Magíster en Ciencias de la Ingeniería, Mención Química / La nueva norma chilena (2013) de emisión para fundiciones de cobre y fuentes emisoras de arsénico exige una fijación mínima de 95% para azufre y arsénico en todas las fundiciones de concentrado y establecimientos emisores del país, ha incentivado a revisar en forma global el proceso de fundición de concentrados de cobre. Este trabajo tiene como objetivo desarrollar un tratamiento alternativo, para el efluente de planta de ácido de una Fundición de Concentrados. El efluente o acido débil se produce en la limpieza húmeda de los gases metalúrgicos de la Fundición y contiene principalmente ácido sulfúrico y arsénico El tratamiento actual usa neutralización con cal del ácido y precipitación del arsénico como arseniato férrico. El tratamiento propuesto, debe ser sustentable ambientalmente y su evaluación económica debe ser positiva comparada con el proceso actual. El tratamiento alternativo seleccionado es Extracción por Solventes (SX) con el objetivo de recuperar una solución acida limpia reutilizable, menor generación de desechos y un consumo de agua al menos igual que el tratamiento actual. Las pruebas de extracción por solventes (Batch en laboratorio) se realizaron usando reactivos Alamine 308 y Cyanex 923. Los resultados muestran que el extractante Alamine 308 extrae acido selectivamente, en cambio el reactivo Cyanex 923 extrae arsénico y co extrae acido, dadas estas características, desde el punto de vista técnico ambos reactivos se pueden utilizar. Se proponen tres alternativas de proceso incluyendo modificaciones al proceso actual de forma tal que se puedan implementar en planta y se realiza balance de masa para cada opción. A pesar de que la tecnología de SX presenta baja eficiencia en la extracción de ácido sulfúrico y arsénico, la alternativa de extracción por SX de ácido con Alamine 308 resulta sustentable ambientalmente y con una evaluación económica neutra respecto del proceso actual, sin embargo, las otras opciones presentan algunos aspectos positivos por lo que no pueden ser descartadas. Se recomienda continuar el estudio con pruebas continuas de laboratorio, con el objetivo de optimizar el proceso y evaluar nuevamente con información más detallada.

Memoria para optar al título de Ingeniera Civil Química / Actualmente, se buscan nuevas tecnologías para procesar minerales de cobre con el fin de disminuir los costos asociados a instalación, operación y cierre de planta. Una alternativa es implementar plantas modulares (transportables y de fácil instalación y operación) que se sitúen aledañas a los yacimientos para producir cátodos de cobre. Un ejemplo de tecnología modular es el proceso de electroobtención (EO) EWTECH-LED, patentado por la empresa PROTER S.A., el cual produce cátodos de cobre con un 99,99% de pureza operando a densidades de corriente superiores a las convencionales (300-700 A m-2). La celda de electroobtención está compuesta por un cátodo de acero inoxidable y un ánodo de plomo, y se conecta a otras celdas en serie para distribuir la corriente en el proceso. El electrolito de alimentación debe estar a una temperatura entre los 40 y 50 °C, con una concentración mínima de cobre igual a 12 g l-1 y de ácido entre 150 y 200 g l-1. Para poner en funcionamiento el sistema EWTECH-LED en una planta industrial se hace necesario contar con una planta escala a banco transportable de extracción por solventes y EO, que se utilice para realizar pruebas en faena y posteriormente ofrecer la tecnología a distintas plantas hidrometalúrgicas, existentes o no. Se logró diseñar la planta de extracción por solventes basándose en: información de la tecnología EWTECH-LED, los resultados obtenidos con el programa de modelación ISOCALC, datos industriales, pruebas de laboratorio y la caracterización de una solución producida por pilas de lixiviación de DeSAL, CODELCO. Se obtuvo un sistema con dos etapas de extracción, una de lavado y una de reextracción utilizando el reactivo LIX84IC. Se decidió utilizar una etapa de lavado para controlar la concentración de cloruro y hierro que van hacia electroobtención, ya que ambos iones en solución generan ineficiencias de corriente o problemas de calidad de los cátodos obtenidos. El proceso de transferencia que se lleva a cabo se realiza en equipos mezcladores-decantadores correspondientes a paralelepípedos de acrílico divididos por paredes para distinguir la zona de mezcla, de decantación y vertedero de soluciones. El tipo de operación en este escenario es batch, y el tamaño de las celdas es de 87x26x26 cm3. El transporte de soluciones se hace mediante cañerías de PVC y el uso de estanques de recirculación y de traspaso es crucial para mantener el sistema operativo ya que no se está operando en continuo.

Los lodos provenientes de plantas de tratamiento de aguas residuales, por sus características, pueden ser reutilizados en la agricultura, como mejoradores de suelos o reemplazo parcial de fertilizantes. Se caracterizan por tener un elevado porcentaje de materia orgánica, la cual puede interaccionar con una serie de compuestos orgánicos tóxicos a niveles traza, como hidrocarburos aromáticos policíclicos (PAHs), plaguicidas, bifenilos policlorados (PCBs), dioxinas y furanos (PCDD/F), compuestos orgánicos volátiles (VOCs), compuestos alifáticos halogenados, fenoles y detergentes. Dentro del grupo de los detergentes, se ha puesto énfasis especialmente en los etoxilatos de nonilfenol y octilfenol, y sus metabolitos, ya que son compuestos disruptores del sistema endocrino. Para su extracción se han propuesto varios métodos modernos alternativos al método tradicional de extracción Soxhlet, como la extracción por agitación ultrasónica (USE), extracción con fluidos supercríticos (SFE), extracción con disolventes acelerada (ASE) y extracción asistida por microondas (MAE o MASE), entre otras que han demostrado tener recuperaciones similares o mejores que la extracción Soxhlet. Estas metodologías tienen grandes ventajas comparativas con respecto a la extracción Soxhlet, como la rapidez en completar la extracción, y la menor cantidad de disolvente extractante y de muestra que son necesarios. En este estudio se propone el desarrollo de un método de determinación de etoxilatos de alquilfenoles y sus derivados en muestras de biosólidos, que incremente la eficiencia y rapidez en las etapas de preparación de la muestra,respecto de un sistema de extracción Soxhlet, incorpore energía adicional (temperatura-presión del disolvente), que asista el proceso de extracción. Asimismo, se busca la optimización de las variables para la extracción de etoxilatos de alquilfenol y sus metabolitos, nonilfenol y octilfenol, desde biosólidos, y desde suelos enmendados con biosólidos, mediante el empleo de modelos de diseño estadístico, a través del análisis multivariado. De esta forma, se integrarán las ventajas y posibilidades que ofrecen las metodologías innovadoras de preparación de muestra y la detección por GC–MS en sus diferentes modalidades, permitiendo de este modo la obtención de métodos analíticos de preparación de muestra más ventajosos, respecto de métodos más tradicionales, en términos de exactitud, precisión y rapidez. La metodología de extracción con disolventes presurizados en batch (ASE), fue la que presentó mejores recuperaciones. Las condiciones óptimas para esta metodología fueron: 129 ºC, 34 minutos por ciclo, en dos ciclos, y disolvente de extracción, acetona. Comparativamente con la extracción Soxhlet, esta metodología optimizada resultó ser más eficiente, en cuanto al tiempo de extracción y cantidad de disolvente. La extracción de los analitos en estudio, por ambas metodologías fue: en el caso de 4-t-OP, 1,2±0,1 mg·kg-1 y 1,22±0,04 mg·kg-1; 4-NP, 204±20 mg·kg-1 y 298±7 mg·kg-1; 4-n-OP, 54±4 mg·kg-1 y 6,4±0,4 mg·kg-1; 4-OPE 16±1 mg·kg-1 y 0,3±0,1 mg·kg-1; y 4-NPE, 1053±23 mg·kg-1 y 621±18 mg·kg-1, para los sistemas ASE y Soxhlet, respectivamente. La metodología ASE optimizada tuvo mejores recuperaciones en el caso de 4-n-OP, 4-OPE y 4-NPE, mientras que la extracción Soxhlet fue mejor en el caso de 4-NP. En el caso de 4-t-OP, ambas metodologías son comparables.Una vez optimizado el método de determinación de 4-NP y 4-NPE, se aplicó en ensayos de movilidad en columnas de lixiviación y de biodisponibilidad con plantas de trigo. Se encontró que la movilidad de 4-NP y 4-NPE mostró ser relativamente moderada. De esta forma, tanto 4-NP, como 4-NPE, presentes en el biosólido, estarían disponibles para ser absorbidos por las plantas. La biodisponibilidad de los analitos seleccionados fue determinada mediante la extracción exhaustiva en muestras de trigo cultivado en suelo, con diferentes dosis de biosólido (B) y biosólido enriquecido (BE) con 4-NP. Los analitos encontrados en mayor concentración en el trigo son 4-NP y 4-NPE. En particular la concentración de 4-NP en trigo, varía entre 3 mg·kg-1 y 33 mg·kg-1, y la de 4- NPE entre 1,6 mg·kg-1 y 9,5 mg·kg-1. Es posible afirmar que estos analitos estarían significativamente biodisponibles para el trigo, cultivado en suelo tratado con biosólido. La correlación entre el contenido de 4-NP en las plantas y fracción móvil determinada a través de columnas de lixiviación, mostró correlaciones satisfactorias, tanto para la parte radicular, como para la parte aérea de la planta.

Memoria para optar al título de Químico / No autorizada por el autor para ser publicada a texto completo en el Portal de Tesis Electrónicas

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Memoria para optar al título de Químico / En esta Memoria de Título se estudió la extracción y separación de lantano (III), cerio (III), praseodimio (III) y neodimio (III) mediante extracción por solventes utilizando como agentes transportadores los extractantes comerciales D2EHPA, PC88A, LIX 272 y CYANEX 301. El análisis de las curvas de especiación química de los elementos tierras raras (ETR) en fase acuosa en función del pH permiten establecer que en el rango de pH de trabajo los iones de La, Ce y Pr se encuentran principalmente como iones complejados con nitrato. Sin embargo, entre pH 1 y 2 se presenta una competencia con la especie ETR-sulfato. Debido a que el ión nitrato presenta un poder ligante muy débil, en la práctica es posible considerar que los iones ETR se encuentran como especies libres cuando se presenta una competencia frente a un ligante más fuerte, tal como sería en el caso de los extractantes organofosforados, mientras que, la especie ETR-sulfato sería la única especie que podría interferir en la extracción de los iones de ETR. Los experimentos de extracción por solventes realizados entre cada uno de los iones metálicos de ETR con cada uno de los extractantes propuestos, se llevaron a cabo considerando las siguientes variables que afectan al proceso: la concentración de cada uno de los extractantes en la fase orgánica, de cada ión metálico presente en la fase acuosa y el pH de la solución acuosa de alimentación. Un análisis de los resultados obtenidos para la variación en la concentración de extractante indicó que, los valores más altos de extracción se logran cuando se utilizan 40 mM. Los resultados varían dependiendo del ión metálico observándose siempre las mayores extracciones para Pr, y en menor grado consecutivo Nd, Ce y La. Los resultados obtenidos para la variación de pH inicial indicaron que, en general, el porcentaje de extracción se incrementa con el aumento del pH inicial de la solución acuosa de alimentación en todos los experimentos realizados. En el caso de los extractantes D2EHPA y PC88A se alcanzaron extracciones sin una distinción práctica entre cada uno de los iones ETR. Mientras que, en el caso de los extractantes LIX 272 y CYANEX 301 se observó que hay diferenciación clara en el grado de extracción para los distintos ETR. Los resultados obtenidos para la variación en la concentración de ión metálico inicial permitieron aseverar que, en general, el grado de extracción disminuye con el incremento de la concentración de ión metálico en la solución de alimentación inicial para los cuatro extractantes estudiados. Los experimentos de retroextracción de los iones metálicos de ETR presentaron una tendencia moderada a la disminución con el incremento de la concentración de H2SO4 en la fase acuosa para los todos los complejos ETR-extractante estudiados. Sólo se observó que en el caso de los complejos ETR-LIX 272 se lograron porcentajes de retroextracción intermedios que podían ser utilizados en una ruta de separación de los iones ETR. El análisis de los estudios de equilibrio permitió apreciar claramente que la extracción de Pr es la más favorecida en todos los casos, y en menor grado consecutivo Nd, Ce y La. Adicionalmente, se pudo observar que desde el punto de vista de los extractantes el D2EHPA es el que más favorece la reacción de extracción y en menor grado consecutivo PC88A, LIX 272 y CYANEX 301. A partir de un análisis de todos los datos obtenidos se pudo deducir que el extractante LIX 272 cumplió de mejor manera con el requisito de extraer preferentemente alguno de los iones de ETR en ciertas condiciones y, de este modo, poder plantear de esa manera alguna posible ruta de separación. Los estudios cinéticos de extracción indicaron que en general es el Pr el que reacciona más rápidamente, y el La el que reacciona más lentamente, con todos los extractantes. Del mismo modo, se observa que el extractante que reacciona de manera más rápida con los iones metálicos es el D2EHPA y en menor grado consecutivo PC88A, LIX 272 y CYANEX 301. Por otro lado, los experimentos cinéticos de retroextracción indicaron que los complejos ETR-D2EHPA y ETR-PC88A son los que más rápidamente liberan los iones de ETR. Asimismo, el complejo ETR-CYANEX 301 es el que los libera más lentamente. La ruta de separación de iones metálicos en dos etapas propuesta en este estudio utilizando como extractante el LIX 272 cumple en cierta medida con el objetivo planteado. En la primera etapa de extracción se logró incrementar la pureza del La en la fase acuosa hasta un 40%, aproximadamente. Una proyección de este resultado en 8 contactos permitiría obtener un refino constituido exclusivamente por La, alcanzando a aislar cerca del 70% del La inicial. En la segunda etapa de la ruta de separación, que considera la retroextracción de los complejos ETR-LIX 272, se logró aislar cerca del 74% del Ce inicial con una pureza superior al 98%. Una proyección de 3 contactos para esta etapa permitiría obtener una fase acuosa final con un 99,97% de pureza de Ce y con un rendimiento global del proceso de un 54,8%. Esta ruta de separación por equilibrios deja el problema de separación relegado solamente a la dupla Pr y Nd. Por otro lado, la diferencia en un orden de magnitud de las constantes cinéticas de retroextracción para los complejos Pr-LIX 272 y Nd-LIX 272 permitiría proyectar una separación de ambos iones en el tiempo / The extraction and separation of lanthanum (III), cerium (III), praseodymium (III), and neodymium (III) was studied by means of solvent extraction using D2EHPA, PC88A, LIX 272, and CYANEX 301 as extractant. The analysis of the chemical speciation curves of rare earth elements (REE) in aqueous phase as a function of pH allow to establish that in the working pH range the lanthanum, cerium, and praseodymium ions are complexed mainly with nitrate. However, between pH 1 and 2 a competition with REE-sulfate species is observed. Due to the nitrate ion has a very weak binding power, in fact it is possible to consider that REE ions are as free species when there is a competition with a stronger binder, as would be the case of organophosphorus extractants, while REE-sulfate species would be the only species that could interfere in the extraction of REE ions. The solvent extraction experiments, performed between each of the metal ions of REE with each of the proposed extractants, were carried out considering the following variables that affect the process: the concentration of each of the extractants in the organic phase, the concentration of each metal ion present in the aqueous phase and the pH of the aqueous feed solution. An analysis of the obtained results for the variation in the extractant concentration indicated that the highest values of extraction are achieved when using 40 mM. Results vary depending on the metal ion, always showing a preference for the praseodymium and in less consecutive degree for neodymium, cerium, and lanthanum. The obtained results for the variation of initial pH indicated that, in general, the extraction percentage increases with rising initial pH of the aqueous feed solution in all experiments. While in the case of extractants D2EHPA and PC88A no practical distinction between each of the REE ions were achieved, in the case of extractants LIX 272 and CYANEX 301 it was noted that there was clear difference in the degree of extraction for different REE. The results obtained for the variation in initial metal ion concentration allowed to assert that, in general, the extraction degree decreases while increasing metal ion concentration in the initial feed solution for the four extractants studied. Stripping experiments of REE metal ions showed a moderate tendency to decrease with increasing H2SO4 concentration in the aqueous phase for all REE-extractant complexes studied. It was observed that only in the case of REE-LIX 272 complex intermediate stripping percentages were achieved that could be used in a route of the separation of REE ions. The analysis of the equilibrium studies allowed to appreciate clearly that the extraction of praseodymium is the most favored in all cases, and less consecutive neodymium, cerium and lanthanum. Additionally, it was noted that from the point of view of the extractants, D2EHPA is which most favors the extraction reaction and in less consecutive degree for PC88A, LIX 272, and CYANEX 301. From an analysis of all the obtained data it is allowed to conclude that extractant LIX 272 is which better complies with the requirement for removing any REE ions preferably under certain conditions and, thus, can propound some possible separation route. Extraction kinetic studies indicated that in general praseodymium will react faster with all the extractants and also in general, lanthanum reacts more slowly. In the same way, it is noted that the extractant that react faster with the metal ions is D2EHPA and in less consecutive degree for PC88A, LIX 272, and CYANEX 301. Furthermore, stripping kinetic experiments indicated that REE-D2EHPA, and REE-PC88A complexes are the fastest in releasing REE ions. Likewise, REE-CYANEX 301 complex is that which release them more slowly. The separation route of metal ions in two stages proposed in this study using the LIX 272 extractant fulfill in some extent with the stated objective. In the first extraction step it was able to increase the purity of lanthanum in the aqueous phase up to 40%, approximately. A projection of this result for 8 contacts would obtain a refine constituted exclusively of lanthanum, reaching out to isolate about 70% of the original lanthanum. In the second stage of the separation route, that considers the stripping of REE-LIX 272 complexes, about 74% of the initial cerium was isolated with a purity exceeding 98%. A projection of 3 contacts for this stage would provide a final aqueous phase with a purity of 99.97% for cerium and an overall process yield of 54.8%. This equilibrium separation route leaves the separation problem relegated only to the couple praseodymium and neodymium. On the other hand, the difference in an order of magnitude of the stripping kinetic constants for Pr-LIX 272, and Nd-LIX 272 complexes would allow to project a separation of both ions at time

Tesis presentada a la Universidad de Chile para optar al Grado Académico de Doctora en Química / Los pesticidas organoclorados son compuestos de carácter orgánico que se usan para combatir plagas de insectos u otras especies indeseables en animales y plantas. Debido a problemas ambientales y sobre la salud humana, fue prohibida su síntesis a nivel mundial, en la década de los 70, ya que al no degradarse fácilmente y ser bioacumulables, producirían una contaminación acumulativa pudiendo llegar al ser humano a través de la cadena trófica. En la actualidad, estos compuestos debido a su persistencia se pueden encontrar en matrices ambientales en algunas zonas de Chile, además pueden encontrarse en aguas servidas y por tanto en biosólidos. Así la aplicación de biosólidos a suelos como medio de fertilización, puede incorporar pesticidas organoclorados en los suelos agrícolas, por otra parte estos compuestos contaminantes también pueden llegar al suelo por vía aérea. Con el objeto de detectar y cuantificar pesticidas organoclorados en suelos y suelos tratados con biosólido, en este estudio se desarrolló un método de determinación cuantitativo de pesticidas organoclorados en biosólidos, que fuera menos contaminante que los métodos estándares clásicos. Además, se implementaron métodos para la estimación de la biodisponibilidad de pesticidas organoclorados como lindano, aldrín y hexaclorobenceno en suelo enmendado con distintas dosis de biosólido. El método de determinación cuantitativa, se basó en el uso de extracción por solvente acelerada (ASE) y cromatografía gaseosa con detector de captura de electrones (ECD). El método ASE fue llevado a cabo por contacto directo de la muestra con el solvente presurizado en modo estático y cuando la extracción fue completada, todo el solvente en la celda fue removido con N2 hacia un vial colector. La determinación de los analitos se realizó a través de cromatografía gaseosa (GC) y detector de captura de electrónica (ECD). Los estudios de optimización del método fueron realizados utilizando muestras de un biosólido de una de las plantas de tratamiento de aguas servidas de la Región Metropolitana. La muestra de biosólido fue fortificada separadamente a una concentración de 5 mg kg-1 de hexaclorobenceno, lindano y aldrin. Las variables de extracción: temperatura, tiempo y número de ciclos del ASE fueron optimizadas a través de un diseño multifactorial de 23 y tres centros; se encontró que para Aldrin, la temperatura influyó significativamente. Para HCB y lindano, el efecto de las variables fue positivo pero no significativo. Esta diferencia en los resultados podría atribuirse a la mayor hidrofobicidad del aldrin respecto de los otros plaguicidas (Log KOW 7,4), lo que hace que la retención en la materia orgánica sea mayor. Con el método de extracción optimizado se obtuvieron recuperaciones en la matriz de biosólido en un rango entre 70 y 100% de los pesticidas organoclorados seleccionados, con una precisión, expresada como coeficiente de variación menor a 1,28 %. Además, se desarrolló un método para evaluar la fracción biodisponible de los pesticidas en suelos y suelos enmendados con biosólidos. Matrices tales como arena, suelo, y la mezcla arena-suelo (1:1 p/p) conteniendo los pesticidas organoclorados fueron mezcladas con diferentes cantidades de biosólido y sujetas a un proceso de lixiviación con agua, según ISO/TS 21268-1:2007, considerando intervalos de tiempo entre 1 y 28 días. Después de estas pruebas de lixiviación, el respectivo pesticida organoclorado fue determinado en el extracto mediante la utilización de diferentes técnicas de microextracción libres de disolvente orgánico, tales como: microextracción en fase sólida (SPME), extracción por sorción en barra de agitación (SBSE) y extracción en barra de silicona (SRE). El pesticida fue finalmente cuantificado, después de un proceso de desorción térmica, por cromatografía de gas acoplada a espectrometría de masas (GC-MS). Los resultados para cada pesticida lixiviado en agua fueron comparados con su biodisponibilidad, la cual fue determinada a través del contenido del pesticida en la raíz de plantas de trigo cultivadas en sistemas de suelo-biosólido similares, encontrándose concentraciones de lindano que varían entre 133,5 y 67 mg/kg, para aldrin 67,9 y 13,7 mg/kg y para HCB varían entre 2,6 y 2,3 mg/kg. A través de este estudio se confirmó que la cantidad de materia orgánica presente en la matriz es un factor preponderante para la inmovilización de lindano, encontrándose recuperaciones de 95% en matriz arena sin tratamiento con biosólido y 22, 10 y 5% con su adición de biosólido correspondiente a 1, 2 y 5%. Por consiguiente, la presencia de biosólido disminuyó la movilidad de los pesticidas en todos los casos, la que fue considerablemente mayor en matrices con contenido de materia orgánica menor. Asimismo, el aumento de la dosis de biosólido en el suelo disminuyó considerablemente la absorción del pesticida por parte de la planta y por consiguiente su biodisponibilidad. Por otra parte, este estudio confirma que la aplicación de biosólidos en suelos contaminados con pesticidas organoclorados, disminuiría la movilización de los pesticidas en la columna de suelo evitando la contaminación de aguas subterráneas. / Organochlorine pesticides are organic compounds used to combat insects or other unwanted species in animals and plants. Due to environmental and human health problems, their synthesis was banned worldwide in the 70's, as they are not easily degraded and are bioaccumulative, producing cumulative pollution that could reach humans through the food chain. On account their persistence, at present these compounds can be found in environmental matrices in some Chilean zones; in addition, they may be found in wastewater and therefore in biosolids. Thus, the application of the biosolids as a means of fertilizing soils can incorporate organochlorine pesticides to agricultural soil. On the other hand, these contaminants can also reach the soil, by air. In order to detect and quantify organochlorine pesticides in soils and soils treated with biosolids, a method intended to be less polluting than conventional standard methods was developed in this study to carry out a quantitative determination of organochlorine pesticides in biosolids.. In addition, methods were implemented to estimate the bioavailability of organochlorine pesticides such as lindane, aldrin and hexachlorobenzene in soil amended with different doses of sewage sludge. The method of quantitative determination was based on the use of accelerated solvent extraction (ASE) and gas chromatography with electron capture detector (ECD). The ASE procedure was carried out by direct contact of the sample with pressurized solvent in static mode and when the extraction was complete, all the solvent in the cell was removed with N2 to a collection vial. Analyte determination was performed using gas chromatography (GC) and electron capture detector (ECD). This study was tested using samples of biosolid from a waste water treatment plant in the Metropolitan Region. The biosolid sample was separately fortified separately to a concentration of 5 mg kg-1 of hexachlorobenzene, lindane, and aldrin. The extraction variables: temperature, time and number of cycles of ASE were optimized through a multifactorial design of 23 and three centers, it was found that aldrin, extraction was significantly affected by temperature. For HCB and lindane, the effect of variables was positive but not significant. This difference in results could be attributed to the greater hydrophobicity of aldrin compared with the other pesticides (log Kow 7,4), which caused its higher retention by organic matter. With the optimized extraction method a recovery of selected organochlorine pesticides was obtained in the 70 to 100% range in the biosolid matrix with a precision, expressed as a coefficient of variation, less than 1,28%. We also developed a method to assess the bioavailable fraction of pesticides in soils and soils amended with biosolid. Matrices such as sand, soil, and sand-soil mixture (1:1 w / w) containing organochlorine pesticides were mixed with different amounts of sewage sludge and subjected to extraction with water, according to ISO / TS 21268-1: 2007, considering time intervals from 1 to 28 days. After these extraction tests, the respective organochlorine pesticide was determined in the extract using microextraction techniques free of organic solvent, such as solid phase microextraction (SPME), stir bar sorption extraction (SBSE) and Silicone rod extraction (SRE). The pesticide was finally determined after a process of thermal desorption, by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS). The results for each pesticide extracted in water were compared with its bioavailability, which was determined by the pesticide content in the root of wheat plants grown in similar soil-biosolid systems. Lindane concentrations were found ranging from 133,5 to 67 mg/kg, for aldrin from 67,9 mg/kg to 13,7 mg/kg and for HCB, from 2,6 to 2,3 mg/kg. Through this study it was confirmed that the amount of organic matter present in the matrix is a major factor for lindane immobilization, with recoveries of 95% in sand matrix with no sewage sludge and 22, 10 and 5% in the case of biosolid addition at rates of 1, 2 and 5%. Therefore, the presence of biosolid decreased mobility of pesticides in all cases, and it was significantly higher in matrices with lower organic matter content. . In addition, increasing the biosolid rate in the soil significantly decreased the absorption of the pesticide by the plant and therefore its bioavailability. On the other hand, this study confirms the idea that application of biosolids in soils contaminated with organochlorine pesticides would reduce pesticide mobilization in the soil column preventing groundwater contamination. / FONDECYT

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Magíster en Gestión y Dirección de Empresas / El presente trabajo tiene como objetivo implementar un nuevo sistema de gestión en la planta de SX de la División Radomiro Tomic, con el propósito de generar valor para la División. El nuevo sistema de gestión pretende reestructurar los contratos de apoyo operacional y disminuir los consumos de aditivos, además de lograr incorporar en forma sistemática innovaciones que provengan de los trabajadores internos de la planta, logrando un aumento en la productividad de la planta SX. Además este nuevo sistema busca tener una gestión interna que impulse el comportamiento y el desempeño de las personas hacia el logro de los objetivos estratégicos. Finalmente este trabajo pretende determinar las variables necesarias para el control de la planta de SX, dependiendo de la estacionalidad y de los niveles de producción, logrando obtener dos tableros de gestión. El nuevo sistema de gestión busca mejorar la rapidez de las tomas de decisiones evitando las pérdidas operacionales lo que se traduzca en la creación de valor. La implementación de un nuevo sistema de gestión en la planta SX es de vital importancia para la División Radomiro Tomic, debido a que la realidad productiva está cambiando, pasando de un estado de máxima producción por sobre 300 KTCuf/año durante el 2010 al 2012, a un periodo de bajas producciones durante los años del 2014 al 2018 con 250 KTCuf/año. El nuevo sistema de gestión ha mostrado buenos resultados tanto en los ahorros generados, como en la restructuración de los contratos de apoyo y en la creación de dos tableros de gestión que dependen de la estacionalidad, además en reducir los tiempos en las tomas de decisiones lo que ha evitado las pérdidas operacionales, creando valor para la División Radomiro Tomic.

Memoria para optar al título de Químico Farmacéutico / Los pesticidas organofosforados son ampliamente utilizados en el control de plagas en el área agrícola. Sin embargo, debido a sus efectos nocivos para la salud y capacidad de bioacumulación se han desarrollado normas que regulan su uso y presencia de sus residuos en los alimentos. En esta memoria de Título se desarrolló un método para la determinación de Dimetoato, Diazinón, Metilparatión, Metilpirimifos, Malatión, Fentión, Clorpirifos, Metidatión y Metilazinfos en muestras de aceite de oliva y palta, mediante una extracción asistida por microondas, y cromatografía de gases acoplada a un detector fotométrico de llama (GC-FPD), con una etapa previa de limpieza de los extractos mediante una extracción en fase sólida (SPE) utilizando columnas ENVI-Carb. En primer lugar se desarrolló un método cromatográfico que permitiera una correcta identificación y cuantificación de los nueve plaguicidas. Se determinaron mediante curvas de calibración los parámetros de calidad analítica instrumental, obteniéndose LODi entre 2,0-28 μg L-1. Se realizó una optimización mediante un diseño Doehlert de los factores que influyen en la etapa de limpieza de las muestras: volumen de extracto cargado en la columna SPE, cantidad de solvente de elución (acetonitrilo) y concentración de diclorometano en el solvente de elución, determinándose los valores óptimos para la limpieza a través del uso de una función de conveniencia (deseabilidad) de la máxima recuperación de los nueve compuestos y la mínima cantidad de aceite co-extraído. Los valores óptimos obtenidos fueron 5 ml de extracto de carga de la columna y 3 ml de solvente de elución de concentración 100% diclorometano. Mediante un diseño experimental Plackett-Burman se evaluaron los factores significativos en el proceso de extracción asistida por microondas, estos fueron: potencia, volumen de extractante (acetonitrilo) y tiempo de extracción. Estos factores fueron simultáneamente optimizados mediante un diseño Doehlert con cinco, siete y tres niveles respectivamente, a través de una función de conveniencia conjunta. Las condiciones óptimas para el proceso de extracción fueron 8 min a 700 W usando 5 ml de acetonitrilo como solvente de extracción. Bajo estas condiciones las recuperaciones para Dimetoato, Diazinón, Metilparatión, Malatión y Metidatión estuvieron comprendidos entre 80-90%. Sin embargo, las recuperaciones de los plaguicidas con un carácter más lipofílico como Metilpirimifos, Fentión y Clorpirifos fueron menores. Con el objetivo de mejorar la extracción de estos compuestos, se evaluó el efecto de usar una mezcla de acetonitrilo-diclorometano como extractante. Un aumento significativo en las recuperaciones fue observado para los compuestos más hidrofóbicos al utilizar una mezcla de AcN:DCM (90:10) como solvente de extracción. Además se analizó el uso de protectores de analito con el objetivo de compensar el efecto de señal inducido por matriz. Sin embargo, no se observó beneficio en su uso. El método desarrollado fue aplicado a nueve aceites de oliva y dos aceites de palta que se comercializan en Chile, encontrándose en siete muestras de aceite de oliva la presencia de residuos de pesticidas en concentraciones de 0,010- 0,177 μg g-1. Sin embargo, las concentraciones encontradas son menores a los valores establecidos como Límite Máximos de Residuos en aceite de oliva según la legislación Europea / Organophosphorus pesticides are used largely in the pest control in the agricultural area. However, due to its noxious effects for health and capacity of bioacumulation regulations have been established to regulate its application and presence of residues in the foodstuff. In this study it was developed a method for the determination of Dimethoate, Diazinón, Parathion methyl, Pirimiphos methyl, Malathion, Fenthion, Chlorpyriphos, Methidathion and Azinphos methyl in commercial olive and avocado oil, by means of an Microwaveassisted extraction, and gas chromatography – flame photometric detection (GC- FPD), with a previous stage of clean-up of the extracts through an extraction in solid phase (SPE) using ENVI Carb columns. The chromatographic method was developed to allow a correct identification and quantification of the nine pesticides. Through a calibration curve the instrumental analytical characteristics were determined, obtaining LODi between 2.0-28 μg L 1. The optimization of factors that influence on the clean-up step, was achieved through a Doehlert design: Volume of extract added to the SPE column, volume of elution solvent and concentration of dichloromethane in the solvent of elution, defining the optimal values for clean-up by using a function of convenience (desirability) of the maximum recuperation of the nine compounds and the minimal quantity of oil coextracted. The optimal values obtained are 5 ml of extract loaded to the column, 3 ml of elution solvent of 100 % dichloromethane. Through a Plackett Burman design were evaluated the significant factors in the process of microwaves assisted extraction, these were: Power, volume of extracting solvent (acetonitrile) and time of extraction. These factors were simultaneously optimized through Doehlert design with five, seven and three levels respectively, by using a desirability function. The optimal conditions retained were 8 min at 700 W using 5 mL of acetonitrile as extracting solvent. Under these conditions the recoveries for Dimethoate, Diazinon, Parathion methyl, Malathion and Methidathion ranged from 80 to 99%. However, the recoveries of the more lipophilic character pesticides like, Pirimiphos methyl, Fenthion and Chlorpyriphos were lower. The addition of dichloromethane to the extraction solvent was evaluated with the aim of increasing the extraction efficiency. A significant increase in the recovery was observed for the more hydrophobic compounds, 90:10 (AcN:DCM) was selected as optimum to extract the organophosphorus compounds from olive oil. Additionally, the used of analyte protectans for compensate the matrix-induced chromatographic response enhancement effect was studied. However, it observed benefit in its use was not. The method developed was determine to analyze organophosphorus residues in nine commercially packed extra virgin olive oils and two commercially packed avocado oils produced in Chile. Seven samples of olive oil contained pesticides residues in concentrations of 0.010-0.177 μg g 1. However, none of the olive oil samples contained residues higher than the permitted Maximum Residues Limits established by European legislation