universidad nacional del callao facultad de ingeniería química
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UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO
FACULTAD DE INGENIERÍA QUÍMICA
INSTITUTO DE INVESTIGACIÓN DE LA FACULTAD DE
INGENIERÍA QUÍMICA
"TEXTO: EL MÉTODO CIENTÍFICO APLICADO EN LA
ELABORACIÓN DE TESIS PARA OPTAR EL TITULO
PROFESIONAL DE INGENIERO QUIMICO "
AUTOR: lr1Q° CIP VICTOR HUGO AVALOS JACOBO
PERIODO DE EJECUCIÓN: Del1 de Enero al 31 de Diciembre del 2014
Resolución de aprobación N° 136 -2014-R
CALLAO, 2014
®
1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1
IN DICE
Pg
l. INDICE 1
11. PROLOGO 6
111. INTRODUCCIÓN 7
IV. CUERPO DEL TEXTO O CONTENIDO
CAPÍTULO 1 LA INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA EN El
PERÚ
1.1 Perspectiva de la Industria Química en el Perú 9
1.2 Importancia de la Investigación en Ciencia y Tecnología 12
CAPITULO 11 El MÉTODO CIENTiFICO Y LOS PROYECTOS DE
INVESTIGACION Y TESIS EN INGENIERÍA QUÍMICA
)
2.1 El Método científico y la Metodología de la Investigación 13
2.2 Etapas del método científico 14
2.3 Las Tesis-Tipos-El Proyecto de Tesis 15
CAPITULO 111 El PROBLEMA DE INVESTIGACION
3.1 Identificación y definición de problemas en Ingeniería Química 18
3.1.1 Las megatendencias en ciencia y tecnología 18
3.1.2 El Plan Nacional Ciencia, tecnología e innovación 22
3.1.3 Aprovechamiento de recursos naturales 23
1
3.1.4 Preservación del medio ambiente 24
3.1.5 Nuevos procesos y /o su optimización 25
3.2 . Elección del tema de Tesis 26
3.3 Planteamiento del problema de Investigación 27
3.3.1 Formulación del Problema General y específicos 27
3.3.2. Planteamiento de los Objetivos General y específico 29
3.3.3 Justificación 30
3.4. Ejemplos de Planteamiento de Investigación en Ingeniería Química 31
CAPITULO IV LA BIBLIOGRAFIA ESPECIALIZADA
PPtRA INVESTIGACIÓN EN INGENIERÍA QUÍMICA
4.1 Colección de Resúmenes o Abstracts de publicaciones indizadas
4.1.1 Chemical Abstracts 36
4.1.2 Enginering lndex 37
4.1.3. Food science and tecnology abastracts 38
4.2.-. Revistas o Hemerografía 38
4.2.1 Chemical Engineering 38
2
4.2.2 Ingeniería Química ( Española) 38
4.2.3 Otras 39
4.3. El Manual del Ingeniero Químico 39
4.4 Las Normas Técnicas Peruanas y las internacionales en
relación al control de calidad. 39
CAPITULO V EL MARCO TEÓRICO
5.1 Antecedentes del problema o investigación planteada 42
5.2. El Marco conceptual y Marco Teórico 43
5.3 Ejemplos de su redacción 43
CAPITULO VI VARIABLES E HIPÓTESIS
6.1. Definición y redacción de la Hipótesis 45
6.2. Tipos de Hipótesis- Ejemplos de hipótesis y su
operacionalización en Proyectos de Investigación en Ingeniería
Química 46
6.3. Las variables.- Tipos -Indicadores 50
6.4. La Matriz de Consistencia de Proyectos de Investigación en
Ingeniería Química, ejemplos 52
CAPÍTULO VIl METODOLOGÍA
7.1 Tipos de Investigación 54
3
7 .2. Diseño de la Investigación 54
7.3. Determinación de la población y tamaño de la muestra
representativa 57
7.4. Técnicas de recolección de datos y Análisis estadístico 58
CAPITULO VIII EL CRONOGRAMA, EL PRESUPUESTO Y
FUENTES DE FINANCIAMIENTO.
8.1 El cronograma de actividades - Ejemplo
8.2. El presupuesto.- ejemplo
8.3 Fuentes de Financiamiento- FINCYT y los proyectos de
62
63
investigación 63
CAPITULO IX EL ESQUEMA DE LA TESIS
9.1. Estructura tentativa y final de la Tesis
9.2. Redacción de la Tesis
CAPITULO X LA PRESENTACIÓN DE LA TESIS
66
67
1 0.1. Presentación de la Tesis 68
10.2 Preparación para la Exposición 68
10.3 Estrategias para la Sustentación de la Tesis. 69
V.- REFERENCIALES 71
VI. APENDICES 73
VIl. ANEXOS 77
4
TABLA DE CONTENIDO
GRAFICOS
Pg
GRAFICO N° 1.1 Exportaciones Peruanas Productos Químicos 1 O
GRAFICO N° 1.2 Productos Químicos mas exportados 1 O
TABLAS
TABLA N° 1.1 Importaciones Peruanas de productos Inorgánicos 11
TABLA N° 1.2 Importaciones Peruanas de productos Inorgánicos 12
FIGURAS
FIGURA N° 3.1 Una visión del Futuro de la Química
FIGURA N° 3.2 Tendencias en Ingeniería
FIGURA N° 3.3 El futuro de la Industria Química
FIGURA N° 3.4 Las megatendencias en el Perú
FIGURA N° 3,5 Deshechos de la Industria Vitivinícola
FIGURA N° 4.1 Chemical Abstracts
FIGURA N 4.2 Engineering lndex
FIGURA N 4.3 Fsta
FIGURA N° 4.4 Normas lndecopi
FIGURA N° 7.1 Uso de Regresión Lineal en Excel
CUADROS
CUADRO N° 6.1 Matriz de Operacionalización de Variables
CUADRO N° 8.1 El cronograma de Actividades
CUADRO N° 8.2 El presupuesto
20
20
21
21
25
36
37
38
40
61
49
62
63
5
11.- PROLOGO
El texto: "El Método Científico aplicado en la elaboración de Tesis para
optar el título profesional de Ingeniero Químico" ha permitido
interrelaciOonar la experiencia profesional en Plantas Químicas, con el
método científico y la elaboración de la Tesis para optar el título de
Ingeniero Químico.
No solo se dan ejemplos de los elementos del método científico en casos
de procesos de la Industria Química del Perú sino que también se brindan
referencias de importantes fuentes de información que serán de gran
utilidad para encontrar saberes para el Marco teórico.
Sin pretender ser un libro de Metodología de la Investigación científica, se
trata de brindar apoyo mediante temas como situación actual de la
Industria Química en el Perú y su proyección en el marco de las
Megatendencias tecnológicas como una visión panorámica que ayude a
encontrar problemas científicos a investigar ..
Brinda criterios para la elección del tema de tesis, así como los pasos que
se deben seguir hasta la presentación de la Tesis. Se espera que los
alumnos y graduandos de la Facultad de Ingeniería Química de la UNAC
sean los primeros en aprovechar este modesto aporte, así como los
estudiantes de otras ramas de la Ingeniería relacionadas con los procesos
productivos y por extensión a los de Administración.
6
111.- INTRODUCCIÓN
El presente texto está destinado a orientar a los estudiantes de Pregrado
de la Facultad de Ingeniería Química y ramas afines en la elaboración de
sus Tesis para optar el título profesional.
La importancia del presente texto, radica en algunos aspectos
fundamentales de la nueva Ley Universitaria N° 30220 aprobada el 03 de
Julio y publicada el 09 de Julio del 2014, relacionados con la
Investigación científica y con la obtención de grados y títulos, como
seguidamente se describe.
Articulo 48. Investigación.- La investigación constituye una función
esencial y obligatoria de la universidad, que la fomenta y realiza,
respondiendo a través de la producción de conocimiento y desarrollo
de tecnologías a las necesidades de la sociedad, con especial énfasis
en la realidad nacional.
Los docentes, estudiantes y graduados participan en la actividad
investigadora en su propia institución o en redes de investigación nacional
o internacional, creadas por las instituciones universitarias públicas o
privadas.
Artículo 45. Obtención de grados y títulos.- La obtención de grados y
títulos se realiza de acuerdo a las exigencias académicas que cada
universidad establezca en sus respectivas normas internas. Los requisitos
mínimos son los siguientes:
45.1 Grado de Bachiller: requiere haber aprobado los estudios de
pregrado, así como la aprobación de un trabajo de investigación y el
conocimiento de un idioma extranjero, de preferencia inglés o lengua
nativa.
7
45.2 Título Profesional: requiere del grado de Bachiller y la aprobación
de una tesis o trabajo de suficiencia profesional. Las universidades
acreditadas pueden establecer modalidades adicionales a estas últimas.
El título profesional sólo se puede obtener en la universidad en la cual se
haya obtenido el grado de bachiller.
Al eliminarse el Bachillerato automático, toma una gran relevancia el
desarrollo de trabajos de investigación, lo cual sería recomendable iniciar
desde los cursos de Metodología de la Investigación Científica.
Respecto al título profesional quedan claro dos aspectos 1 ) que como pre
requisito se debe haber obtenido el Bachillerato y 2) que se deberá
sustentar una tesis en la misma universidad donde se obtuvo el
Bachillerato.
La ley precisa que las tesis deben abordar la producción de conocimiento
y la generación de tecnologías acorde con las necesidades actuales y
futuras de nuestra sociedad, dándole suma importancia a la realidad
nacional. En efecto, la Ingeniería química, encaja perfectamente en estas
prioridades, al poder desarrollar nuevos procesos de producción, diseño
de nuevos equipos, aprovechamiento de los recursos naturales
disponibles en nuestro país, etc. como se amplía en los diversos capítulos
del presente trabajo.
En el presente texto, se podrán encontrar definiciones claras y ejemplos
aplicados a la Ingeniería Química. sobre: definición del problema general
y específicos, Objetivos general y específicos, hipótesis, Variables Matriz
de consistencia.
Finalmente, se incluyen algunas fuentes de financiamiento de la
Investigación así como recomendaciones para la presentacion y
sustentación de la Tesis.
8
IV .- CUERPO DEL TEXTO O CONTENIDO
CAPiTULO 1
LA INVESTIGACION EN INGENIERÍA QUÍMICA EN EL PERÚ
1.1 Perspectivas de la Industria Química en el Perú
Es importante tener una visión o perspectiva de la situación de la
Ingeniería Química actual, considerando que se trata de elaboración de
tesis de aplicación en Ingeniería Química, para lo cual se ha desarrollado
un análisis de información relevante tal como las exportaciones e
importaciones peruanas de productos Químicos, que podrían servir como
fuente de inspiración para detectar algunos problemas que podrían
abordarse a través de una tesis.
En los últimos años la Industria Química en el Perú, ha tenido un
crecimiento sostenido como se puede evidenciar a través de las
estadísticas de las Exportaciones de productos químicos que se muestran
a continuación. El crecimiento económico de los últimos años en el Perú
ob'ligó a las empresas a ampliar sus capacidades instaladas, desarrollar
estrategias de creatividad e innovación, diversificación de la producción,
optimización de sus procesos al mismo tiempo que la Globalización hizo
necesaria la optimización de los procesos productivos , exigiendo calidad
y costos como parte de una estrategia de competitividad, es en este
ámbito donde se presentan necesidades de desarrollar trabajos de
investigación.
9
GRAFICO N° 1.1 EXPORTACIONES PERUANAS DE PRODUCTOS
QUÍMICOS
c::l
2000
1800
1600
~ 1400 .. ~ 1200 :o -: 1000 ... C3 800 e: ,g :E 600
400
200
o
Exportaciones de productos Quimicos 2005-2014
2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014"
*Primer trimestre
Fuente: Siicex
GRAFICO N°1.2.
EXPORTADOS
Fuente: Siicex
PRODUCTOS QUÍMICOS PERUANOS MAS
Sector Químico: Principales productos (Millones de Dólares)
a Películas de polipropileno
DAicohol etnico
e Ácido Sulfúrico
t.l Envolturas flexibles
O Preformas
!:Fosfato de calcio
o Resto
10
TABLA N° 1.1 IMPORTACIONES PERUANAS DE PRODUCTOS
INORGÁNICOS
Descripción del producto Valor Importada Valor Importada Valor importada Valor importada Valor importada . __ ------. ' en 2008 en 2Q2.2___ __ ~_ 2_219 en 2o.g____,_e~ 2012j
Cianuros. oxicianuros y cianuros c~!!Jplejos_ .. ___ ~ 27693 _ __ _ 309,_3~- __ 428_8~- __ _7_1.3_5_6 10721,9
Fosfinatos (hipofosfitos), fosfonatos (fosfitos), fosfatos y
P_~~~¿~;tos; peroxoca~t)o~atos-- ------~!3Q.E?- 32458 40703 _e_ .. 44_3~~L ___ 52_8..§8]-
(percarbonatos); carbonato de a!!:10nio come _______ . _ __ _ ___ 23348_ __ 2120ª'-. _ 2_4~90__ _ 34634 34885, Nitritos;_njtrato_s, 19885 10543 17638 18882- --2592~i¡
arbono (negros de humo y l tras formas de carbono no 1 ,expresa_d?s !!L com _ _ . 13916 10297 15257 20263 222241 Sulfatos; alumbres; - ·----- -· -- - - - - -- . -,
peroxosulfatos (persulfatos). 14706 14352 17489 16069 173~. 6]-Pentaoxido de difosforo; acido fosforico y acidos
olifosforicos. 19892 5885 11298 14925 . :1,.2564¡ etales alcalinos o ¡
!:r~~:~:e:::.~:~:e~al: _de las ___ _1~~-- ___ ªQ7!... 3461 9910 9963! idroxido de sodio (sosa o -- ·1 oda caustica); hidroxido de ¡
potasig (potas . 12048 12951 9181 10375 9805. Peroxido de hídrogeno (agua oxigenada), incluso olidificado con urea.
Los demas acidos inorganicos los demas compuestos xigenados inorgan xidos de titanio.
Carburos, aunque no sean de constítucion química definida.
orindon artificial, aunque no .sea de constitucion química definida; o Sulfitos; tiosulfatos. Oxidos e hidroxidos de hierro; ierras colorantes con un ontenido de
Hidrogeno, gases nobles y emas elementos no
Fuente: Siicex
5710
7737 680
4463
4891 3495
3019
1588
5416 5500 6794 8956
5874 7107 7786 81151 869 1974 2945 6969!
3955 5056 5328 5863í
3949 4795 4967 569J 3918 5203 4057 5251
2748 3581 3320 :J 1693 1934 3430 ~-·
11
Tabla N° 1.2 Importaciones Peruanas de productos Químicos Orgánicos
15313 19'304 22066 24091
1931 1Si6 4379 5159 2189
129 392 472 1033 1664 1942 2141 1882
Fuente: Siicex
Unas alternativas para la elaboración de tesis, podría ser la sustitución de
importaciones por productos que se pueden elaborar en el Perú.
1.2 Importancia de la Investigación en Ciencia y Tecnología
Oswaldo de Rivera (8) en su libro "El Mito del desarrollo" destaca la
importancia de la investigación, cuando sostiene que algunos creen que la
deuda es sólo un fenómeno económico, cuando en verdad, para De
Rivera, es un problema cultural. Los países se endeudan porque no
tienen una cultura científica, no inventan, no innovan, dependen sólo de
recursos naturales y de manufacturas de baja tecnología, con los cuales
no tienen los recursos en el mercado global para satisfacer las
necesidades de sus poblaciones urbanas crecientes".
12
CAPÍTULO 11
EL 'MÉTODO CIENTÍFICO Y LOS PROYECTOS DE INVESTIGACIÓN Y
TESIS EN INGENIERÍA QUÍMICA
2.1 El Método científico y la Metodología de la Investigación
Resulta conveniente precisar previamente, algunas definiciones de
Investigación científica:
Bunge Mario ( 9) la define como : " Un sistema de ideas provisoriamente
establecida y con una actividad productora de nuevas ideas" (La ciencia,
su método y su filosofía. Buenos Aires; Siglo XXI, 1962, p.1 )
La Unesco define:
Investigación Científica Básica: "Consiste en trabajos experimentales o
teóricos que se emprenden fundamentalmente para obtener nuevos
conocimientos acerca de los fundamentos y hechos observables , sin
tener 'el objetivo de darles alguna aplicación o aplicación determinada"
Investigación Científica Aplicada: " Consiste en trabajos experimentales o
teóricos que se emprenden fundamentalmente para obtener nuevos
conocimientos acerca de los fundamentos de fenómenos y hechos
observables con la dirección de obtener un objetivo practico concreto"
El método científico o método general de la ciencia, se puede considerar
como una macroestrategia que implica la abstracción de una serie de
actividades que debería tener un método. El método científico guía desde
el planteamiento del problema hasta la propuesta de solución
fundamentada científicamente.
Connotados autores han planteado diversas propuestas de las
actividades y que se podría resumir como sigue:
13
• Problema general y específicos
• Objetivos de la investigación Principal y secundarios
• Hipótesis de la Investigación
• Variables de la Investigación
• Universo de la investigación
• Técnicas, instrumentos y fuentes de información
• Muestra representativa
• Aplicación de instrumentos y recolección de datos
• Tratamiento de datos
• Análisis de la información obtenida
• Contrastación de las Subhipótesis
• Formulación de conclusiones parciales
• Contrastación de la Hipótesis Global y formulación de la conclusión
General
• Recomendaciones
2.2. Etapas del método Científico
Algunos autores consideran que el método científico, es el motor y hoja
de ruta para el investigador. Bunge, señala las siguientes etapas o pasos :
Planteamiento del problema: Reconocimiento de hechos, descubrimiento
y formulación del problema que genera el objetivo de la investigación.
Construcción del modelo teórico: Selección de patrones pertinentes,
Invención de hipótesis centrales, traducción a un lenguaje matemático.
Deducción de técnicas particulares: Búsqueda de soportes racionales y
empíricos.
~rueba de las hipótesis: Diseño de la prueba, ejecución de la prueb~
elaboración de los datos, inferencia de la conclusión.
Comparación de las conclusiones con las predicciones, reajuste del
modelo, solo si es necesario.
2.3 Las Tesis-Tipos- El Plan de tesis
2.3. 1 La Tesis
Etimológicamente se define a partir del griego thesis que significa:
Proposición, disertación y comprende un proceso lógico inductivo o es
decir de lo particular a lo general o deductivo, esto es de lo general a lo
particular.
Salvador Mercado (3) define la tesis como " un punto de partida de
propuesta que pueda llamarse percepción, intuición sensorial ,
experiencia y opinión. Filosóficamente a este punto inicial se le llama
hipótesis, que a su vez da lugar a la antítesis que consiste en el estudio
de la tesis e hipótesis mediante el discurso de la razón, su discusión, su
análisis y ponderación para encontrar argumento para apoyarla o
rechazarla. Por último se llega a la síntesis o sinopsis, que es la
aceptación de la hipótesis o de su rechazo categórico"
2.3.2. Tipos de tesis
Siguiendo una rigurosa definición basada en la metodología de la
Investigación, diversos ªutores presentan enfoques para la clasificación
general de las tesis y que se puede resumir de la siguiente manera:
CLASIFICACIÓN DE LA TESIS
1. Por su método de investigación
~ 1.1. Tesis de investigación documental (teórica)
15
'1.2. Tesis de Investigación de Campo (práctica)
2. Clasificación por el tratamiento de su tema:
2.1. Tesis sobre temas teóricos
2.2. Tesis sobre temas prácticos
2.3. Tesis de laboratorio
2.4. Tesis derivadas de observaciones
2.5. tesis de áreas específicas
3. Clasificación por su Nivel de Estudios:
3.1. Tesis doctoral
3.2. Tesis de Maestría o de Grado
3.3. Tesis de licenciatura
Específicamente es de interés para este texto, las tesis de Licenciatura
que en nuestro caso sería para el Título profesional de Ingeniero Químico.
La UNAC, a través de la directiva N°011- 2013, se consideran diversos
modelos para tesis de estudiantes de Pregrado y que se deberá tener
presente:
• Modelo para Tesis General
• Modelo para proyecto de Tesis cualitativa
• Modelo para Proyecto de Inversión
• Modelo para Tesis de Impacto ambiental
2.3.3. El Plan de Tesis
El Plan de tesis es una estructura lógica que básicamente debe contener:
• El Planteamiento del Problema
• Marco Teórico
16
• Variables e Hipótesis
• Metodología
• Cronograma de actividades
• Presupuesto de la Investigación
• Referencias Bibliográficas
• Anexos
En la UNAC , se ha normado la estructura que deben tener los
proyectos de Tesis de Pregrado, y los detalles se pueden encontrar en
el anexo N° 02 de la Directiva 011-2013-0SG
17
CAPÍTULO 111
EL PROBLEMA DE INVESTIGACIÓN
3.1 Identificación de problemas de investigación en Ingeniería
Química
En primer Jugar se considera las definiciones de Problema de importantes
y connotados estudiosos del método científico, esto es, epistemólogos:
Según Caballero Alejandro, ( 5) " Se considera Problema a toda diferencia
negativa entre lo que debería ser y lo que es",
El que debería ser; es el que usamos como patrón comparativo de la
realidad, el marco referencial, e ideal, el modelo, el paradigma.
El es; parte de la realidad tomada como objeto de estudio o investigación.
En Ingeniería Química, se tienen múltiples formas de identificar problemas
de Investigación, tales como las megatendencias en ciencia y tecnología,
enmarcarse dentro del Plan Nacional de ciencia, tecnología e Innovación,
aprovechamiento de los recursos disponibles en el Perú en los que se
tiene ventajas competitivas, dándoles un valor agregado en vez de solo
exportarlos como materias primas sin procesar.
3.1.1 Las Mega tendencias mundiales en ciencia y tecnología
Las Mega tendencias son las proyecciones que realizan los
analistas sobre el fututo del mundo globalizado en las próximas
décadas. Es decir, las tendencias científicas, económicas y
sociales, que influirán en el futuro próximo. Por ejemplo el español
Javier Piedrahita, hace años predijo las siguientes mega
18
tendencias, que se vienen cumpliendo en los temas de:
- Nanotecnología.
- Biotecnología.
- Cambio Climático.
- Envejecimiento demográfico.
- Migraciones.
Las mega tendencias tecnológicas, son los cambios que se
esperan como innovaciones en ciencia y tecnología y que tendrán
un impacto importante en el futuro de la humanidad.
La importancia de conocer las megatendencias tecnológicas que se
espera sucedan, son una fuente importante para plantear
problemas de investigación, puesto que se pueden proponer
nuevos materiales, procesos, sistemas y mejoras para adaptarlas a
las nuevas megatendencias, por ejemplo siendo una de ellas está
relacionada con el envejecimiento demográfico, como es el caso de
Canadá, donde el cuidado de la salud y bienestar de las personas,
es una oportunidad para la Ingeniería Química para la
industrialización de productos naturales de nuestro país, como la
Chia, Stevia, etc, en productos para el mantenimiento de la salud
en general y donde se podrían investigar nuevos métodos para
extraer el agente activo de tales productos,
A continuación se presentan alguno links que abordan las diversas
Megatendencias tecnológicas a nivel internacional y también en el
Perú y que podrían ser una buena fuente para encontrar diversos
temas de tesis apuntando al futuro.
www. tendencias21.net
www. conocimientosweb.netlportal/article 7 48.html
www.gestionestrategica.wkispaces.com
19
FIGURA N° 3.1 UNA VISION AL FUTURO DE LA QUIMICA
Future of Chemicals An Overview
Fuente: www.tendencias21.net
FIGURA 3.2 TENDENCIAS EN INGENIERIA
1/:o..:es'-~ i::ltolllsredesneer=les pautm:spllftK..-..erpo t*ttsk:a- ~ ll'1N:l'tfi::J2.<3t~~"
les S€1Vkios de informauón futron e rucia~ es en !a tramk!Ón 1111JJ1'Jilii:U
lasguerrasye\e~piorajeir~dustri.a!sebtt"nya
er.ir.ternet 11t*ti'tiHll)l!
la de:lc.ia y ta t~:cnologia Hijn dE~inada~ a ~r;tender:e
FUENTRE: wwww.tendencias21.net
20
FIGURA 3.3 EL FUTURO DE LA INDUSTRIA QUIMICA
lnternational Vear of
CHEMISTRV 2011
• Ideas
"' Acti.iies
-+ Eve!«s
El Fuluro de la Industria Quimica- Future of Chemicals 1 QfFICJAI. 1Yf20ll AC!IVITY
Sponsor(s): Booz & Co · Consejo Profesional de lngenieria Quimica de Colombia· Semina~ios Para Todos
La crisis econ.~'mica global estÁ¡ causando cambios profundos en la economÁa- la industria quknica no es excepct.í.'n. Mirando al futuro a 20.30 aÁ±os, una serie de grandes 'megatendencias" (demografÁa, distribuclÁ.'n de la riqueza, clima, recursos naturales, sociedad ... ) inftuenciarÁ¡n decididamente el desarrollo econÁ'mico del planet
The first event happened on Janua~ 20th, 2011.\'le are piO\iding free access lo !he recmded webinar. l'lith lhe consul!an18ooz & Co • ~cowe are going to organ~e more eventsfor Chemical Engineers and Chemical related eareers.ln ftlcl il is possible lh~ WE wantto repeat this webinar in second semesler 2011.
ElfulluodelaiHiustriatltirica
Desde España· Seminario Wlual!
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1 <tr;·."ta~t':fcie··Ft~of cre:r.':a:~·
FUENTE:www.chemistry2011.org
FIGURA N 3.4 LAS MEGATENDENCIAS EN EL PERU.
ESTÁS Eff ~ PORtADA ) IMPRESA )
El Perú, las megatendencias y }os futuros posibles ~ Lllnes, 24 de rehrerodel2014 -" OU4
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üiiii'JI -Para continuar leyendo la nota, suscríbete a nuesta ~ .... •¡ en·
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FUENTE: www.gestion.com.pe
15:361 El Celler de Can Roca Mega a Lima en nusu1 ae Hierros tte la COtinlil
15:4liBII'/AReselireh prevé que el SCR mantendrá tasa de referencia en 3.75% en setiembre
15:S11 Gap Salaverry provecravenlas deS!. 8 millones al cierre del 2014
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21
3.1.2 El Plan Nacional de Ciencia, Tecnología e Innovación y sus
prioridades
Por ser de sumo interés , para los estudiantes e investigadores de
Ingeniería Química y ramas afines, a continuación se transcribe
parte de las prioridades del PLAN NACIONAL ESTRATÉGICO DE
CIENCIA, TECNOLOGÍA E INNOVACIÓN PARA LA
COMPETITIVIDAD Y EL DESARROLLO HUMANO 2006-2021
aprobado por D.S. N° 001-2006-ED y que podrían servir como
marco de referencia para las propuestas de investigaciones
científicas y tesis:
Sectores Productivos Priorizados
Agropecuario y agroindustrial.- Fibras naturales (pelo fino de
camélidos y algodón), frutas, hortalizas, metabolitos de plantas y
microorganismos para usos medicinales e industriales, (enzimas,
fermentaciones, nutracéuticos, etc.), mejoramiento genético con
biotecnologías, producción orgánica, sanidad vegetal y animal,
recuperación de suelos.
Pesca y acuicultura marina y continental.- Parámetros
poblacionales de especies de valor comercial, acuicultura
(genética, reproducción, nutrición y sanidad), desarrollo tecnológico
para transformación de recursos pesqueros.
Minería y Metalurgia.- Minerales no metálicos, nano- materiales,
recuperación de metales a partir de relaves y escorias antiguas,
metalurgia extractivas de metales estratégicos, desarrollo de
tecnología avanzada de fundición y refinación, materiales
compuestos.
Forestal.- Semillas de especies nativas, fisiología y sanidad de
especies comerciales, manejo de bosques; tecnologías de
transformación.
22
Energía.- Tecnologías de gas natural, bio-combustibles (biodiesel,
alcoholes), hidroenergía, eficiencia energética.
Ambiente.- Agua, prevención de desastres (deslizamiento de
tierras, sequías, inundaciones, sismos, El Niño), cambio climático,
tecnologías limpias, tecnologías para mitigar los impactos
ambientales de las actividades mineras, petrolera, industrial y
urbana.
Áreas de Conocimiento Priorizadas
Ciencias de la vida y biotecnologías
Ciencia y Tecnología de Materiales
Tecnologías de la Información y Comunicación
Ciencias y tecnologías ambientales
Ciencias Básicas
Como podrá apreciar el lector, resulta conveniente para el país,
que se desarrollen temas de investigación prioritarios y no
investigar por investigar, dado que no se puede despilfarrar los
recursos y el tiempo en asuntos que luego se tengan que archivar o
desechar. Por otro lado al investigar temas priorizados se tendrá
mayor posibilidad de conseguir financiamiento para la realización y
mayor la posibilidad de interesar a personas o empresas en su
implementación.
3.1.3 Aprovechamiento de recursos naturales y Uso de nuevos
materiales
Resulta de suma importancia el aprovechamiento de los residuos
de diversos sectores, de manera que se reduzca la contaminación
y se le pueda dar un valor agregado.
23
Se pueden proponer planes de tesis para aprovechar: material
arcilloso usando nanotecnología, Industrialización del camu camu
en vez de exportarlo solo como jarabe concentrado, Obtención de
aceite de sacha inchi aprovechando su alto contenido de Omega 3
y 6, como agente para remover el colesterol y triglicéridos,
industrialización del Chia, Kiwicha, Maca, Quinua, Industrialización
Aceites esenciales, etc.
3.1.4 Preservación del medio ambiente
Como se ha visto en el numeral 3.1.2 hay interés en que se
prioricen investigaciones en ciencias y tecnologías ambientales, por
lo que en e ámbito de la Ingeniería Química, se podría investigar la
forma de prevenir, mitigar, neutralizar la emisión de efluentes y
residuos generados en los diversos procesos y su impacto
ecológico, procurando que se respeten los Límites Máximos
Permisibles.
En las plantas de la Industria química, existen diversos problemas
que urgen ser abordados en profundidad como:
Emisión de gases de combustión en calderos, secadores, hornos.
Emisión de polvos en sistemas de trituración y molienda, que si
bien se maneja a través de los ciclones, pero se requiere mayor
eficiencia o la optimización de tales sistemas.
Contaminación por plomo proveniente de algunas fábricas de
batería automotrices.
Otro aspecto importante es la gestión de residuos sólidos
peligrosos,
24
Asimismo se tiene la denominada contaminación sonora generada
por el ruido agresivo de algunas máquinas, debiendo recordarse
que la tolerancia al ruido de Una persona es hasta 65 decibeles.
Por otro lado, se deben resolver: Manejo de residuos textiles,
Aprovechamiento de los residuos avícolas, Uso adecuado de
residuos de la industria vitivinícola, deshechos de la industria del
cuero.
Figura N° 3.5 DESHECHOS DE LA INDUSTRIA VITIVINICOLA
FUENTE: Elaboración propia
Obtención de Carbón Activado a partir de residuos agrícolas como
cascara de maní, cascara de coco, carozo de durazno entre otros,
siendo recomendable desarrollar un estudio de disponibilidad de
materias primas.
3.1.5 Nuevos equipos, nuevos procesos y/o su optimización
El desarrollo de un país está íntimamente relacionado con el
desarrollo de su ciencia y tecnología, asimismo la globalización
obliga a desarrollar estrategias para una mejor competitividad, por
lo que resulta de sumo interés el desarrollo de nuevos equipos y/o
procesos o la optimización de los existentes,se podrían pensar en
investigaciones orientadas a:
25
Utilización de Equipos de Liofilización en diversos procesos
productivos
Secadores de disco rotatorio o Rotadisk
Economizador de combustibles o precalentadores
Aplicación eficiente de Osmosis inversa
Envases comestibles a base de almidones
Obtención de nuevos fertilizantes
Ozonización y desalinización de agua de mar para consumo
humano
Uso intensivo de la energía solar en procesos
3.2 .Elección del tema de Tesis
Para la elección del tema de tesis es de suma importancia consultar
bases de datos o información especializadas, para conocer el estado del
arte o de la técnica de los procesos productivos o de las investigaciones
realizadas y las pendientes y que deben ser completadas, las cuales
podrían formar parte del Marco teórico de la Tesis planteada.
Algunos criterios para la elección del tema de tesis son:
a. Si partimos que las personas triunfan cuando hacen lo que les
gusta, la primera sugerencia, seria detectar nuestros temas de
interés o de nuestra preferencia, dado que el esfuerzo sería más
manejable en la elaboración de la Tesis.
b. Plantear la solución de un problema que se ha detectado cuando
se hace una visita a una planta industrial.
26
c. LA solución del problema podrí contribuir al desarrollo personal o
profesional del investigador
d. Considerar la posibilidad de obtener la información relevante ya
sea con fuentes primarias o secundarias
e. Por otro lado, se debe delimitar el problema a resolver, no importa
si se considera que es muy pequeño, lo importante es el
planteamiento de la hipótesis, la manera particular en que
se intentará resolver.
f. Se debe precisar claramente los Objetivos de la Investigación.
g. El proyecto de investigación se enmarca en el Plan Nacional
Estratégico de Ciencia Tecnología e Innovación para la
Competitividad.
3.3. Planteamiento del Problema de Investigación
El planteamiento del problema, establece la dirección de la investigación,
así como precisa los objetivos que se desea lograr, lo cual permitirá
establecer las estrategias a desarrollar, los datos requeridos, etc.
Se debe tener claro, cual es el problema, sus síntomas o consecuencias,
así como las causas que la originan. Se dice que un problema bien
planteado, es un problema medio resuelto y que se debe buscar sabiendo
lo que se busca.
Por otro lado Bunge ( 9) señala : "La selección del problema coincide con
la línea de investigación puesto que Investigar es investigar problemas" y
agrega que "un problema debe caracterizarse por ser : profundo,
importante, interesante y bien formado"
3.3.1 Formulación del problema General y específicos
No se debe olvidar que en las tesis, como en cualquier investigación
científica no se puede estudiar todo el campo de la ciencia en la cual se
27
desenvuelve, e deben priorizar los problemas que forman parte de la
problemática que se desea enfocar.
Luego de haber analizado los antecedentes y el marco teórico, se pueden
plantear los problemas mediante preguntas que se deberán absolver en la
investigación, por una relación lógica posteriormente se podrán establecer
los objetivos.
El problema principal: Se refiere a la situación que da origen a la
investigación y que además está conformada por subproblemas o
problemas secundarios o específicos.
El enunciado del problema debe hacerse de manera clara y de forma de
pregunta en la cual quede plenamente identificado el Objeto de la
investigación. Por ejemplo:
¿Cómo debe ser el proceso que permita obtener aceite y harina
proteica de alta calidad a partir de pollos de descarte y vísceras?
Los problemas específicos: son los que forman parte de la estructura
general del problema y que cuando se resuelvan permitirán resolver el
problema Principal. Por ejemplo , en relación al problema princip~l
anterior, se tenderían:
¿Qué características mínimas que deben tener las materias primas
para poder ser utilizadas en el proceso?
¿Cuáles deben ser los parámetros para para una planta de aceite y
harina proteica de alta calidad a partir de pollos de descarte y
vísceras? etc.
28
3.3.2 Planteamientos de los Objetivos General y específicos
Los objetivos vienen a ser la respuesta a las preguntas planteadas en el
problema materia de investigación. Se recomienda que los objetivos
empiecen con un verbo infinitivo.
Determinar el proceso que permita obtener aceite y harina proteica
de alta calidad a partir de pollos de descarte y vísceras.
Los objetivos específicos son enunciados en forma de proposición
desagregado de un objetivo general , ejemplo
Establecer las características mínimas que deben tener las
materias primas para poder ser utilizadas en el proceso
Determinar los parámetros para para una planta de aceite y harina
proteica de alta calidad a partir de pollos de descarte y vísceras.
El establecimiento del nombre de la investigación y por lo tanto el título de
la tesis se debe definir con sumo cuidado y debe guardar relación con los
objetivos que se desean lograr y el problema que se aborda.
Una secuencia lógica que se usa normalmente es:
DEFINIR EL PROBLEMA
PRECISAR LOS OBJETIVOS
* EL TITULO SE BASA EN LOS OBJETIVOS
La directiva N° 011-2013-0SG señala que el titulo de la Tesis no se inicia
con palabras como :
"La causa de .............................. "
" Estudio sobre ............................ "
"La variable ................................. "
"Ensayo sobre .............................. "
Otros que indiquen como lograr el Objetivo.
29
3.3.3 Justificación
Básicamente se debe presentar argumentos del Porqué es necesario
desarrollar la investigación planteada, debiendo justificarse desde
diversos puntos de vista como: teórica, técnica, ambiental, económica,
legal, etc.
Una buena justificación de la investigación es la necesidad más que la
conveniencia de lo que se desea investigar. Por lo que algunas primeras
preguntas serian:
¿Para quienes es necesaria la investigación? Porqué?
¿Para quienes es conveniente y porqué?
Queda claro que no se trata de investigar sin saber porque o para qué.
Justificación teórica.- Cuando no se tienen teorías, conocimientos o
saberes de un determinado tema que es necesario abordar. Como se
sabe la teoría siendo exclusiva de la ciencia debe ser precisa, exacta sin
ambigüedades caso contrario sería una preciencia según Bunge.
Justificación técnica.- Cuando la Tesis está orientada a investigación
básica o aplicada. Por ejemplo cuando es necesario mejorar la eficiencia
o rendimiento en un proceso de destilación.
Justificación económica.- Cuando la investigación generaría beneficios
para un determinado sector ya sea la población o empresarial.
Justificación social.- Cuando los beneficios que generaría a la sociedad
se espera sean mayores a los costos Es de esperarse que tratándose de
proyectos de investigación que beneficiarían a la sociedad, el Estado sea
el mas interesado en su ejecución.
Justificación Legal.- Cuando para el cumplimiento con las leyes y/o
normas ameritan una intervención vía investigación científica, por ejemplo
las leyes ambientales y su relación con los límites máximos permisibles,
Trascendencia.- El investigador debe poner en primer relieve la
trascendencia del problema a investigar así como señalar lo que pasaría
30
si no se interviene, por ejemplo se puede investigar las consecuencias a
mediano plazo del arrojo de deshechos contaminantes al mar.
3.4. Ejemplos de planteamiento de Investigación en Ingeniería Química
A continuación, se presentan algunos planteamientos de tesis recientes
de estudiantes de la Facultad de Ingeniería Química de la UNAC. \
31
Ejemplo 1.
PROBLEMA GENERAL
¿Qué solventes permiten extraer con eficiencia los aceites del hongo Suillus Luteos?
PROBLEMAS ESPECÍFICOS
¿Cuáles deben ser los parámetros de trabajo en la extracción de los aceites?
¿Cuál es el método de extracción más adecuado?
¿Qué tipos y calidades de aceites se encuentran en el hongo?
OBJETIVO GENERAL
Establecer el solvente que permite extraer con eficiencia los aceites del hongo Suillus Luteos?
OBJETIVO ESPECÍFICO
Determinar los parámetros de trabajo en la extracción de los aceites
Establecer el método de extracción más adecuado
Caracterizar los aceites se encuentran en el hongo?
TITULO DE LA TESIS
"Obtención de aceites del Hongo Suillus Luteos mediante Solventes orgánicos"
32
Ejemplo 2.
PROBLEMA GENERAL
¿Como Obtener un fitomedicamento con alta eficiencia para cicatrización?
PROBLEMAS ESPECIFICOS
• ¿Cuáles son los beneficios medicinales del Llantén? • ¿Cuáles son los compuestos medicinales del Llantén? • ¿Cómo verificar las propiedades cicatrizantes del Llantén? • Cuál es la eficiencia del producto cicatrizante a partir del llantén?
OBJETIVO GENERAL
Obtener un fitomedicamento con alta eficiencia para cicatrización
OBJETIVOS ESPECIFICOS
• Determinar los beneficios medicinales del Llantén • Establecer los compuestos medicinales del Llantén
• Verificar las propiedades cicatrizantes del Llantén • Evaluar la eficiencia del producto cicatrizante a partir del llantén
TITULO DE LA TESIS
Obtención de un fitomedicamento en emulsión con alto poder cicatrizante a partir del Plantagomajor (LLanten común)
33
Ejemplo 3.
PROBLEMA GENERAL
¿Se podrá obtener cemento asfaltico mediante la neutralización de las borras acidas con hidróxido de sodio?
PROBLEMAS ESPECIFICOS
¿Cuáles son las propiedades físicas y químicas de las Borras acidas para poder usarlas en cemento asfáltico?
¿Cuál debe ser la cantidad de hidróxido de sodio que se debe utilizar?
¿Cuáles son las características del cemento asfaltico obtenido?
OBJETIVO GENERAL
Establecer el proceso que permita obtener cemento asfaltico mediante la neutralización de las borras acidas con hidróxido de sodio
OBJETIVO ESPECIFICO
Establecer las propiedades físicas y químicas de las Borras acidas para poder usarlas en cemento asfáltico
Determinar la cantidad de hidróxido de sodio que se debe utilizar
Caracterizar el cemento asfaltico obtenido
TÍTULO DE LA TESIS
"Proceso de obtención de cemento asfaltico a partir de las borras ácidas producidas en la Refinación de aceites lubricantes de la empresa W. R. Ingenieros"
34
Ejemplo 4
PROBLEMA GENERAL
¿Cómo evaluar el riesgo por concentración de cianuro en los relaves de la minería aurífera artesanal en el poblado de Algamarca , departamento de Cajamarca?
PROBLEMAS ESPECIFICOS
¿Qué características tienen los relaves de la minería aurífera artesanal en el poblado de Algamarca, departamento de Cajamarca?
¿Cuales son los niveles de concentración de cianuro en los relaves de la minería aurífera artesanal en el poblado de Algamarca, departamento de Caja marca?
¿Qué impactos ambientales se generan por los cianuros en los relaves de la minería aurífera artesanal en el poblado de Algamarca, departamento de Cajamarca?
OBJETIVO GENERAL
Evaluar el riesgo por concentración de cianuro en los relaves de la minería aurífera artesanal en el poblado de Algamarca, departamento de Cajamarca.
OBJETIVO ESPECÍFICO
Caracterizar los relaves de la minería aurífera artesanal en el poblado de Algamarca, departamento de Cajamarca.
Determinar los niveles de concentración de cianuro en los relaves de la minería aurífera artesanal en el poblado de Algamarca, departamento de Caja marca.
Establecer los impactos ambientales se generan por los cianuros en los relaves de la minería aurífera artesanal en el poblado de Algamarca, departamento de Cajamarca.
TÍTULO DE LA TESIS
Evaluación de Riesgos por concentración de cianuro en los relaves de la minería artesanal aurífera del departamento de Cajamarca"
35
CAPÍTULO IV
LA BIBLIOGRAFIA ESPECIALIZADA PARA INVESTIGACION EN
INGENIERÍA QUÍMICA
4.1 Colección de Resúmenes o Abstracts de publicaciones indizadas
4. 1. 1 Chemical Abstracts
La colección Chemicals Abstracts, consiste en resúmenes de
importantes artículos publicados en revistas indizadas y así como
resúmenes de patentes
FIGURA N° 4.1 CHEMICAL ABSTRACTS
CHE MI CAL ABSTRACTs·
t<t"' 'tO "fl>lt. W<)f<.t.OS ~H~Mt<.AL trni<4TUil.f
~~w~~~II;:.'M:A.•...-•
A Tf-E AMERICAN CttEMICAL SO<:.IETY A.
~'
~
(PART 1 OF 2 PARTS} DECEMBER 24, 2007
Fuente: www.cas.org
Esta colección especializada, contiene conocimientos desde el año
1926 a la fecha, en sus inicios se editaba en quinquenios, ahora es
semanal y para buscar Información se puede ingresar como:
36
Para sustancias químicas ingresar en: Chemicals Substances: ejm
hidrochloric acid, en cambio si desea buscar sobre polímeros se
debe ingresar en General Subjects, ejm Polymers , también se
podría buscar por autores, entre otras formas.
Los resúmenes presentan: Título del artículo, nombre del autor,
nombre de la revista en la cual fue publicada y la fecha, número,
página, número de patente si fuera el caso, y un resumen de 5 a 6
líneas sobre el artículo publicado, si el investigador desea tener
una copia del articulo completo, se puede dirigir a British Library
Lending de Inglaterra.
4.1.2 Enginering lndex
Sus características son similares a la Chemical Abstracts, pero
orientada a la Ingeniería Mecánica, eléctrica y electrónica, así
como a la Ingeniería civil. Para los ingenieros Químicos es útil
cuando la investigación está orientada a equipos o máquinas.
FIGURA N° 4.2 COLECCIÓN ENGINEERING INDEX
FUENTE: Elaboración propia
37
4.-1.3. Food science and tecnology abstracts
Esta colección de resúmenes está orientada a temas relacionados
con tea10logía de alimentos
FIGURA N° 4.3 FOOD SCIENCE ANO TECHNOLOGY
A1,3~TRACTS
Fuente: www.fsta.org
4.2;-. Revistas o Hemerografía
4.2.1 Chemical Engineering
La mejor forma de buscar información en esta importante revista es
consultando el índice anual que se publica en el último número de
diciembre, en el cual nos indica el número, mes y paginas en que
se publicó el artículo que nos interesa.
4.2."21ngeniería Química (Española)
Esta revista se caracteriza por publicar trabajos de investigación de
procesos, equipos que podrían contribuir o servir como referencia
en la nueva investigación a desarrollar. Otra característica
importante es que periódicamente publica un Suplemento titulado "
Nuevas Plantas Químicas" en donde se puede tomar conocimiento
sobre que nuevas plantas químicas se están instalando, con su
capacidad de producción, la tecnología que se usa, Inversión,
localización, etc.
38
4.2.3 Otras
Otras revistas importantes que podrían servir en algunas
investigaciones, Chemtek, Modern Plastics lnternational,
Plásticos Universales, Corrossion, etc. entre otras.
Las universidades más importantes de nuestro país consideran en
su página web, un icono o link para Biblioteca Virtual y Cibertesis
y que podría servir para el Marco Teórico.
En el Concytec se puede contar con una Biblioteca Virtual en
Ciencia y Tecnología.
4.3. El Manual del Ingeniero Químico
Ampliamente utilizado en Ingeniería Química y que desarrolla de manera
muy ingenieril temas como: Mecánica de fluidos y de partículas,
Transporte y almacenamiento de fluidos, manejo de sólidos, Reducción y
aumento de partículas, generación y trasporte de calor, Transferencia de
calor, equipo de transferencia de calor, Destilación, absorción de gases,
adsorción e intercambio iónico, procesos de separación, Sistemas liquido
gas, liquido-solido, liquido-liquido
Se puede encontrar versión Virtual en CD y también se pueden encontrar
ediciones anteriores de libre disposición en internet.
4.4 Las Normas Técnicas Peruanas y las internacionales en relación al
control de calidad.
No es necesario realizar investigaciones para la determinación de las
características de algunos productos que ya se encuentran en normas
técnicas ya sea de especificación o de ensayo.
39
Por ejemplo, no sería necesario investigar : ¿como se debe determinar el
Arsénico y antimonio?
Porque al consultar la el Catálogo de Normas Técnicas dellndecopi,
encontraremos la Norma:
NTP 122.003: Método para determinar el contenido de arsénico y
antimonio. 1 a. ed. Es decir no se puede investigar lo que ya existe.
a.- Normas Técnicas Peruanas (NTP) en lndecopi
En la página web del lndecopi se puede Consultar el Catalogo de Normas
Técnicas Peruanas ingresando como: INdecopi.gob.pe/ Normalización/
catálogo de Normas Técnicas así buscar por tema de Interés.
FIGURA N° 4.4 NORMAS TECNICAS EN INDECOPI
jueve5, 15cte. mayo de12C14
.oro ¡¡, b f'r<lmoció1l de i:> l"llOCJri:l llesp<>nssb» y<lcl~o Clméf:ro
JUSO\ll p
Quiénes somos •
Legislación •
Enlaces de interés • 'j
PROCEDIMIENTO - '• 1
Proyectos • Plan de Normalización
Preguntas frecuentes • • PNTP en discusión pública
Proced¡m¡emos •
Servicios • Portal Pnnclpa!
• Catálogo de Normas Técnicas Peruanas
• Punto Foca!
. " Capacitaciones
• Eventos
• Normalización
• Fiscalización de Barreras Comerciales No Arancelarias ·
• Firm~s y Certificados Digitales
Fuente: www.indecopi.gob.pe
40
b.-Normas Internacionales
Cuando se trata de asuntos de la calidad de productos para exportación a
otros países, es necesario conocer las exigencias de los mismos, para lo
cual se pueden consultar:
lnternational Standard Organization ( ISO)
Normas de la Food Drug Administration ( FDA)
American Standard Testing Materials (ASTM) de Estados Unidos
British Standard ( BS)
Unión de Normas Españolas (UNE)
Normas DIN de Alemania
Normas JIS de Japón
Normas AWWA para aguas
Normas TAPPI para Pulpa y Papel
41
CAPÍTULO V
EL MARCO TEÓRICO
5.1 Antecedentes del problema o investigación planteada
El marco teórico es el conjunto de conocimientos científicos que
forman parte de la ciencia establecida y que se relacionan con una
parte de la realidad a la que afecta un tipo de problema, que se
pueden utilizar para describir, explicar o predecir un nuevo problema.
Recordemos a Popper Karl cuando afirma " No hay conocimiento
nuevo sin problemas , pero tampoco hay problema sin conocimiento
previo" con lo cual se da importancia notable a los antecedentes o
conocimientos previos necesarios para la investigación.
En la Directiva N° 011-2013 -OSG (10) de la Unac, para la
presentación del proyecto de Tesis se requiere considerar en éste
capítulo sobre el Marco Teórico lo siguiente:
• Antecedentes del Estudio
• Marco Teórico o marco Conceptual
• Definiciones de Términos básicos u otros contenidos, dirigidos
a fundamentar la propuesta de la investigación.
Para los antecedentes del estudio propuesto, luego de haber
revisado información técnica existente, como la planteada en el
capítulo IV, se podrá tener un conocimiento del estado del arte o el
estado de la técnica, esto es, la evolución del conocimiento en el
devenir del tiempo, de manera que se pueda evitar la duplicidad de
esfuerzos, siendo lo más conveniente tomar como base los
conocimientos ya existentes.
42
5.2. El Marco conceptual y Marco Teórico
El marco teórico es la etapa en que se recupera información
documental relevante al tema materia de la investigación, que
permita confeccionar el diseño metodológico de la investigación.
La información recogida para el Marco Teórico proporcionará un
conocimiento profundo de la teoría que le da significado a la
investigación. Es a partir de las teorías existentes sobre el objeto de
estudio, como pueden generarse nuevos conocimientos.
El Marco Conceptual de un problema de investigación es, como lo
indica su nombre, una elaboración conceptual del contexto en el cual
se considera el problema que se investiga. Está compuesto de
referencias a sucesos y situaciones pertinentes, a resultados de
investigación incluye, por tanto, un marco de antecedentes,
definiciones, supuestos, etc. Se podría decir que este marco es una
especie de teorización, sin grandes pretensiones de consistencia
lógica entre las proposiciones que la componen, aún si utiliza
conceptos de alguna teoría existente.
5.3 Ejemplos de su redacción
El derecho de autor, debe respetarse, siendo obligatoria la presentación y
citación de la bibliografía, así como se deben considerar las leyes,
princ1p1os y teorías científicas que sirven de base o fundamento a la
investigación planteada, igualmente se deben considerar los trabajos de
investigación existentes sobre el tema o temas relacionados, debiéndose
establecer claramente las diferencias existentes entre el trabajo planteado
y los existentes.
43
A manera de ejemplo, para un proyecto de miniplanta de cerveza , se
podría redactar: Kirk y Othmer , señalaban (1975) que el agua cervecera
debería ser básicamente potable libre de patógenos, sin embargo Stryer (
1981) le da mayor importancia a un tratamiento más fino y propone el
uso del método basado en el Intercambio iónico, más adelante Castañé
( 1995) destaca el método de Osmosis Inversa como el método más
adecuado para tratamiento de agua, lo cual se puede aplicar a la
fabricación de cerveza en una Miniplanta, su ventaja radica básicamente
en la facilidad de uso, menor costo así como en su eficiencia en los
resultados deseados.
44
CAPÍTULO VI
VARIABLES E HIPÓTESIS
6. 1. Definición y redacción de la Hipótesis
De acuerdo con Hernández Sampieri (1 ), las "Hipótesis son guías para
una investigación o estudio, e indican lo que el investigador trata de
probar y son consideradas como explicaciones tentativas del fenómeno
investigado y debe redactarse a manera de proposiciones".
Es importante señalar que en investigaciones cuantitativas, como las que
se desarrollan en Ingeniería Química no siempre se deben plantear
hipótesis, dependiendo del alcance del estudio, por ejemplo
ALCANCE HIPOTESIS
Exploratorio
Descriptivo
dato
Correlaciona!
Explicativo
No se formulan Hipótesis
Solo se formulan cuando se pronostica un hecho o
Se deben plantear hipótesis correlacionales
Se formulan hipótesis Causales
Requisitos para la redacción de la hipótesis
• Usar conceptos claros y precisos
• Constituida por elementos comprobables
• Hacer referencia a las variables
• Deben referirse a un solo ámbito de la realidad.
• Deben ser rigurosamente objetivas.
• Deben ser teóricas y practicas
• Permitir la predictividad
45
6.2. Tipos de Hipótesis- Ejemplos de hipótesis y su operacionalización en
Proyectos de Investigación en Ingeniería Química
Existen diversas clasificaciones de la hipótesis, pero para propósitos del
presente texto, es de interés, las hipótesis relacionadas con
Investigaciones cuantitativas, y que de acuerdo a lo que señala
Hernández Sampieri ( 1) son:
1. Hipótesis de Investigación
a. Descriptivas de un valor o de datos pronosticado
Son aquellas que distinguen los fenómenos por la descripción de
sus características y a partir de ella se formulan los
planteamientos. Se clasifican en:
• De una sola variable: Ejemplo : " Los trabajadores de las
fábricas de baterías a base de plomo del Callao tienen
problemas de salud".
• De dos o más variables en forma de asociación
El proceso lógico es: A menor X ... mayor o menor Y.
Ejm .. A menor tamaño de partícula de carbón activado,
mayor será el área de adsorción.
b. Correlacionales.- estas suponen que si alguna de las variables
sufre alguna modificación, esto afectará a otras variables
correspondientes. En estas hipótesis no importa el orden de las
variables ya que no se establece una relación causa-efecto, por
lo tanto, no se identifican variables dependientes e
independientes.
46
d. Causales.- Se tienen
Causal Bivariada.- cuando se establece una relación entre una
variable dependiente con una variable independiente
Causal Multivariada.- cuando se establece relación entre varias
variables independientes con una variable dependiente.
Debe establecerse una diferencia entre correlación y causalidad.
En estadística se podría tener un alto índice de correlación entre
los valores de 2 o más variables, pero esta relación podría no
ser por causalidad sino por casualidad, de manera que deberá
demostrarse la causalidad.
2. Hipótesis nulas.- Es lo contrario a la hipótesis de investigación
3. Hipótesis Alternativas. Se considera así a otras posibles hipótesis o
alternas a la hipótesis propuesta.
Otros tipos de Hipótesis que existen son:
Reversibles.- La expresión simbólica es: Si X entones Y, pero si Y
entonces X.
A más eficiencia menores costos y a menores costos más eficiencia.
Estocásticas.- Se puede simbolizar: Si X probablemente Y.
Ejm. "Si las condiciones del medio ambiente empeoran, probablemente
aumentará el número de enfermos ".
Secuenciales.- La relación simbólica es: Si X más tarde Y.
" Si existe una sobre exposición a los gases de chimenea de
calderos más tarde habrán enfermedades pulmonares ".
Transicionales.- Su representación simbólica es:
47
X ~ Y ~ Z , donde Y es dependiente de X, pero independiente de Z ;
Z es dependiente tanto de X como de Y
Ejm. Emanaciones de gases calientes~ calentamiento global~
desequilibrios ecológicos
Las emanaciones de gases calientes de chimeneas generan
calentamiento global, lo que a su vez genera desequilibrios en el
ecosistema.
Explicativas.- Ejm. El aumento de la producción y de la productividad de
las plantas químicas, es consecuencia de la aplicación del Sistema
Integrado de Gestión y a la optimización de los procesos tecnológicos
La operacionalización comprende la desintegración de los elementos que
conforman su estructura de la hipótesis y de manera especial a las
variables.
La operacionalización de las variables se logra cuando se descomponen
las variables en dimensiones y estas a su vez son traducidas en
indicadores que permitan la observación directa y la medición.
La operacionalización de las variables es fundamental porque a través de
ellas se precisan los aspectos y elementos que se quieren cuantificar,
conocer y registrar con el fin de llegar a conclusiones.
Se recomienda proceder como sigue:
• Determinar el tipo de hipótesis formulada.
• Verificar que la relación entre variables sea coherente y lógica.
• Cada variable debe representar a los atributos esenciales del
problema objeto de estudio, que son las propiedades,
características, relaciones, etc.
48
• Operacional izar una variable, es definir claramente la manera
como se observará y medirá cada característica del estudio.
• Se puede usar la siguiente matriz
CUADRO N°6.1 MATRIZ DE OPERACIONALIZACION DE VARIABLES
VARIABLE DEFINICION DIMENSIONES INDICADORES ESCALA IN DICE
CONCEPTUAL
La Variable.- Se tienen variables:
Nominales, cuando se pueden clasificar ejm. Acido o Base, orgánico o
inorgánico.
Ordinales, cuando su dominio de variación se puede ordenar de alguna
manera
Discretas, cuando su dominio de variación solo acepta números enteros,
ejm. el número de personas afectadas por la contaminación ambiental
Continuas, cuando su variación pueden asumir números con decimales,
ejm. el pH, la densidad
Definición conceptual.- De preferencia definiciones nominales y
descriptivas de la variable.
Definición OperacionaL-Proceso en la cual se transforma la Variable, de
conceptos abstractos a términos concretos, observables y medibles.
Dimensiones.- Se define como las características subdivididas de la
variable.
Indicador.- Es la propiedad de la variable susceptible de ser medida.
49
Escala.- Es un patrón convencional de medición, ejm. La temperatura en
grados Celsius o escala en grados Fahrenheit
Índice.- Es la expresión del Indicador.
6.3. Las variables.- Tipos- Indicadores
De acuerdo con Caballero A. ( 5 ) se define Variable como " conjunto,
cuyos elementos son los datos, los cuales tienen en común una
característica, propiedad, atributo que los hace pertenecer al dominio de
esa variable"
Clasificación de las variables:
1.- Según relación de causa-efecto: Las variables son:
Independientes.- Son los atributos, propiedades y características y es
independiente cuando ejerce un rol de causa mayoritaria. Ejm:
temperatura en el secador, Presión de trabajo en el reactor, pH del
insumo, etc.
Dependientes.- Es determinada, condicionada y originada por la
independiente, es la variable que se predice y actúa como efecto o
consecuencia. Ejm: el rendimiento estequiométrico, la eficiencia de la
transferencia de calor, etc.
lnterviniente.- Es una variable que participa en la investigación pero como
una causa minoritaria.
50
2.-SEGÚN ESTRUCTURA LOGICO -FORMAL:.
Individuales.- Están representadas por símbolo X,Y,Z ejm. Operario,
jefe de planta, etc.
Predictivas.- Representan las cualidades físicas e intelectuales de los
sujetos o los atributos de las unidades de análisis. ejm F= Producto
bandera del Perú
3.- POR SU NATURALEZA FACTUAL
Cualitativas.- Son aquellas que desintegran un conjunto y su
complemento en razón a que tienen o no un atributo,
Ordinales.- Distinguen jerárquicamente los atributos, la distinción es a
nivel de las variables continuas y categóricas.
INDICADORES:
F arman parte de la estructura de la variable y están representados por un
conjunto de ltems seleccionados, según la naturaleza de las unidades de
análisis y en coherencia con las variables de la Hipótesis.
Es la señal que permite identificar las características de las variables.
Permite hacer "medible" la variable.
Son señales comparativas con respecto a contextos o a sí mismas. Su
expresión matemática se nutre de la estadística, la epidemiología y la
economía.
El indicador tiene por función de señalar cómo medir cada uno de los
factores o rasgos de la variable y se expresa en razones, proporciones,
tasas e índices. El índice es a expresión del indicador por ejemplo el
51
Índice de viscosidad, el Índice de color, el Índice de acidez de los aceites
que ciertamente no se refiere al pH.
6.4. La Matriz de Consistencia de Proyectos de Investigación en
Ingeniería Química, ejemplos
Es una matriz de filas y columnas, que permiten presentar a manera de
resumen ejecutivo la relación lógica que existe entre el Problema general
y específico, Objetivos general y específicos, Hipótesis, Variables,
Indicadores y el método que se utiliza en la investigación. La matriz de
consistencia permite evaluar la coherencia de los pasos de la
investigación y su relación directa con el título de la Tesis.
52
!MATRIZ D'E CONSISTENCIA •royect~'",UM'EJO DE !..AS COJn:JfCfOI'IES 1ECNOLOGICAS YECOilC\\fiCAS EH LA PROOOCCIOU DE CERVEZA. A NIVS.. VEJAiNIPLAilTA at !.A r\f!CRO Y flEQUENA EMPRESA EN EL P,ERtf
l"!;!ORLEMAS
-P1ROBLEMA PRINCIPAl.
¿Cémo debe s:r el Manejo de las condiciones t.:<:no~sy Ecc..nánic3s en la. producción de Cmez.a, a r.:.;.rel de Minipl:;:¡¡ta en la Mkro)! :Pequeña Empresa e¡¡¡•el Peru?
PIROBLiEMAS SECUNDARIOS
~.- Cuales sc.fl la!:! c:racten;tr..as que
d~~ r:1m:l Ja ma:elia prima para ser
ulilizable en la ¡¡reducción de una ter't':r:a
d'•ii! calidad a. r;ivel de- Miniplal'lia.
b.· Cuares deben ser las ~rariables y
p:;rámetros téoo[oos que p:m'iitan
:stable03' un proceso op~
c.- Cual debe s:r el tam¡:;r¡l) mínimo
....:t~n6miood: un mir.iplanta de Cerveza¡.
di.- CuaE:; E-DA los E¡:¡lipos para una Minipl.;r.ia de •Cerveza.
OBJETIVOS OBJETJ:V~¡) •· 1'11111'L.r1ll nL
!Determinar las •:ondiciones tecooJdg:cas ;or
Ecorcimicas e11 la produoción de CeN=za a ni•tel de Mir.lipl:me-a~ en ·la Mirro y Pequeña ::rnpr:;.a en l<l Peru
OBJETWOS SECL!NDA.RIO.S
a.- ldenlif;ear fas cara<:ten:;ficas que debe
Je~Jiilir fa rnateri31 ~a para s:1 111ilizabfe
•:111 la pro!ltx:cié::~ de l.lM cer..eza de
calid:id a niv:l de Mirip~1',:;¡.
b.· D:flnir la:; variab!e.!'. y ¡;;-arám~
:féc.r.kos que pem~n P?~~~!l establecer
>!ln procero opfimo
c.- I:!Jfa!h'ece1 ef ~amaño rr.ínimo
e<cllnOr.'lioo d: un mini~,::.J de Ce~
dL-Id:r,:iffcar los Equip.?:li ¡¡ara trna. Minipl:;r.1a de Cel'lfév.l
HIPOTE:Sii Hl.tCOit:::iJS. li'l.1n1.r•111 nL..
"Si se r..a.ce un man:jo adeti.lado de la<;
condieiones. Tacno~::as '1 t=~~ en~or<ce5. se op:ldrá ¡¡::rcduli,¡ Cerveza¡ a r.ível de 1\Üliplanta. en condiciones optifmii en el Perir'.
HIPOTESIS SECUNDARIOS
a.- .Si se d,;:~erminan .la;. carac1en'Stica;
que debe reunirla materia prima, entano:s
se podr:i produt~r ce~Vez:a d:: calidad a
r..Nel de Miniplan~a
b.· Si se e:s,jablec~n ~~~- y ,p.arárrtt.ros entor.ce:;. se podrá es.1ablecer
tm prl:'lceso pr'l:>:footivo oplimo.
c.- Si se d'a:ermina el tamaño opt:mo de
plan~ , entonces se po!U.i optirrizar el
piooeso desda el punto d>: 1/ÍS!a
económico
11'11:1' nr.llll 1.-TIPClt DE ltfVESTIGA:CION !l-á:sie,:¡ {pura, !eooológica} y A¡:~!D-3 1.-t'l"F\.'EL; DE-SC?'JP1T\'O, IN'VEST!GACIQN EJQJUCATI\1A}·
INiiiESTIGACION CORRBACIONAL
l.- MEliOIDO DescripiiiiO, Ex;pic31iw A:lálisis, Oeduc1iw lndoctiv:o, Est.adí~~íoo
4.-DISEAO 9.!1: t --- tp1
00 oa,2 -- cp2 CF :oHG Qa3 --- cp2. oe., 4 --- cp4i
S.-POBLACtoNI La Pobla.<:ion o tm[v:m:o ¡;;clllaciOO eotará conformado por 131] IY.Jij varones.~el nivel socioeoon001i::o de Lima Norte •:¡;Jfene!:! con edades,:r:tre 18 a 50 añcs, son considerados r-o roo (;~ientes poteacial?.E
•S.-MUESTRA
n, = 149, ~o:!el niJiel soda ecooomioo MC' .;n!r: 18 y ~a altOS de ed'ad. 7'.· TECNlCAS Se rea~:tara mr,.a¡ ~;¡>Jstaó6n con la cerveza ob;entda (l?:l{pl:!rimentacion) ,ton la ~paciÓ.1 •:!e ,p:r;or..a:s oono::e:oras de cerveza.
l.Jna Em::uest.3 a. pcb?.nd:;le:; coo~limidore:s •fe E!5~3 CS'IIeza, 00)'05 oi:ietivo sera: Oetect:lr el i;r-3\io de a~r.ación
8:.· INSTRUMENTOS GJÍa de Thtrevis.:as G<JÍa de CuestkmaJic -GIJÍa de At:láfisis Documental G<J{a de ~=rvacién
V.1
VARIABlE I'NDEPENDIENTE ; oond:'cione:s 1eti'lclógic:as
X1 CA.Urum OPTIMA DEL. .AGU:A CER'IIECIERA
X2 : CA.LIUI\D DE LA. CiEBADA
Xl: LEVA~URACERVECERA
X4: TEMPERATURA DEl P.ROCESO
XS INDEPENDIENTE :TIEMPO DEL PIROCESO
LA VARIA.BLIE DEPENDIENTE :El Proteso Prod'udivo de Cerveza a niYe1 de Minipl=:nla
VARIAStE :Y CALlDAD DE lA CERVEZA
fndicadorf'S
'1'1 Gr.;¡¡,:f,¡:. al«<hólioo .5al. '1'2 Ac~ pH Y3 Densidad ogrlre Y4 C®r CJ Y& Sabor C.aracten:sooo
7.1 Tipos de Investigación
CAPÍTULO VIl
METODOLOGÍA
Existen diversos enfoques que abordan la clasificación de la investigación
científica, pero un planteamiento más generalizado señala:
a) INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA o BÁSICA.-
Esta investigación contribuye a incrementar los conocimientos que
son la base de la ciencia, tanto formal como factual.
Ejemplos:
La Determinación de la composición de un producto natural tal como
Chía para conocer sus propiedades,
El estudio de las propiedades de ciertos materiales en condiciones de
trabajo especiales.
b) INVESTIGACIÓN TECNOLÓGICA O APLICADA
Como su nombre lo indica, aplica los conocimientos científicos para
resolver los problemas de investigación de interés de la sociedad,
utiliza técnicas, métodos para su desarrollo.
Ejemplo: Desarrollar métodos que permitan minimizar la
contaminación ambiental en las fábricas de baterías.
7.2 Diseño de la Investigación
La palabra diseño en metodología de la investigación, se refiere a la
estrategia que se utilizara para obtener la información que se requiere
para el desarrollo de la investigación.
Diversos autores consideran cinco niveles de la Investigación:
54
1. INVESTIGACIÓN CIENTÍFICA DESCRIPTIVA
Consiste en ejecutar observaciones exploratorias orientadas a
recoger información de cierto tipo, para investigaciones más
elevadas o ampliarlas, mediante el empleo de técnicas
básicamente sencillas, como los estudios pilotos, las tesis previas,
estudios preliminares, etc.
2. INVESTIGACIÓN CIENTIFICA CORRELACIONAL
La Investigación Correlacionar es de un nivel superior al descriptivo
y determina las conexiones evidentes entre los fenómenos,
definiendo el comportamiento de una variable con respecto a otra,
es decir, mide el grado de asociación entre variables expresándolas
y su forma de interdependencia o relación entre ellas,
expresándolas en forma de estadísticos que representan a las
variables asociadas.
A través de la Inferencia estadística la investigación correlaciona!,
puede tener capacidad de predicción de comportamientos futuros
del hecho estudiado, si se consideran estables las variables que
intervienen en la investigación. Utiliza la deducción y la
inducción.
Por ejemplo: ¿Qué efecto se obtiene al aumentar la presión en una
reacción Química?
¿Qué relación de causa efecto existe entre el pH de la atmosfera
marina sobre la corrosión?
3. INVESTIGACIÓN CIENTIFICA NO- EXPERIMENTAL
Es de nivel superior que la Investigación correlaciona! y toma como
referencia los dos nivelss anteriores, esclareciendo las conexiones
esenciales y relativas entre propiedades de los hechos y entre
hechos mismos, así como la causalidad de esas propiedades. Su
55
objetivo fundamental es formular hipótesis con elevado sustento
teórico, que pueden constituirse en auténticas teorías científicas.
El estudio es, habitualmente posterior al hecho producido,
incrementando y explicando las conductas actuales de los hechos
producidos con anterioridad. Por tanto, no existe la posibilidad de
manipular ni de controlar las variables independientes, pero, si
puede modificar las variables dependientes, luego de su
identificación.
4. INVESTIGACION CIENTIFICA CUASI- EXPERIMENTAL
Generalmente se da cuando el experimento tiene lugar en
escenarios naturales en los cuales, no es posible un control
completo del experimento. De esta manera es como se descubrió
el polímero Teflón.
Es de nivel superior que la investigación de nivel no - experimental
y no permite el control riguroso de las variables del experimento, su
ejecución brinda aportes valiosos si se logra mantener en igualdad
de condiciones aquellas variables que no se logran manipular o
controlar.
5. INVESTIGACIÓN CIENTIFICA EXPERIMENTAL
Es el nivel más elevado de la investigación científica y genera
conocimiento relevante en el ámbito de la ciencia, desarrollando un
adecuado control de variables independientes, supone por tanto, la
manipulación de una o más de una variable bajo riguroso control
con el objeto de desentrañar de qué modo y debido a qué causa se
produce o deja de producir una situación o fenómeno.
56
Es decir, la Investigación Científica Experimental pone en práctica
la explicación y control de hechos que permite descubrir las
relaciones causales que existen entre fenómenos o hechos de un
determinado campo. Supone finalmente, la modificación deliberada
del hecho, cuidando el control de las variables que lo generan, con
el objeto de observar o interpretar los cambios que se producen.
Esta Investigación es la que más se puede aplicar en
investigaciones en Ingeniería Química, especialmente cuando se
trata de investigar materiales, nuevos procesos, equipos,
optimización de procesos industriales, etc.
7.3. Determinación de la población y tamaño de la muestra
La muestra que se utiliza en investigación debe ser representativa,
por lo tanto deberá calcularse con técnicas estadísticas.
Para tal efecto, se definirá:
N= Población Total o universo
n = tamaño de la muestra
E= máximo error permisible
Z= Factor de confiabilidad
POBLACION INFINITA N ~ 100 000 unidades muestrales
n = Z2 PQ /E2
POBLACION FINITA N< 100 000 unidades muestrales
n = Z2 PQN /( (N-1 )E2 + Z2 PQ)
57
Siendo:
P= % a favor de los objetivos de la investigación
Q= % de no favorables para los objetivos de la investigación
E= máximo error estadístico permisible
Z= factor que depende del grado de confiablidad con el cual se
desea trabajar. Sus valores son
Z= 1,96 cuando se trabaja con 95% de confiabilidad estadística
Z= 2.57 cuando se trabaja con 99% de confiabilidad estadística
Para otros valores de confiabilidad se puede consultar las tablas de
la campana Z de los libros de estadística.
7.4. Técnicas de recolección de datos y Análisis estadístico
Por la naturaleza del presente texto, esto es, orientado a la
Ingeniería Química, se ha priorizado métodos cuantitativos de
recolección de datos más usados en investigaciones cuantitativas, a
saber:
a.- Pruebas estandarizadas, se usa para medir variables específicas
y comparar los resultados con valores estándar preestablecidos o
conocidos, ejemplo el Índice de color
b. Datos secundarios, son los que ya existen en trabajos anteriores.
En Plantas industriales por ejemplo se tienen los registros de
temperaturas en lOs termógrafos ya sean circulares o planos.
c. Experimentación, es reproducir en términos prácticos a una
determinada escala un hecho o fenómeno de interés de la
investigación, este método es uno de los más utilizados en
Ingeniería Química.
d. Observación, consiste en el registro sistemático, válido y confiable
de situaciones o fenómenos observables. Es mirar con profundidad
con interés científico, no solo es mirar.
58
Algunos estadígrafos de interés en Ingeniería Química son:
a.- La Media
N
X= L Xi ){¡ = 1
N
b.-Varianza
N
N -1
c.- La Desviación estándar
S = RAIZ (Varianza)
Por otro lado para el análisis estadístico se cuenta con software
especializados tales como:
SPSS, es el software más utilizado a nivel mundial en el ámbito
académico.
Se puede contar con Demos de este software en programa en
www.spps.com.es
59
Minitab, es de gran ayuda para el análisis exploratorio de datos,
gráficos estadísticos, estadística no paramétrica, regresión, análisis
multivariables, etc.
Ph-Stat es un complemento de Excel producido por Prentice Hall y
los adjunta en sus libros de estadística. Sirve para crear gráficos,
incluyendo diagramas de tallo y de hojas, cajas de dispersión,
intervalos de confianza y análisis de Varianza.
En Excel para realizar una corrida rápida de datos con fines de
análisis estadístico, se puede realizar de la siguiente manera:
Entrar a: DATOS/ ANALISIS DE DATOS/ REGRESION
Seguidamente ingresar los datos de las variables y luego pulsar
Enter y se tendrán los datos de : índice de correlación, parámetros
de las variables, t de student, f de Fisher entre otros
Por ejemplo:
Se tienen los datos de:
Y= Rendimiento estequiométrico, en columna 86:810·
X1= Temperatura, en columna C6:C10
X2= Presión de trabajo en el Reactor, en columna D6:D10
Se desea saber si existe una relación Lineal entre tales variables,
luego de la corrida en Excel se obtuvieron los resultados que se
muestran en la Figura N° 7.1
60
1 IN!! l ., 1 1
i 2 ' 3 ¡ 4
J 5
RENDIMTENTO
V
%
88 89 91 93 98
FIGURA Nº 7.1 USO DE REGRESION LINEAL EN EXCEL
EMPWTURI
X1 9c
200 205 212 222
245
PRESION!
xz atm
1 1.2 1.5
1..6
1.8
Esfalffsticus r!elrlregre5iórr
Coeficiente 1 6.99965657
Coeficiente 1 0.99931327
Rh2 ajustadc 0.99862653
Errortípico 0.14684508
ObseJv adion 5·
Y=f{Xl!,X'l,XJJ . '·
Y= 45,864 +0.20492*X1 + 1.os1 •xz
' lnterc~pción 45.864l!H6. 1.553535.54 2S.51:J94ll3 IJ.U0114543 33.18005TI 52.549571J] 33J
Variable X 1 0.2049288 0.01053913 19.4445555 0.00263442 0.15958256 0.25027503 0.15
VariableX2 1.06160394 0.58725796 1.80670848 0.21255165 -1.46576313 3.58777101 -l.4f
FUENTE: Elaboración propia
La ecuación de la recta que se obtiene es:
Y= 45,864 +0.20492*X1 + 1.061 *X2
En este caso el Índice de correlación es de 0.99 y que estadísticamente
es alto y muy aceptable para poder realizar la inferencia estadística.
61
CAPÍTULO VIII
EL CRONOGRAMA, EL PRESUPUESTO Y FUENTES DE
FINANCIAMIENTO
8.1 El cronograma de actividades- Ejemplo
Básicamente consiste en la planificación de todas las actividades
que se deberán realizar durante la investigación, a manera de
ejemplo didáctico se sugiere el uso de un cronograma con barras
Gantt.
Investigación BibliografiítaRecolección Datos B. Implementación de Laboratorio C. Obtención de Muestras para Análisis D. Trabajos Experimentales de Laboratorio E. Análisis e interpretación de Resultados F. Optimización del proceso
uctivo G.- Evaluación y Discusión de Resultados F. de H. Preparación y presentación del Informe Final
CUADRO N° 8.1 CRONOGRAMA DE ACTIVIDADES
Fuente: Elaboración propia
62
8.2. El presupuesto
Es evidente que en el desarrollo de la investigación así como la
elaboración de la tesis, implicarán la asignación de recursos,
especialmente económicos, por lo que se debe prever los diversos
rubros y que con fines académicos de presenta un modelo.
CUADRO N° 8.2 EL PRESUPUESTO
Partida Especificación Porcentaje Monto a. 24 Alimentos 30% 3600
Subtotal Alimentos 3600
b. 30 Materiales de Consumo 40% Reactivos Químicos 2000 Materiales de Escritorio 800 Fotocopias 400 Libros 800 Revistas 400 Computación 400 Subtotal (Materiales de consumo) 4800
C. 32 Gastos de transporte 30% 3600
TOTAL (a+b+c) 12000
FUENTE: Elaboración Propia
8.3 Fuentes de Financiamiento- FINCYT y los proyectos de
investigación Básica y aplicada concursables.
De conformidad con la Nueva ley Universitaria, los egresados
deberán realizar trabajo de Investigación para el Bachillerato y Tesis
para el Título profesional, en tal sentido se podrían considerar
algunas de las líneas de financiamiento que ofrece el Fondo para la
Innovación, ciencia y Tecnología y que a continuación se presenta
63
un resumen extraído de su página web con la finalidad de darlo a
conocer a los graduandos:
FINCYT para Proyectos de Investigación Básica
Financia proyectos de investigación básica de las universidades,
instituciones de educación superior e instituciones de investigación y
desarrollo tecnológico con el objetivo de incrementar el conocimiento
científico.
¿Quiénes pueden presentarse a este concurso?
Las solicitudes de financiamiento pueden ser presentadas por:
• Universidades
• Instituciones de educación superior
• Instituciones de investigación y desarrollo tecnológico
Estas entidades podrán ser públicas o privadas, legalmente constituidas
en el Perú, precisando que sus estatutos o normas de creación incluyen la
investigación y el desarrollo tecnológico (I+D) como parte de sus
objetivos.
¿Cuánto financiamiento se puede obtener con este concurso?
El FINCyT financia con Recursos No Reembolsables (RNR) un máximo
de 397,500 nuevos soles, con una subvención de hasta 90% del monto
total del proyecto.
La entidad solicitante y sus entidades colaboradoras (si las hubiere)
aportarán los recursos complementarios en calidad de cofinanciamiento,
que podrá ser monetario o no monetario. Los proyectos tendrán un plazo
máximo de duración de 36 meses.
64
Fincyt para Proyectos de Investigación Aplicada
Financia proyectos de investigación aplicada de las universidades,
instituciones de educación superior e instituciones de investigación y
desarrollo tecnológico con el objetivo de incrementar el conocimiento
científico y tecnológico.
Como referencia para los estudiantes Universitarios y público en
general se presenta el cronograma desarrollado en el año 2014 por
el Fincyt.
Convocatoria [~~-----------~r~-----~--- l
Actividades 1 Fecha 1
---- ---------- -~ ---- ,_,.. -- ---·- -~l ·--·- --·-- - -
Lanzamiento del concursos 08 de mayo 2014
Fecha máxima para el envío de los proyectos y 14 de julio 2014
acreditación a través del Sistema en Línea
Publicación de proyectos aprobados y firma de
Convenios de Adjudicación de RNR Octubre 2014
FONDECYT
El Fondo Nacional de Desarrollo Científico, Tecnológico y de Innovación
Tecnológica es el órgano del CONCYTEC encargado de captar, gestionar,
administrar y canalizar recursos de fuente nacional y extranjera,
destinados a las actividades del Sistema Nacional de Ciencia, Tecnología
e Innovación (SINACYT) en el Perú.
Desarrolla sus actividades dentro del marco de las prioridades, criterios y
lineamientos de política establecidos por el CONCYTEC, en el marco del
Plan Nacional Estratégico de Ciencia, Tecnología e Innovación para la
Competitividad y el Desarrollo Humano 2006-2021 (PNCTI).
65
CAPÍTULO IX
EL ESQUEMA DE LA TESIS
9.1. Estructura final de la Tesis
La estructura para la presentación del informe de la tesis , en la
UNAC, está totalmente definida en el anexo N°4 de la Directiva N°
011-2013 -OSG y que en términos generales, comprende:
CARA TU LA
PAGINA DE RESPETO
HOJA DE REFERENCIA
DEDICATORIA (opcional)
AGRADECIMIENTO (opcional)
INDICE
TABLAS DE CONTENIDO
RESUMEN
ABSTRACTS
l. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACION
11. MARCO TEORICO
111.
IV.
V.
VI.
VIl.
VIII.
IX.
VARIABLES E HIPOTESIS
METODOLOGIA
RESULTADOS
DISCUSION DE RESULTADOS
CONCLUSIONES
RECOMENDACIONES
REFERENCIALES BIBLIOGRAFICAS
ANEXOS
66
·, /1
9.2. Redacción de la Tesis
La redacción de la Tesis, se debe hacer respetando ciertas
formalidades preestablecidas, como:
Redactar en tercera persona y en pasado, respetar el derecho
de autor precisándolos en las referenciales bibliográficas,
numeración independiente de las paginas, los cuadros,
diferenciar apéndices de anexos, y en general usar el
sistema APPA o Vancuver para la redacción de informes.
En el anexo N° 5 de la Directiva 011-2013.0SG de la UNAC
se cuenta con amplios detalles para la redacción de la Tesis.
67
CAPÍTULO X
LA PRESENTACIÓN DE LA TESIS
1 0.1. Presentación de la Tesis
La presentación de la tesis debe ser impecable, no solamente en
cuestiones de forma sino también de fondo,
Para las cuestiones de forma ya se ha explicado en el numeral 9.2, y
para los aspectos de fondo es de interés cuidar el lenguaje, éste
debe ser ingenieril, científico, uso de términos, conceptos propios de
su especialidad y que están relacionados con la investigación
desarrollada.
1 0.2 Preparación para la Sustentación
Para la sustentación exitosa de la Tesis ante el jurado se
recomienda lo siguiente:
La sustentación es la defensa de la tesis, por lo que se debe tener
un conocimiento profundo con la base científica de los saberes pre
existentes, de los resultados obtenidos y su relación con la hipótesis
y variables utilizadas.
Se debe concentrar en lo sustantivo y posponer lo secundario, saber
diferenciar lo importante de lo menos importante.
Tener claros esquemas mentales del trabajo de investigación
68
Preparar sus ayudas memorias
Preparar el material de ayuda audiovisual teniendo en cuenta el
tiempo aproximado que durara la exposición
El concluir oportunamente la revisión de los aspectos fundamentales
10.3 Estrategias para la Sustentación de la Tesis de Grado en
Ingeniería
Química.
Una presentación adecuada, la imagen que se proyecta, la
seguridad que se debe evidenciar, considerando que la persona que
más sabe del tema es el que lo ha elaborado
Tener una clara diferenciación entre las conclusiones de las
recomendaciones.
Considerar normal que el jurado quiera hacer algunas precisiones o
aportes a lo expuesto
Que la exposición no sea solo narrativa de hechos realizados.
El Tono de voz debe ser claro y de ninguna manera monótona,
usando términos de su profesión y no un lenguaje ordinario. Asi es
importante tener en cuenta la expresión, evidenciada a través de los
gestos.
Evitar confundir conceptos como producción y productividad,
eficiencia, eficacia y efectividad, utilidad y rentabilidad, precio y
costo, por cuanto podrían desdibujar su imagen de profesional.
69
Considerar una posible contingencia, por ejemplo que su material
audiovisual presente algún inconveniente de último minuto, lleve
más de una copia, o tenga una copia en internét, para bajarla si
fuera necesario
70
V.- REFERENCIALES
1. HERNANDEZ SAMPIERI y otros. Metodología de la Investigación. México. Editorial Me Graw Hill lnteramericana Editores S.A. Quinta Edición. 2012
2. NAMAKFOROOSH Mohammad Metodología de la
Investigación. México. Editorial Limusa Segunda edición
2013
3. MERCADO Salvador ¿Cómo hacer una
Tesis?
México. Editorial Llmusa .. Cuarta Edición
2012.
4. VALARINO Elizabeth y otros Metodología de la Investigación. México. Editorial Trillas. Primera edición. 2012.
5. CABALLERO ROMERO Alejandro Metodología Integral Innovadora para planes y tesis. México Editorial Cencage Learning. Edición 2013.
6. TORRES BARDALES C. El proyecto de Investigación Científica. Lima. Ediciones del autor. Tercera edición 2005
7. PERRY Robert y otros MANUAL DEL INGENIERO
QUIMICO México: McGraw Hill. Sexta edición, 2009
8. DE RIVERO Oswaldo El mito del desarrollo. Países
inviables en el siglo XXI
71
Fondo de Cultura Económica, Lima, 2001
9. BUNGE Mario. La ciencia, su método y su
filosofia.
Siglo XXI. Buenos Aires 1962
10. UNIVERSIDAD NACIONAL DEL CALLAO. Directiva N° 011-
2013-0SG para la presentación del proyecto de Tesis e
Informe de Tesis para la titulación profesional de
estudiantes de Pregrado de la Universidad Nacional del
Callao. Lima. 2013
72
VI.- A P E N D 1 C E S
73
APENDICE N°1 ENFOQUE PARA LA ELABORACIÓN DE TESIS EN INGENIERIA QUIMICA
INGENIERIA QUIMICA
METODOLOGIA DE LA
INVESTIGACIÓN
CIENCIA Y TECNOLOGIA
E INNOVACIÓN EN EL PERÚ
74
!
APENDICE N° 2: DETERMINACIÓN DEL TEMA DE TESIS EN INGENIERIA QUIMICA
Fuentes especializadas ingeniería de procesos
Experiencias previas
Libros, revistas , enciclopedias
de
Elección del área y planteamiento de temas
... Análisis de información de áreas de
interés
Elección del área y planteamiento de temas
Mega r- tendencias en
CTI
Plan nacional ~~ deCTI
Recursos disponibles, motivación
'------ ~ "" Elección del tema de V' tesis
Planteamiento de problemas general y
especificas
Objetivos general y específico de la
investigación
El título de la tesis guarda relación con los
objetivos
r CTI = Ciencia, tecnología e innovación Fuente : Elaboración propia
75
VIl.- A N E X O S
76
ANEXO N° 1
MODELO DE LA ESTRUCTURA DEL PROYECTO DE TESIS
1. Modelo para tesis general
Portada
Página de respeto
Página del Titulo
IN DICE
INTRODUCCIÓN
l. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Determinación del problema
1.2. Formulación del problema (problema general y
específico o sub problemas, de ser necesarios).
1.3. Objetivos de la Investigación (Objetivo general y
objetivos específicos)
1.4. Justificación (Legal, teórica, tecnológica o
economía).
11. MARCO TEORICO
2.1. Antecedentes del estudio
2.2. Marco teórico o marco conceptual o marco
filosófico (según sea el caso)
2.3. Definiciones de términos básico u otros
contenidos , dirigidos a fundamentar la propuesta
de la investigación.
77
ANEXOS
111. VARIABLES E HIPOTESIS
3.1. Variables de la Investigación
3.2. Operacionalización de variables
3.3. Hipótesis general e hipótesis específicas de ser
necesarias.
IV. METODOLOGIA
4.1. Tipo de investigación
4.2. Diseño de la investigación
4.3. Población y muestra (indicar características,
delimitación y ubicación especia temporal de la
población y tamaño de la muestra) en caso de ser
necesario.
4.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos.
4.5. Plan de análisis estadísticos de datos.
V. CRONOGRAM,A DE ACTIVIDADES (Calendarizar en
meses el tiempo aproximado de cada etapa o actividad
del trabajo de investigación).
VI. PRESUPUESTO
VIl. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
• Matriz de consistencia
• Esquema tentativo de tesis
78
2. MODELO PARA PROYECTO DE INVERSIÓN
Portada
Página de respeto
Página del subtitulo
IN DICE
INTRODUCCIÓN
l. PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1. Determinación del problema
1.2. Formulación del problema (problema general y
específico o sub problemas, de ser necesario).
1.3. Objetivos de la Investigación (Objetivo general y
objetivos específicos)
1.4. Justificación (Legal, teórica, tecnología o económica).
11. MARCO TEORICO
2.1. Antecedentes de la investigación
2.2. Antecedentes del estudio
2.3. Marco teórico o marco conceptual o marco filosófico
(según sea el caso)
2.4. Definiciones de términos básico u otros contenidos,
dirigidos a fundamentar la propuesta de la
investigación.
111. VARIABLES E HIPOTESIS
3.1. Variables de la investigación
3.2. Operacionalización de variables
3.3. Hipótesis general e hipótesis específicas de ser
necesario.
79
IV. METODOLOGIA
4. 1. Tipo de investigación
4.2. Diseño de la investigación
4.3. Población y muestra (indicar características,
delimitación y ubicación especie temporal de la
población y tamaño de la muestra) en caso de ser
necesario.
4.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos.
4.5. Plan de Análisis estadístico de datos.
V. CRONOGRAM,A DE ACTIVIDADES (Calendarizar en
meses el tiempo aproximado de cada etapa o actividad del
trabajo de investigación).
5.1. Estudio de mercado
5.2. Estudio Técnico: Tamaño. Proceso técnico.
localización, obra física
5.3. Estudio Económico- Financiero
5.4. Estudio de la Organización Administrativa
5.5. Plan de ejecución
VI. PRESUPUESTO
VIl. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
VIII. ANEXOS
• Matriz de consistencia
• Esquema tentativo del proyecto
FUENTE : DIRECTIVA N° 011 - 2013 OSG - UNAC
80
ANEXO N°2
MODELO DE LA ESTRUCTURA DEL INFORME DE LA TESIS
1. Modelo para tesis general
CARA TU LA
PAGINA DE RESPETO
HOJA DE REFERENCIA DEL JURADO Y APROBACIÓN
DEDICATORIA (Voluntario, no obligatorio)
AGRADECIMIENTO (voluntario, no obligatorio)
IN DICE
TABLAS DE CONTENIDO
RESUMEN
ABSTRACT
l. PLANTEAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN
1.1. Identificación del problema
1.2. Formulario del problema
1.3. Objetivos de la investigación (general y específicos)
1.4. Justificación
1.5. Importancia
11. MARCO TEORICO (Contendrá subcapítulos como:
Antecedentes del estudio, bases epistémicas, bases
culturales , bases científicas y otros de acuerdo al tema que
permiten fundamentar la validez de la tesis. Así también, la
definición de términos que faciliten el entendimiento del
planteamiento de la tesis.
81
111. VARIABLES E HIPOTESIS
3.1. Variables de la investigación
3.2. Operacionalización de variables
3.3. Hipótesis general e hipótesis específicas de ser
necesario.
IV. METODOLOGIA
4.1. Tipo de investigación
4.2. Diseño de la investigación
4.3. Población y muestra (indicar características,
delimitación y ubicación especia temporal de la
población y tamaño de la muestra).
4.4. Técnicas e instrumentos de recolección de datos.
4.5. Procedimientos de recolección de datos
4.6. Procesamiento estadístico y análisis de datos
V. RESULTADOS
VI. DISCUSION DE RESULTADOS
VIl. CONCLUSIONES
VIII. RECOMENDACIONES
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ANEXOS
• Matriz de consistencia
• Otros anexos necesarios
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2.- Modelo para proyecto de inversión
CARATULA
PAGINA DE RESPETO
HOJA DE REFERENCIA DEL JURADO Y APROBACIÓN
DEDICATORIA (Voluntario, no obligatorio)
AGRADECIMIENTO (voluntario, no obligatorio)
IN DICE
TABLAS DE CONTENIDO
RESUMEN
ABSTRACT
l. PLANETAMIENTO DE LA INVESTIGACIÓN
1. 1. Identificación del problema
1.2. Formulario del problema
1.3. Objetivos de la investigación (general y específicos)
1.4. Justificación
1.5. Importancia
11. MARCO TEORICO (Contendrá subcapítulos como: Antecedentes
del estudio, bases epistémicas, bases culturales, bases
científicas y otros de acuerdo al tema que permiten fundamentar
la validez de la tesis. Así también, la definición de términos que
faciliten el entendimiento del planteamiento de la tesis.
111. VARIABLES E HIPOTESIS
3. 1. Variables de la investigación
3.2. Operacionalización de las variables
3.3. Hipótesis general e hipótesis especificas
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IV. METODOLOGIA
4.1. Tipo de Investigación
4.2. Diseño de la Investigación
4.3. Población y muestra
4.4. Técnicas e Instrumentos de recolección de datos
4.5 Procedimientos de recolección de datos
4.6 Procesamiento estadístico y análisis de datos
4.7 Estudio de mercado
4.9Estudio Técnico: Tamaño, Localización, Proceso técnico
4.9 Estudio Económico-Financiero: Inversiones, Análisis y
proyecciones financieras, VAN,TIR, relación Beneficio/ costo
4.1 O Estudio de la Organización Administrativa
V. RESULTADOS
VI. DISCUSION DE RESULTADOS
VIl. CONCLUSIONES
VIII. RECOMENDACIONES
IX. REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
ANEXOS
• Matriz de consistencia
• Otros anexos necesarios
FUENTE : DIRECTIVA N° 011 - 2013 OSG - UNAC
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