salinos o rocas.

UTILIZANDO PLANTAS Y MICROBIOS PARA LIMPIAR LA CONTAMINACIN

Nuevas tecnologas de recuperacin se estn desarrollando con el objetivo de remover contaminantes del ambiente y restaurar la calidad de los ecosistemas. Estas tecnologas incluyen bio-remediacin (usando microbios para descontaminar sitios), fito-remediacin (usando plantas para descontaminar sitios), y atenuacin natural (permitiendo que el medio ambiente se limpie a si mismo con el tiempo).

Plantando en la azotea

Es asombroso que este concepto atribuido a los jardines colgantes de Babilonia, una de las 7 maravillas del mundo, no tuvo xito en el mundo moderno. La leyenda dice que los techos, los balcones, y las terrazas del palacio real de Babilonia fueron convertidas en huertos por la orden del rey para darle nimos una de sus esposas.

Los jardines de azotea ayudan a absorber el calor, reducen el impacto de dixido de carbono absorbiendo el CO2 y convirtindolo en oxigeno, absorben el agua de tormenta, reducen en verano el uso de acondicionadores de aire. Finalmente, la tcnica podra reducir el efecto de "isla de calor" que ocurre en centros urbanos.

IMPLEMENTANDO OLAS Y MAREAS

Los ocanos cubren ms del 70 por ciento de la superficie de la Tierra. Las olas son una fuente abundante de energa que podra ser dirigida a turbinas que transformen esta energa mecnica en energa elctrica. El principal inconveniente es la implementacin, debido a la variabilidad en el tamao y fuerza de las olas. La clave est en poder almacenar suficiente energa como para poder suplir estos momentos. En Portugal se est desarrollando un nuevo proyecto que abastecer de energa a ms de 1500 hogares.

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CONVIRTIENDO LA ENERGA TERMAL DE LOS OCANOS

El colector ms grande de energa solar que se encuentra en la tierra y es el ocano. Los ocanos absorben cada da suficiente energa del sol comparable a la energa termal contenida en 250 billones de barriles de petrleo.Las tecnologas OTEC (Ocean Thermal Energy Conversion) convierten la energa termal contenida en los ocanos en electricidad usando la diferencia de temperatura entre la superficie del agua, la cual es caliente, y el fro del fondo del ocano. El inconveniente de esta tecnologa es que aun no es lo suficientemente eficiente como para ser utilizada como fuente principal de generacin de energa.

LAS NUEVAS IDEAS SOLARES

La Energa del sol que llega a la tierra en forma de fotones, puede ser convertida en energa o calor. Las dos aplicaciones ms conocidas son los mdulos fotovoltaicos y los colectores trmicos. Las nuevas investigaciones relacionadas con esta tecnologa, utilizan espejos y platos parablicos, para concentrar el poder del sol optimizando as la absorcin de energa. La ltima innovacin tecnolgica asociada a la energa solar es el desarrollo de una Pintura Solar para generar electricidad.

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EL PODER DEL HIDRGENO

El hidrgeno se presenta como la alternativa verde a los combustibles fsiles tradicionales, generando energa a partir de una reaccin electroqumica entre oxigeno e hidrgeno. El principal problema es que el hidrgeno no se encuentra en estado puro.

ELIMINANDO LA SAL

Segn estudios realizados por las Naciones Unidas la escasez de agua dulce afectar a billones de personas a mediados de este siglo. El proceso de desalinizacin extrae la sal y minerales del agua de mar convirtindola en agua potable. El problema de esta solucin es su alto costo, debido a que se necesitan otras energas para calentar el agua, que por medio de la evaporacin y un posterior filtrado se transforma en agua potable.

ELABORANDO COMBUSTIBLES DE "CASI CUALQUIER COSA"

Ha aparecido otra nueva tecnologa relativamente simple, la cual puede ayudar en la transicin del uso de combustibles fsiles. Cualquier desperdicio que contenga carbono desde un neumtico hasta desechos de animales pueden convertirse en combustible si se los somete a suficiente calor y presin. Este proceso se denomina Despolimerizacin Trmica y es muy similar al al proceso geolgico natural que genera combustibles fsiles como el petrleo.

Este proceso se caracteriza por su rapidez. En lugar de requerir miles de aos y condiciones extremas de calor y presin, tal como lo hace la produccin de combustible sobre la base de fsiles, el PDT logra los mismos resultados en horas, usando una serie de tanques, tuberas, bombas y calderas, las cuales pueden instalarse en el garaje del patio.

UNIDAD III : EQUILIBRIO DE FASES3. Estudio del enfriamiento de una aleacin

a) Anlisis del enfriamiento de una aleacin

b) Anlisis de la microestructura a temperatura ambiente

http://www.youtube.com/watch?v=taRFfR7xi7I( 4 puntos)

ELEMENTOS QUE CARACTERIZAN UN SISTEMA EN EQUILIBRIO:

El n de componentes. El n de fases que pueden coexistir. El n de grados de libertad.El n de grados de libertad viene dado por el n de variables o de factores independientes que caracterizan las condiciones de equilibrio. Estas variables son: presin, temperatura y concentracin.FASESSe denominan fases de un sistema material cada parte homognea de un sistema fsicamente diferenciable de los dems.La representacin grfica de las fases presentes en un material para diferentes temperaturas, presiones y composiciones se denomina diagrama de equilibrio o de fases.As, una sustancia pura como el agua, segn las condiciones de presin y temperatura a las que se encuentre sometida, puede presentarse en tres fases diferentes: slida, lquida y gaseosa.En las aleaciones las fases pueden ser disoluciones lquidas (L) o disoluciones slidas (simbolizadas por letras griegas: ,,)ALOTROPA Y POLIMORFISMODependiendo de las condiciones de temperatura y presin muchos elementos metlicos pueden existir en formas cristalinas alternativas. Este fenmeno se denomina alotropa o polimorfismo (ver tema 1 para el caso de la alotropa del carbono).

TIPOS DE ALEACIONESAleaciones homogneasSon mezclas homogneas en las quelos componentes estn uniformemente dispersos. Los tomos del soluto componente minoritario) se distribuyen al azar entre los tomos del disolvente (componente mayoritario).Disoluciones slidas de sustitucinLos tomos del soluto ocupan posiciones del disolvente.Disoluciones slidas intersticialesLos tomos de soluto ocupan posiciones intersticiales de la red.CompuestosintermetlicosSon aleaciones homogneas que tienen propiedades y composicin definida Ej: latn-(CuZn), cementita(CFe3)AleacionesheterogneasSon aleaciones en las que los componentes no estn uniformemente dispersos. Las propiedades de estas aleaciones dependen no slo de la composicin sino de la manera en que se ha formado elslido.MICROESTRUCTURA DEL EUTCTICO.

Uniformidad, a nivel macroestructural. Formas laminares alternadas de las fases presentes, a nivel microestructural.MICROESTRUCTURA DE LA ALEACIN HIPOEUTCTICA.

En definitiva,la microestructura hipoeutctica son granos monofsicos a, inmersos en la estructura bifsica del eutctico que describimos en la cuestin anterior.

Esta conformacin se justifica por su cintica de enfriamiento. En efecto, a temperatura por encima de la lnea lquidus, T3, la aleacin es monofsica. En la figura 5.56, se describe la formacin de la microestructura para este tipo de aleaciones hipoeutcticas, y concretamente para una aleacin con el 34% de Ag.

UNIDAD IV: ELECTROQUIMICA

4. Resumen las nuevas aplicaciones de la electroqumica, aplicada a la corrosin en armaduras.

http://www.youtube.com/watch?v=ZlId1P9gqeE ( 4 puntos)

CORROSION:

Es la transformacin indeseable de un material como consecuencia del medio que lo rodea.

Se llaman agentes agresivos a aquellos que producen la corrosin, estos pueden ser: la atmsfera, el agua de mar, el aire hmedo, los vapores cidos, etc. El fenmeno de corrosin se extiende a todos los materiales; pero solamente se tendr en cuenta la corrosin metlica. Todos los metales pueden ser usados siempre que su velocidad de deterioro sea aceptablemente baja. De este modo en corrosin se estudia la velocidad con que se deteriora los metales y las formas en que dicha velocidad puede ser controlada.Las prdidas producidas por la corrosin se engloban:

Prdidas directas:

Reposicin de estructuras

Materiales protectores

Mano de obra para reposicin y mantenimiento

Diseo de prevencin

Prdidas indirectas:

Prdidas de producto

Contaminacin de un producto

La lucha contra la corrosin es una lucha prdida, lo nico que se podr es alargar el proceso.

TECNICAS ELECTROQUIMICAS.

Determinar cundo debe realizarse una reparacin.

Evaluar la efectividad de la reparacin una vez realizada.

TECNICAS ELECTROQUIMICAS NO DESTRUCTIVAS.

Cualitativas. Medida del potencial de corrosin. Medida de la resistencia. Cuantitativas. Medida de la intensidad de la corrosin.PASIVIDAD Y CORROSIN DE LA ARMADURA.

La permeabilidad del hormign a lquidos y gases permite el acceso de elementos agresivos hasta el acero, done estos ingresan por poros, fisuras generadas por el mal proceso constructivo.

CONSECUENCIA DE LA CORROSION.

Reduccin de seccin.

Perdida de adherencia.

Perdida de integridad.

UNIDAD IV: REACCIONES FOTOQUIMICAS7. Resume en forma estratgica el impacto del reuso de las aguas residuales domesticas en el riego agrcola. Enfatizando su utilizacin, influencia y efectos, como consecuencias.

Reuso de aguas residuales domesticas para riego agrcola. Valoracin critica.(RESENA ANALITICA)(Report) Veliz Lorenzo, Eliet ; Guadalupe Llanes Ocana, Jose ; Asela Fernandez, Lidia ; Bataller Venta, Mayra. Revista CENIC:Ciencias Biologicas, Jan, 2009, Vol.40(1), p.35(10) [Revistas arbitradas]

( 4 puntos) INFLUENCIA.

Durante la utilizacin de las agua residuales en la agricultura esta prohibido el riego con tales aguas sin ser procesadas, a cultivos que sern empleadas en laalimentacin.

El riego con estas aguas, puede ser un mtodo eficaz para resolver problemas de contaminacin y eutrofizacin, al evitar vertidos directos de aguas residuales a los cauces fluviales con caudales insuficientes e inclusos inexistentes en largos perodos del ao, o a lagunas, zonas hmedas e incluso embalses que reciben grandes cantidades de nitrgeno y fsforo en el flujo de aguas residuales.Un ro, un lago o un embalse sufren eutrofizacin cuando sus aguas se enriquecen en nutrientes. Podra parecer a primera vista que es bueno que las aguas estn bien repletas de nutrientes, porque as podran vivir con facilidad los seres vivos. Pero la situacin no es tan sencilla. El problema est en que si hay exceso de nutrientes crecen en abundancia las plantas y otros organismos. Ms tarde, cuando mueren, se pudren y llenan el agua de malos olores y le dan un aspecto nauseabundo, disminuyendo drsticamente su calidad.El proceso de putrefaccin consume una gran cantidad del oxgeno disuelto y las aguas dejan de ser aptas para la mayor parte de los seres vivos. El resultado final es un ecosistema casi destruido.

EFECTOS.

Seala que los nutrieres presentes en las aguas residuales tienen un valor importante como fertilizantes ya que aumentan el rendimiento de los cultivos. Pero al mismo tiempo los txicos y microorganismos patgenos presentes en stas pueden causar efectos nocivos a la salud y los cultivos, si no se utilizan el tratamiento y el manejo adecuados.

Existen ciertos iones en estas aguas que cuando se encuentran en cantidades inadecuadas, resultan dainos para el suelo y los cultivos:

Cloruro.

Potasio.

Sodio.

Boro.

Se recomienda que los cultivos ms adecuados para el riego con las aguas de desecho sean los que exigen bastante humedad y una cantidad elevada de nitrgeno, cido fosfrico y potasio. Estos requisitos son caractersticos sobre todo para pastos y praderas, forrajes y hortalizas.

CONCLUSIONES DEL INVESTIGADOR.

1. El uso de aguas residuales en la agricultura sera un gran aporte por el cuidado ambiental, pero se tiene como una limitante la falta de conocimiento de estos sistemas de tratamiento.

2. Como se puede saber la entidad encargada de otorgar la Autorizacin para el resos de AR es la Autoridad Nacional del Agua, entidad que debe ser la encargada de incentivar en la aplicacin a los gobiernos locales y regionales, tambin dar a conocer a los profesionales relacionados con el cuidado ambiental.

Insumos ecolgicos en la serigrafa textil: caso peruano.(Produccin y Gestin)(Report)

5TA050120131DUED