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Esta memoria de Tesis tiene como objetivos fundamentales profundizar en la caracterización y en la modificación de la textura porosa de materiales microporosos de carbón, principalmente fibras de carbón (FC) y fibras de carbón activadas (FCA), así como el estudio de aplicaciones que impliquen adsorción en la microporosidad tales como tamices moleculares y el almacenamiento de gases (CH4 y H2). / This Thesis has like main objectives to study in depth the characterization and the modification of the porous texture of microporous carbon materials, mainly carbon fibers (CF) and activated carbon fibers (ACF), as well as the study of applications that involve adsorption in the microporosity, such as molecular sieves and gas storage (CH4 and H2). / DGCYT (Proyecto PB93-0945) y CICYT (QUI97-2051-CE).

Publicación a texto completo no autorizada por el autor / Estudia la biosorción de plomo en materiales de origen biológico: maíz morado, la cáscara de uva, el quitosano en escamas, la coronta de choclo y las algas Macroscystis pyrifera yAscophyllum nodosum. En cada caso se determina el pH óptimo de la biosorción de PbII, encontrándose que las algas Ascophyllum nodosum actúan como biosorbentes más eficientes con una capacidad de adsorción 234 mg/g en el rango de pH de 4-5. Para aumentar la estabilidad estructural del alginato, la biomasa es pre-tratada con CaCl2. El análisis por espectroscopia infrarrojo con transformada de Fourier (FT-IR) permite reconocer los grupos funcionales característicos presentes y las modificaciones realizadas en la biomasa. Para el procesamiento de datos y tratamiento estadístico se emplea el programa informático Origin versión 6.0. Los parámetros fisicoquímicos: influencia del tamaño de partícula, dosis de adsorbente y concentración de metal son evaluados en la cinética de biosorción. En el equilibrio de biosorción se obtiene un mejor ajuste al modelo de la ecuación de la isoterma de Langmuir, alcanzando una capacidad de sorción máxima de 228 mg/g. Para el ajuste de datos experimentales de cinética de biosorción se utiliza el modelo matemático de pseudo primer orden y pseudo segundo orden. La morfología de la superficie del biosorbente es estudiada por el método de microscopía electrónica de barrido, (SEM) y la composición elemental de la biomasa antes del proceso de biosorción y después se obtienen mediante análisis con espectroscopia de rayos X con energía dispersiva (EDAX). / Tesis

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En la presente tesis, se desarrolla una metodología alternativa, para la determinación de plomo (Pb) en alimentos liofilizados, mediante la técnica de espectrofotometría de absorción atómica, vía horno de grafito. Se tomó como referencia un método estandarizado de la: “OFFICIAL METHODS OF ANALYSIS OF AOAC 999.11”. Se utilizó como MATERIAL DE REFERENCIA CERTIFICADO: “Simulated diet F” (Reference material, LIVSMEDELS VERKET, NATIONAL FOOD ADMINISTRATION), para evaluar la trazabilidad de los resultados y optimizar así la metodología desarrollada. El desarrollo del mencionado método se realizó en las instalaciones de la UNIDAD DE SERVICIOS DE ANÁLISIS QUÍMICOS (USAQ), laboratorio que pertenece a la Facultad de Química e Ingeniería Química de la UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS. Las muestras, así como el material de referencia certificado (cuya concentración de plomo es conocida), son liofilizados de verduras; las cuales fueron tratadas mediante una digestión ácida, para su posterior lectura en el equipo de absorción atómica. Se realizó una evaluación estadística de los resultados, considerando que las propiedades más importantes de un método analítico es que debe en lo posible, estar libre de errores sistemáticos, eso significa que el valor dado para la cantidad de analito debería ser el valor verdadero, por ello el método sugerido en la presente tesis se contrastó con una muestra de referencia (material certificado). El método propuesto no generó errores sistemáticos significativos, así como también los errores aleatorios después de su respectiva evaluación dieron resultados de igual índole, todo esto, como producto de la evaluación estadística de los datos obtenidos, los cuales se sometieron a una PRE-EVALUACIÓN. Con ayuda del programa MINITAB, se evaluó la Distribución Normal, obteniendo como resultado de la evaluación de probabilidad: 0.077, verificando el comportamiento normal de los residuales. La probabilidad en la Igualdad de Varianzas de los resultados obtenidos para la muestra de referencia fueron de 0.248, de esta forma se verifica que no existe variabilidad significativa entre analistas. A continuación se evaluó la linealidad, obteniendo como resultado la ecuación de la curva de calibración: Y = 0.0263X – 0.0028, y como coeficiente de correlación: 0.9994. La precisión obtenida es de 0.10%, siendo muy aceptable para la metodología propuesta. La veracidad fue evaluada en función de la t de student, obteniendo como resultado t: 2.06, concluyendo que no existen diferencias significativas y que la veracidad es apropiada. También se hallaron los límites de detección y cuantificación del método, siendo 0.1437 ug/Kg y 0.4791 ug/Kg respectivamente. Finalmente podemos afirmar que el método cumple con los criterios establecidos como son la linealidad, precisión, veracidad, además del establecimiento del límite de detección y cuantificación a un nivel de confianza del 95%.

Se sintetizaron carbones activados por un proceso químico obtenidos a partir de la cáscara de castaña con el objetivo de analizar la capacidad de remoción de estos adsorbentes para eliminar los compuestos aromáticos (ácido benzoico, ácido salicílico y fenol) de las soluciones acuosas. Los carbones activados se caracterizaron mediante las siguientes técnicas instrumentales: espectroscopía infrarroja con transformada de Fourier (FTIR), método Boehm, adsorción y desorción de nitrógeno y microscopía electrónica de barrido (SEM). Los carbones activados presentaron una estructura microporosa con una alta área superficial entre 1176-1434 m2/g, con presencia de grupos ácidos en la superficie del carbón, siendo mayor la acidez en los materiales preparados con menor razón de impregnación y a mayor temperatura de activación, siendo estas las variables más importantes en la preparación del carbón activado. En lo que se refiere a las condiciones de la adsorción, los parámetros que se estudiaron fueron el pH de la solución y la cantidad de adsorbente. Se encontró que el proceso de adsorción no solo dependía de la porosidad y de los grupos funcionales presentes en el carbón activado, sino también estaba afectado por la solubilidad y peso del adsorbato, del número y tipo de grupos sustituyentes en el anillo aromático, de la acidez superficial en el adsorbato y las interacciones adsorbatoadsorbente. Se determinó que el orden de remoción de los compuestos aromáticos fue el siguiente: ácido salicílico > ácido benzoico > fenol. Los carbones activados evidenciaron una mayor capacidad de remoción en el caso del ácido salicílico. La máxima capacidad de adsorción de ácido salicílico (C0= 50 ppm) se obtuvo para el carbón CF-1,0-400 con un valor de 42 mg g-1 (83,13%). En relación a la correlación de los datos experimentales se encontró que en general la isoterma de Freundlich fue la que describió mejor la adsorción de los tres adsorbatos, por lo que se pudo establecer que la superficie del adsorbente es energéticamente - 2 - heterogénea y que el proceso de adsorción fue el resultado de más de un tipo de interacciones adsorbato-adsorbente. Adicionalmente se encontró que la cinética de los tres adsorbatos sigue el modelo de pseudo segundo orden, en donde los valores de qe experimentales concuerdan con los obtenidos por el modelo. En general, esta capacidad de adsorción (qe) fue mayor para el ácido salicílico que con los otros compuestos aromáticos / Tesis

Magíster en Química y Memoria para optar al Título de Químico / Actualmente el recurso hídrico se ve afectado por numerosos contaminantes tanto compuestos orgánicos como inorgánicos entre ellos destacan los metales pesados, sus fuentes son: minería, agricultura, industrias, entre otros. El río Maipo ubicado en la Región Metropolitana, Chile, es la cuenca hidrográfica utilizada en mayor porcentaje para riego y agua potable, entre otros usos. Muchas de las industrias aledañas a esta cuenca vierten sus riles, contaminándolas y aumentando las concentraciones de los límites máximos permitidos para algunas especies, es por ello la importancia de determinar la calidad de estas aguas a partir de los sedimentos, que actualmente están siendo utilizados como indicadores medioambientales para evaluar la magnitud de contaminación en un sistema acuático. Los sedimentos están determinados por el tamaño de sus partículas ya que, la concentración de los metales asociados con la fase sólida se incrementa rápidamente con la disminución del tamaño de ellas. La importancia del estudio de los metales pesados en sedimentos es que pueden producir efectos nocivos, graves, crónicos e inclusive letales a altas concentraciones, debido a que no son biodegradables y se acumulan en la cadena trófica. El grado de disponibilidad y toxicidad de un metal pesado en un sistema acuático depende de factores físicos y químicos en los sedimentos como: pH, Eh, CE, carbono orgánico, etc. El estudio de adsorción-desorción de metales pesados es crucial en la propuesta de estrategias efectivas de mitigación, reducción o eliminación de estos en los sistemas naturales. Es por esto que en este trabajo se propuso estudiar el proceso de adsorción-desorción de los metales pesados Cu2+, Mn2+, Pb2+ y Zn2+ en sedimentos de seis afluentes del río Maipo (río clarillo (Cla), Isla de Maipo (IM), San Francisco de Mostazal (SFM), Peñaflor (Pñ), Melipilla (Mel) y Puangue (Pu)). Los resultados obtenidos indicaron que en los seis sitios los sedimentos presentan valores de pH levemente alcalinos, se determinó una salinidad en el sitio Mel moderadamente salino, un rango de porcentaje de carbono total de 1,4% (Cla) a 10% (Mel), además la concentración de los cuatro metales de la fracción seudototal y la cuantificación de cationes por espectroscopía de absorción atómica (EAA) para los seis sitios indicó que Mn2+ y Ca2+ se encuentra en mayor concentración (43,2-1.600 μgg-1) y ( 2,9-154 mgL-1) respectivamente, los aniones cuantificados por cromatografía líquida de alta resolución de intercambio iónico (IE-HPLC) se encontró en mayor concentración SO42- (78,0-2.000 mgL-1). El tiempo de equilibrio se obtuvo a las 48 h confirmándose al aplicar el modelo cinético de Elovich. El estudio de los procesos de adsorción para los cuatro metales en general indicó que son procesos favorables, con el coeficiente de distribución (Kd) se determinó que los metales tienden a estar adsorbido y que Mn2+ presenta menor afinidad por los sedimentos de los seis sitios, siendo confirmado con los porcentajes de desorción (Cu2+, Pb2+ y Zn2+ menor al 1%, Mn2+ 15%). En cuanto a los modelos de adsorción aplicados, se obtuvo una mejor correlación para los cuatro metales y los seis sitios con el modelo de Freundlich. El efecto de la concentración del CO32- y PO43- sobre la adsorción de los cuatro metales en sedimentos de dos sitios seleccionados Mel y Cla, indicó que a medida que aumenta la concentración de estos aniones aumenta el porcentaje de adsorción. El estudio de la competencia entre metales Cu2+-Zn2+ y Mn2+-Pb2+ indicó que los sedimentos muestran mayor preferencia en la adsorción por Cu2+ y Pb2+. Este comportamiento está relacionado con las propiedades de los metales como de las características físico-químicas del entorno, comprobados con los análisis estadísticos de Cluster, Pearson y análisis de componentes principales (ACP) / Currently the water resource is affected by numerous pollutants among them the herbicides, pesticides and heavy metals, their sources are: mining, agriculture, fossil, forest fuels, etc. The Maipo River located in the Metropolitan Region, Chile, the watershed is used in higher percentage for irrigation and drinking water, among other uses. Many of the industries surrounding this basin discharge their liquid waste, contaminating and increasing concentrations of the maximum allowable limits for some species, it is therefore important to determine the quality of these waters from sediments, which are currently being used as environmental indicators to assess the extent of contamination in an aquatic system. The pellets are determined by the size of its particles, the concentration of metals associated with the solid phase increases rapidly with decreasing size of them. The importance of the study of heavy metals in sediments is that they can produce harmful, serious, chronic and even lethal effects at high concentrations, because they are not biodegradable and accumulate in the food chain. The degree of availability and toxicity of a heavy metal in an aquatic system depends on physical and chemical factors in the sediments, such as pH, Eh, EC, organic carbon, etc. The study of adsorption-desorption of heavy metals is crucial in the proposed effective mitigation strategies, reduction or elimination of these natural systems. That is why in this work was to examine the process of adsorptiondesorption of heavy metals Cu2+, Mn2+, Pb2+ and Zn2+ in sediments six tributaries of the Maipo River (river Clarillo (Cla), Isla de Maipo (IM), San Francisco de Mostazal (SFM), Peñaflor (Pñ), Melipilla (Mel) and Puangue (Pu)). The results showed that in the six sediment sites have values slightly alkaline pH, salinity in the range of drinking water except Mel site (moderately saline), a range of percentage of total carbon of 1,4% was determined (Cla) to 10 % (Mel) plus the concentration of the four metals seudototal fraction and quantification of cations by atomic absorption spectroscopy (EAA ) for the six sites indicated that Mn2+ and Ca2+ is found in higher concentration (43,2-1.600 μgg-1) and (2,9 to 154 mgL-1) respectively, anions quantified by liquid chromatography high resolution ion exchange (IE- HPLC) was found in higher concentration SO4 2- (78,0-2.000 mgL-1). The equilibration time was obtained at 48 h was confirmed by applying Elovich kinetic model. The study of adsorption processes for the four metals in general indicated that are favorable processes, the distribution coefficient (Kd) was determined that metals tend to be adsorbed and Mn2+ has a lower affinity for the six sediments, confirming the desorption percentage (Cu2+, Zn2+ and Pb2+ less than 1%, Mn2+ 15 % ). Models applied Freundlich and Langmuir adsorption, a better correlation for the four metals and six sites in Freundlich was obtained. The effect of the concentration of the CO3 2- and PO4 3- adsorption on metals four two sediments (sites) selected Mel and Cla indicated that with increasing concentration of these ions increases the rate of adsorption. The study of competition between metals Mn2+-Pb2+ and Cu2+-Zn2+ sediment have indicated that most preferred in the adsorption of Cu2+ and Pb2+. This behavior is related to the properties of metals and on the physical - chemical characteristics of the environment, checked with statistical analysis Cluster, Pearson and principal component analysis (PCA) / Fondecyt

Memoria para optar al título de Químico / El cromo hexavalente es conocido por su carácter cancerígeno y alta toxicidad, el cual es liberado al medioambiente por procesos industriales, tales como la electrodeposición y curtido de cueros, produciendo la contaminación de recursos hídricos y suelos. Es por esto que se hace imprescindible disponer de una tecnología capaz de remover este metal de los residuos industriales líquidos que lo contengan. Una de las metodologías que actualmente se encuentra en proceso de estudio en diversos grupos a nivel mundial es la microencapsulación de extractantes (MCEx) comerciales que son comúnmente empleados en los procesos de extracción por solvente convencional en faenas mineras. Las microcápsulas (MC) son matrices poliméricas esféricas que actúan como soporte para diversos tipos de extractantes, los cuales son capaces de transportar y extraer selectivamente el metal de interés. Estas microcápsulas se elaboran mediante una polimerización in situ, la cual consiste en una polimerización en suspensión con el extractante presente en la fase orgánica, quedando el extractante retenido al interior de la red polimérica durante la formación de las esferas. El uso de esta metodología de microencapsulación de extractantes presenta la posibilidad de extraer, separar y recuperar selectivamente, dependiendo del extractante que se utilice, los metales presentes en soluciones acuosas. Las microcápsulas poseen múltiples ventajas respecto de la extracción por solventes convencional, entre las que se destacan: su gran estabilidad, facilidad de operación, y no presenta problemas de swelling, pérdidas de solvente por arrastre mecánico ni formación de terceras fases. En esta Memoria de Título se estudió la extracción y retroextracción de cromo (VI) desde soluciones acuosas ácidas en un reactor tipo batch y en columnas rellenas utilizando microcápsulas preparadas a partir de diferentes monómeros que contenían Aliquat 336 como extractante. Se realizaron estudios morfológicos obteniendo resultados que comprueban que las microcápsulas sintetizadas poseen una geometría esférica con una superficie porosa. Por otro lado, los resultados cinéticos obtenidos tanto para la extracción como para la retroextracción muestran una alta velocidad de captación de cromo (VI) bajo las condiciones estudiadas, donde todas las microcápsulas alcanzaron el equilibrio de extracción durante el primer minuto del experimento. El estudio del equilibrio de extracción reveló que todas las microcápsulas poseen una alta capacidad de carga máxima de cromo (VI). En tanto, los resultados obtenidos utilizando columnas rellenas demuestran la factibilidad de regeneración y reutilización durante un número de ciclos limitado de extracción y retroextracción.

Tesis para optar al grado de Magíster en Administración / Autores no autorizan el acceso a texto completo de su documento / García Márquez, Francisco [Parte I Análisis estratégico y de mercado],Monsalve Salas, Daniel [Parte II Análisis organizativo - financiero] / La alimentación mundial es desafío y responsabilidad de todos, siendo vital para la salud y nutrición de las personas, ya que contribuye a la vida activa y sana. La agricultura en Chile, es una actividad económica de importancia, tanto por su participación en el PIB como por el rol que cumple a nivel social, representando más del 10% del empleo nacional. Según la FAO sólo cerca del 11% de la superficie agrícola nacional se utiliza para fines productivos de cultivos anuales y permanentes, esto se debe a diversos motivos como; la urbanización, desertificación y degradación de suelos, entre otros factores. Esto hace necesario buscar un aumento en la producción nacional a través de la recuperación de suelos degradados y el alza de los rendimientos de los cultivos. Por otra parte, existe una tendencia global a producir alimentos de forma sustentable, cuidando la inocuidad alimentaria y que sea amigable con el medio ambiente. A través de Daniel Monsalve, uno de los autores de este plan de negocio, se tiene acceso a la licencia comercial de una línea de productos biológicos llamada SoilTap Inc.1, los que son complementos de la fertilización convencional. SoilTap Inc. es una línea de enmiendas biológicas, cuyo objetivo es volver el estado del suelo a niveles “pre-humano”. Esto significa enmendar todo el daño al equilibrio natural que tenía el suelo antes de ser explotado por el hombre (aplicación de fertilizantes, pesticidas, desertificación, etc.). Antiguamente, el suelo estaba compuesto por una amplia gama de microorganismos que convivían de forma simbiótica, vale decir, mutuo beneficio con las plantas. Los productos SoilTap Inc. son una combinación altamente concentrada de microorganismos simbióticos que buscan revertir la degradación del suelo producida por el hombre y devolverles su “fertilidad natural”. Los microorganismos contenidos en los productos SoilTap Inc. han sido extraídos de las tierras más fértiles del mundo, lo que permite trasladar parte de los beneficios de esos suelos a los lugares donde se apliquen los productos ya mencionados. Los beneficios otorgados permiten un mejor desarrollo y nutrición de los cultivos, generando mayores rendimientos y con alta calidad. Mediante pruebas de campo conducidas por agricultores en USA, Panamá, Guatemala, México, España y China, y ensayos formales realizados por Huazhong Agricultural University de China, se ha observado mejoras en la calidad de la cosecha y aumentos de producción entre un 20% y 200%. Es muy importante destacar que los productos SoilTap Inc., NO SON FERTILIZANTES y no compiten con ellos. Los productos SoilTap Inc. son complementarios a los fertilizantes. Se plantea crear una empresa llamada “Vitalsuelo SpA”, que represente a la marca SoilTap Inc. en Chile, estableciendo canales de distribución, soporte técnico y fuerza de venta propia que asista a los clientes en terreno. Una vez implementado con éxito los productos SoilTap Inc., se ampliará la oferta de productos, incorporando otros adicionales de características similares y complementarias, Ej.: fertilizantes ecológicos y convencionales, productos que ayudan a la conservación y mayor aprovechamiento del agua, entre otros. En una primera etapa y antes de invertir grandes sumas de dinero en la puesta en marcha de Vitalsuelo SpA., se sugiere realizar ensayos formales a través del Instituto Nacional de Investigaciones Agropecuarias (INIA), para que una institución con respaldo nacional, valide en condiciones locales los resultados obtenidos en otras partes del mundo. Una vez obtenidos los resultados que demuestran un incremento en producción y/o de la calidad de los productos, aumentando el beneficio neto del productor en más de $1.000.000 de pesos por hectárea, se pasará a la fase II, “el desarrollo de la empresa”. Para efectos de este plan de negocio, se asume que los resultados de las pruebas nacionales, permitirán el desarrollo del resto del plan. Se busca posicionar estos productos como Premium, destacándose por su desempeño y beneficio entregado al agricultor. Para llevar a cabo este plan de negocio, se requiere un aporte de capital aproximado a USD 909.000, el cual debe ser proporcionado durante los primeros 4 años del proyecto según los requerimientos anuales para investigación y capital de trabajo. El retorno esperado es de 35,19% y el valor presente neto de Vitalsuelo SpA es de USD 1,8605 millones, utilizando una tasa de descuento de 17,42%. Vitalsuelo SpA, es una empresa que busca ofrecer un aporte tangible a productores agrícolas, elevando los rendimientos de sus cultivos y mejorando la calidad de sus cosechas, esto además, en línea con las actuales tendencias y desafíos propuestos por la sociedad. El riesgo asociado a la ejecución y éxito del proyecto, se hace atractivo producto de la tasa interna de retorno sobre el capital invertido.