Memoria para optar al título de Químico / En este trabajo se midió y evaluó la reactividad de los flavonoides Morina y Quercetina frente a oxígeno molecular singulete, en presencia de los iones metálicos Ca+2 y Cu+2, mediante determinaciones de las constantes de velocidad de reacción química entre los complejos formados y oxígeno excitado, y de las constantes de desactivación total de oxígeno molecular singulete. Mediante el método de Job se determinó la estequiometría de los complejos Morina – Cu y Quercetina – Cu, siendo 2:1 y 1:1 respectivamente. Los complejos Morina – Ca y Quercetina – Ca presentan estequiometría 1:1, determinada por el método de Benesi – Hildebrand. Los valores obtenidos para las constantes de asociación entre los flavonoides y los iones metálicos muestran que los complejos formados con Cu+2 (KM-Cu=1,80 x 109 M-2 y KQ-Cu=22076 M-1) presentan valores mayores a los formados con Ca+2 (KM-Ca=322,4 M-1 y KQ-Ca=20,24 M-1), y los complejos formados por Quercetina presentan valores menores, en comparación a los formados por Morina frente a un mismo metal. Las constantes de velocidad de reacción química entre los complejos y oxígeno molecular singulete, se obtuvieron mediante el método de fotólisis estacionaria. Los valores obtenidos muestran un aumento en la reactividad, el cual podría deberse al aumento de la densidad electrónica en los sitios reactivos del flavonoide, cuando este se encuentra asociado al ion metálico. El complejo Morina – Cu no presenta un aumento significativo. En general, el aumento de la reactividad es mayor cuando los flavonoides forman complejos con Ca+2. Las constantes de desactivación total de oxígeno molecular singulete por complejos de flavonoides, se determinaron observando el decaimiento de la luminiscencia del 1O2. En los complejos medidos, se observó que la desactivación total es mayor a la reactividad química, entre tres a cuarenta veces aproximadamente, lo cual indica que la desactivación física es predominante. Por otra parte, los valores de la constante para los diferentes complejos, es siempre mayor a la del flavonoide sin complejar. Este comportamiento es relevante cuando se considera el efecto antioxidante de los flavonoides en sistemas de interés biológico / In this work, the reactivity of flavonoids Morin and Quercetin towards singlet oxygen was measured and evaluated in the presence of Ca+2 and Cu+2 metal ions, by measuring both, the chemical reaction rate constants between the metal – flavonoid complexes and excited oxygen, and the total deactivation constants of singlet oxygen. Using the Job’s method, the stoichiometry of Morin – Cu and Quercetin – Cu complexes was determined, being 2:1 and 1:1, respectively. Morin – Ca and Quercetin – Ca complexes have 1:1 stoichiometry, which were determined by the Benesi – Hildebrand method. Values obtained for the association constant between flavonoids and metal ions show that the complexes formed with Cu+2 (KM-Cu=1,80 x 109 M-2 and KQ-Cu=22076 M-1) have higher values than those formed with Ca+2 (KM-Ca=322,4 M-1 and KQ-Ca=20,24 M-1). In addition, results show that the complexes formed by Quercetin have lower values, in comparison to those formed by Morin with the same metal. Chemical rate constant for reaction between complexes and singlet oxygen, were obtained by the steady – state photolysis method. Values show an increase in the reactivity of complexes when compared the flavonoid. This result can be explained in terms of electronic density in the reactive sites of the flavonoid, when it is associated whit the metal ion. However Morin – Cu complex does not show a significant increase. In general, the increase of the reactivity is greater when the flavonoids form complexes with Ca+2. The total quenching rate constants of singlet oxygen by flavonoid complexes were determined by observing the decay of 1O2 luminescence. From this experiment was observed that the total deactivation rate constant is greater than the chemical reaction rate constant, between the 3 – fold to 40 – fold approximately, indicating that the physical deactivation is the predominant. Moreover, the total rate constant values all complexed flavonoid is always greater than the rate constant for uncomplexed flavonoid. This behavior is relevant when considering the antioxidant effect of flavonoids in systems of biological interest

Ingeniero Civil / El objetivo general de este trabajo de título es estudiar la variabilidad del consumo máximo diario de oxígeno en el reactor biológico de un sistema de tratamiento de lodos activados para determinar factores de requerimiento de oxígeno máximo horario respecto del medio diario y máximo diario respecto del medio anual, a partir de los datos de seis plantas de tratamiento de origen domiciliario. Para la obtención del factor de carga máxima diaria respecto del medio anual, los datos se ordenan según la carga orgánica afluente para encontrar el día representativo para el diseño de las plantas utilizando como criterio, el día correspondiente al percentil 85. Posteriormente, los datos de caudal se depuran o se modifican según la naturaleza de los antecedentes, ya que existen datos horarios o cada 15 minutos. Adicionalmente se obtiene el factor de caudal máximo horario para cada día dentro del periodo de estudio. Finalmente se realiza una corrección y relleno de los datos para utilizarlos en las simulaciones. Para el cálculo del factor de máximo horario respecto del medio diario, se plantea una fórmula que se puede utilizar en plantas sin sedimentador primario. Para validar los resultados entregados por esta fórmula, se realizan simulaciones en BIOWIN, y se comparan los resultados mediante un análisis de sensibilidad respecto de la temperatura y de la tasa máxima de crecimiento de los organismos autótrofos. Los escenarios planteados corresponden a cuatro edades del lodo (5 (d), 15 (d), 20 (d), 25 (d)), cuatro temperaturas, (5°C, 15°C, 20°C y 25°C), y de tres tasas máximas de crecimiento (0,3, 0,6 y 0,9). Se concluye respecto del factor de carga máxima diaria respecto del medio anual, que su relación con la población y el caudal medio de las plantas de tratamiento es inversamente proporcional similar a un comportamiento logarítmico. En cuanto al factor de consumo máximo horario respecto al medio diario, se concluye que en ningún caso este valor supera el 1,35 y en consecuencia obrando de manera conservadora, es posible aplicar este valor como uno general. El resultado del análisis de sensibilidad el error no superaba el 10%, salvo las condiciones en que es probable que no se produzca nitrificación.

Ingeniero Civil / Los salares se ubican típicamente en la región altiplánica andina de Chile, Perú y Bolivia. Los sistemas acuáticos formados en ellos, corresponden usualmente a lagunas extremadamente someras, sometidas a condiciones ambientales desfavorables como bajo oxígeno atmosférico, alta oscilación térmica, alta radiación y fuertes vientos durante las horas del día. Estos ecosistemas están principalmente sustentados por la producción bentónica primaria, la que funciona como alimento para aves de la zona, como los flamencos, ave que se encuentra en estado vulnerable. Debido a lo anterior es que el trabajo de título realizado, consiste en la elaboración de un modelo hidrodinámico de la variación intradiaria de dióxido de carbono y oxígeno en el salar de Huasco, dinámicas que se ven afectadas por los flujos en la interfaz agua-sedimentos, los procesos biológicos de la columna de agua y los flujos en la interfaz aire-agua. El objetivo general es describir y cuantificar los procesos de transporte-reacción de dióxido de carbono y oxígeno en la zona, mediante la elaboración de un modelo hidrodinámico impermanente en 0D del salar, que permita obtener las evoluciones diarias para el oxígeno y el dióxido de carbono, para luego ser validado utilizando mediciones del terreno. El fin de la modelación es adquirir conocimiento acerca de estos fenómenos que pueden afectar considerablemente a los ecosistemas de la zona, únicos en el mundo, adaptados a condiciones climáticas extremas. Inicialmente se realizó un procesamiento de los datos obtenidos en dos campañas de terreno realizadas en los años 2015 y 2016, el que complementado con una revisión bibliográfica orientada a la hidro y biodinámica de sistemas someros, permitió plantear un modelo conceptual que simula las evoluciones intradiarias de dióxido de carbono y oxígeno. Luego se procedió a calibrar y validar el modelo con datos medidos, para finalmente realizar un análisis de sensibilidad que explique los procesos y parámetros más significativos del modelo. El principal resultado del trabajo, corresponde a un modelo que permite cuantificar las variaciones intradiarias de dióxido de carbono y oxígeno. Este modelo permite identificar que los procesos más importantes para el salar corresponden a la producción primaria, y a los flujos de masa en la interfaz aire-agua, tanto para el dióxido de carbono como para el oxígeno. En estos flujos se presentan inconsistencias entre lo que se sabe de la literatura y lo que se observa en el modelo, donde se presentan grandes diferencias entre las tasas de trasferencia en esta interfaz según el compuesto que se esté analizando.