Aquest treball tracta dels diferents comportaments que ha tingut l'aigua subterrània a la vall Salada de Cardona i en el seu aiguabarreig amb el riu Cardener. Aquest riu, ha arribat a ser problemàtic per les seves conseqüències ambientals i de potabilitat en les xarxes públiques de Barcelona i l'àrea metropolitana.La vall Salada és un impressionant aflorament de materials salins en forma de diapir, en el qual hi ha diferents aportacions d'aigua superficial i subterrània. La dissolució dels materials salins per l'aigua dolça és el primer motor que altera la fisonomia de la Muntanya de Sal i també la morfologia de la vall. Tant l'aigua superficial com la interna han provocat esfondraments dels materials superiors a manera de bòfies. En tota aquesta dinàmica de dissolució dels materials salins, hi ha un procés de protecció natural amb la salmorra resultant, que actua sempre que no hi ha un flux exterior prou important per retirar-la. D'aquesta manera, en les zones amb materials salins, propenses a la dissolució per l'aigua, es forma una capa de salmorra a les parts baixes, a manera de cubeta autoprotegida en la base. Els fets més importants pel que fa al comportament de l'aigua subterrània a la vall Salada han estat les entrades d'aigua a la mina. En la darrera i més greu entrada d'aigua a la mina Las Salinas (14 de març de 1998), l'alteració dels materials salins situats sobre la mina es va anar estenent i aprofundint fins a interceptar el sostre de la cavitat subterrània a uns 50 metres de la superfície. Però hi havia un lleuger llindar entre les cubetes d'alteració i la del riu Cardener. Una vegada desprotegit aquest llindar per l'escolament de les salmorres residuals, les aigües dolces dissolen aquesta barrera natural i arriba un moment (a principis de gener del 1999) que les aigües del riu Cardener es desplacen cap a l'interior de la mina seguint el gradient més favorable. Afortunadament, durant els darrers mesos l'Administració s'afanyà a construir un túnel pel riu, de manera que s'anul·là el meandre del Cardener al seu pas pels materials salins de la vall Salada.Posteriorment a la construcció del túnel de derivació del Cardener, i amb el consegüent bombeig cap al col·lector, sembla que s'hagi trobat la solució gairebé definitiva a la salinització de l'aigua del riu. Però el cabal que recull la bomba al fons de la mina, més aviat sembla que augmenta. Es fan hipòtesis d'altres possibilitats de recàrrega a l'aqüífer pels laterals del diapir. S'han fet mesures de georesistivitat elèctrica i es poden obtenir dades de pous als laterals del diapir i dins la llera antiga del riu;això permet demostrar que encara entren cabals similars als que es bombegen a l'interior de la mina. A partir d'aquestes dades es reconstrueix el futur hidrogeològic de la vall Salada. Així doncs, es creuque aquest cabal residual que entra a la vall serà cada vegada més gran, pel fet que l'aigua dolça dissoldrà cada vegada més el llindar dels laterals. Llavors s'esdevindrà un gradient més accentuat, cosa que produirà esfondraments per falta de material als laterals. D'altra banda, si algun dia deixa de funcionar la bomba, el nivell de salmorra de l'interior de la mina pujarà fins al nivell natural de la antiga llera del riu. En aquesta zona es podrà formar per dissolució un llac d'aigua salada. Segurament, a més llarg termini, a escala geològica, la pujadadiapírica dels materials salins més el sobrepès de la salmorra frenaran progressivament l'avenç d'aquest procés i es podrà tornar a tenir unes condicions similars a les que la vall Salada havia tingut.

The aim of the present work was to contribute to establish robust and high throughput methodology of interest in the "Drug Discovery" step commonly done in pharmaceutical laboratories. This purpose involves the exploration of the possibilities of the potentiometric Sirius methodology to determine both acidity constants and solubilities of drugs and other bioactive compounds and also to do a study about how to improve bioavailability of a model drug, Amphotericine 8, by increasing its dissolution rate. In the first part of this project, the acidic dissociation enthalpies and constants of anilinium, protonated tris (hydroxymethyl)- aminomethane (HTris+), benzoic and acetic acids, have been determined at several temperatures in pure water and in methanol/water mixtures by potentiometry method. The pK(a) values determined by this technique are in accordance with those values determined by ITC method in our laboratory and also with those other values from literature. Also dissociation enthalpies can be obtained from potentiometric pK(a) values by means of the Van't Hoff approach and these obtained values are in agreement with those ones determined directly by calorimetry in our laboratory. In the second part, we focused on studying about solubility. The Chasing Equilibrium method offers an alternative to the classical procedures to measure the solubility of compounds with acid-base properties. The method is fast and yields accurate results. In this work, the solubility of several compounds including acids and bases was determined through the Chasing Equilibrium approach. A study of experimental conditions in terms of sample weight was performed to measure solubilities. The study shows that only a limited range of weights, depending on the nature and solubility of the compounds, is adequate to obtain reliable results. In the third part of this work, the solubility vs. pH profiles of five ionizable drugs of different nature (a monoprotic acid, a monoprotic base, a diprotic base and two amphoteric compounds showing a zwitterionic species each one) have been determined through two different methodologies: the classical Shake-Flask (S-F) and the potentiometric Cheqsol methods using in both instances the appropriate Henderson-Hasselbalch (H-H) or derived relationships. The results obtained independently from both approaches are consistent. A critical revision about the influence of the electrolyte used as buffering agent in the S-F method on the obtained solubility values is also performed. Thus, some deviations of the experimental points with respect the H-H profiles can be attributed to specific interactions between the buffering electrolyte and the drug due to the hydrotrophic character of citric and lactic acids. In other cases, the observed deviations are independent of the buffers used since they are caused by the formation of new species such as drug aggregates (cefadroxil) or the precipitation of a salt from a cationic species of the analysed compound (quetiapine). In the forth part, the objective was to compare the dissolution behavior of tablets prepared from solid dispersions prepared in DMSO dissolvent with and without drug-carrier and also with and without surfactants in aqueous and acidic solutions. Amphotericine B was used as a model drug. Two types of carriers were used; mannitol, inulin. Solid dispersions with two different drug loads were prepared by freeze drying method. It was found that the drug dissolution rate in aqueous and acidic solutions was significantly increased in the presence of drug-carrier and surfactants. X-ray powder diffraction revealed that all solid dispersions were fully amorphous. / El objetivo del presente trabajo ha sido contribuir a establecer metodología robusta y de high throughput de interés en la etapa conocida como "Drug Discovery" que tiene lugar en los laboratorios farmacéuticos al inicio del proceso de desarrollo de nuevos fármacos. Este objetivo ha implicado la exploración de las posibilidades de la metodología potenciométrica establecida y comercializada por Sirius Analytical Ltd. para la determinación de las constantes de acidez y de la solubilidad de compuestos bioactivos y también un estudio sobre la mejora de la biodisponibilidad de un fármaco muy insoluble tomado como modelo mediante el aumento de su velocidad de disolución. En la primera parte de esta Tesis se han determinado potenciométricamente las constantes de disociación ácida y la variación de entalpía asociada de dos bases y dos ácidos tomados como modelo en agua pura y en mezclas de metanol/agua (0-60% w/w) a varias temperaturas (25-55°C). Esto ha implicado la puesta a punto de la estandarización del sistema potenciométrico en las condiciones de trabajo. Los valores de pK(a) determinados son concordantes con los que ofrece la literatura. Se han calculado también las entalpias de disociación en los distintos solventes binarios estudiados mediante la ecuación de Van't Hoff a partir de los valores experimentales de pK(a). La consistencia de los resultados obtenidos con los de la literatura, obtenidos directamente por calorimetría, confirma la robustez de la metodología. En la segunda parte de este trabajo, el estudio se centró sobre la determinación potenciométrica de la solubilidad de ácidos y bases mediante el método conocido como Chasing Equilibrium, como alternativa a los procedimientos clásicos de equilibración. El método es rápido y produce resultados precisos. Se ha realizado un estudio sobre las condiciones experimentales óptimas en términos de peso de la muestra para medir eficazmente la solubilidad. El estudio muestra que, en función de la naturaleza y solubilidad de los compuestos, existe un intervalo limitado de peso de muestra adecuado para obtener resultados fiables. En la tercera parte de la presente memoria, se estudian los perfiles de solubilidad en función del pH de cinco fármacos ionizables de naturaleza diferente, un ácido y una base monopróticos, una base diprótica y dos compuestos anfóteros que muestran una especie zwitteriónica cada uno. Se han determinado los perfiles de solubilidad mediante el método clásico de equilibración (Shake-Flak, S-F) y el potenciómétrico y, en ambos casos, se han utilizado las relaciones apropiadas de Henderson-Hasselbalch (H-H) o derivadas. Los resultados obtenidos de forma independiente por ambos métodos son consistentes. Se ha hecho un estudio crítico acerca de la influencia del electrolito utilizado como agente tampón en el método S-F en los valores de solubilidad obtenidos y se han observado algunas desviaciones de los puntos experimentales con respecto a los perfiles esperados que pueden ser debidas a interacciones específicas entre el electrolito tampón y el fármaco. En otros casos, las desviaciones observadas son independientes de los tampones utilizados y se pueden atribuir a la formación de nuevas especies tales como agregados iónicos del fármaco en estudio o la precipitación de una sal a partir de una especie catiónica del compuesto analizado. En la cuarta parte de esta memoria el objetivo ha sido estudiar la velocidad de disolución de comprimidos preparados a partir de dispersiones sólidas de un fármaco modelo con y sin portador del fármaco y también en presencia y en ausencia de tensioactivo en soluciones acuosas neutras y ácidas. Como fármaco modelo se estudió la Anfotericina B y se utilizaron como portadores manitol e inulina y como tensioactivos se ensayaron el deoxicolato de sodio (SDC) y el laurilsulfato de sodio (SLS). La difracción de rayos X reveló que el fármaco en estudio se hallaba en estado amorfo en todas las dispersiones sólidas estudiadas. Se puede concluir que la velocidad de disolución del fármaco se incrementa significativamente en presencia de portador y tensioactivo.

El análisis de estructuras paleokársticas ha atraído, en los últimos años, el interés de numerosos investigadores a la información que aportan a la geología aplicada y la paleogeomorfología. Estudios recientes se han centrado en la aplicación de técnicas de exploración del subsuelo debido a la escasez de afloramientos. En la presente Memoria se analizan íntegramente las formas de hundimiento pretéritas que afloran discontinuamente con gran detalle, en los acantilados de las costas meridional (plataforma de Llucmajor) y oriental (plataforma de Santanyí) de Mallorca, a lo largo de más de 75 km de línea de costa, afectando a las rocas carbonáticas del Mioceno superior. El estudio se ha centrado en la distribución geográfica, evolución geológica y las características geomorfológicas de estos paleocolapsos, con especial énfasis en su génesis, su relación con la arquitectura y distribución de las facies, así como en las formas y productos asociados.Los paleocolapsos han sido descritos en su contexto litoestratigráfico y estructural dentro de las mencionadas plataformas carbonáticas, siendo este trabajo una contribución al conocimiento del karst en estas unidades geológicas y su relación con las fluctuaciones marinas. La karstogénesis queda reflejada en estas formas pretéritas donde se han observado depósitos y formas de disolución ligadas a la dinámica kárstica controlada, en el caso que nos ocupa, por las fluctuaciones del nivel del mar: brechas, sedimentos detríticos, cementos, así como distintos tipos y volúmenes de porosidad. La mayor parte de estas formas (sobre un total de 177), cuyas dimensiones en sección varían desde pocos metros hasta afloramientos con 28 m de altura y más de 100 m en la horizontal, se ubican en la plataforma de Santanyí a excepción de dos estructuras ubicadas en la plataforma de Llucmajor.El análisis geológico y su relación con los paleocolapsos muestra como en la plataforma de Llucmajor éstos afectan a las facies de la Unidad Complejo Arrecifal (facies de back reef y frente arrecifal). Sin embargo, en la plataforma de Santanyí, los paleocolapsos afectan tanto a parte del Complejo Arrecifal (facies de back reef), como a la totalidad de la Unidad Calizas de Santanyí. A partir del estudio de la arquitectura de facies del Complejo Arrecifal en la plataforma de Llucmajor se ha establecido el modelo deposicional en la plataforma de Santanyí. Sin embargo, ésta última se encuentra compartimentada como consecuencia del control de dos fallas en dirección de orientación E-O en S'Algar y Na Magrana, donde se localiza el contacto entre facies de lagoon externo y talud arrecifal. No obstante, la cartografía y análisis de los lineamientos en dicha plataforma ha permitido identificar dos familias principales con dos direcciones dominantes; NE-SO y NO-SE, siendo la dirección E-O menos representativa. Se han observado fracturas distensivas y pequeñas fallas inversas miocenas asociadas al proceso de colapso, así como fracturas y fallas postmiocenas, y fracturas cuaternarias.El estudio de la geometría en sección de los paleocolapsos pone de relieve que la formas en "V", "U" y conoidales son las más comunes. Han sido identificadas dos partes diferentes en un paleocolapso tipo: una inferior donde se observa la paleocavidad ubicada en la base del paleocolapso (lagoon externo y/o frente arrecifal), con una geometría irregular de dimensiones entre 1 m y 9 m rellena por sedimentos adyacentes y suprayacentes a ésta; y una parte superior, coincidente con los bordes de la estructura (lagoon interno/Calizas de Santanyí) buzando con inflexión conoidal hacia la paleocavidad.Se han identificado cuatro tipos de brechas (crackle, crackle-laminae-split, de mosaico y caótica) en las estructuras de paleocolapso asociadas cada una de ellas a distintos niveles estratigráficos y, en algunos paleocolapsos, con una gradación vertical y lateral. Son característicos de estos depósitos los sedimentos detríticos (matriz) y los cementos asociados (vadosos y freáticos). En general, el cemento domina sobre la matriz en la zona inferior del paleocolapso, mientras que por encima, es la matriz la que domina sobre el cemento. El análisis por difracción de Rayos X de la matriz indica para la muestra total que la calcita es el mineral principal y el cuarzo el mineral secundario. En la fracción arcilla, la moscovita, la illita y la caolinita son los minerales más comunes. De ello, junto con el estudio de láminas delgadas en estos depósitos, donde se han observado tamaños de grano en el cuarzo superior a 2 mm, se deduce un ambiente de sedimentación subsuperfical y otro subaéreo de lo que se extrae un origen, proceso de transporte y sedimentación diversos, así como la evolución cristaloquímica en determinados minerales. Los cementos son de naturaleza calcítica, con contenidos relativamente altos en magnesio para los freáticos y bajos para los vadosos. Para el estudio de la porosidad en los paleocolapsos se ha procedido a su clasificación en dos tipos principales, interclasto e intraclasto, a partir de las cuales se ha estudiado la macro y microporosidad. La brecha caótica de colapso es la que presenta volúmenes de porosidad más elevados y tipologías diversas. El análisis de isótopos estables muestra una gran homogeneidad entre la composición isotópica de los cementos, con valores en δ18O y δ13C ligeros, lo que indica condiciones análogas de precipitación, con dominio de aguas dulces sobre las saladas. Tanto la marca del oxígeno como del carbono parecen indicar que los cementos se depositaron en un período interglaciar coincidente con algún estadio isotópico impar.El estudio de la arquitectura de facies de la plataforma de Llucmajor ha permitido elaborar un modelo genético de ocurrencia para los paleocolapsos y su ubicación espacio-temporal. Dicho modelo, ha sido corroborado por la relación entre la distribución de facies y paleocolapsos en la plataforma de Santanyí, por la observación en algunos paleocolapsos de sedimentos a techo de la Unidad Calizas de Santanyí que sellan la estructura, así como por el tipo de brechas características de colapsos sinsedimentarios (brecha crackle-laminae-split), que muestran una deformación dúctil de los materiales cuando éstos no estaban completamente consolidados, dando lugar a formas laxas de bajo ángulo. Los procesos genéticos que dieron lugar a los paleocolapsos kársticos están directamente relacionados con la alta frecuencia de fluctuación del nivel del mar durante el Mioceno superior, la misma que controló la arquitectura de facies y la posición del nivel freático. Las oscilaciones del nivel freático causaron la alternancia de dominios freáticos y vadosos así como, de agua dulce y agua salada en la interfase, provocando la disolución de los parches coralinos y el posterior hundimiento del techo de las cavidades. El estudio integral de todos estos aspectos junto con el análisis de una red de paleocauces y una playa fósil, ha permitido realizar una reconstrucción paleogeográfica desde el Messiniense en la plataforma de Santanyí e identificar estructuras de paleocolapso postmiocenas y cuaternarias. Con estos datos se ha procedido a la comparación de los paleocolapsos kársticos con otras estructuras similares en el País Vasco y Las Islas de Malta, de lo que se extraen analogías y diferencias, determinadas fundamentalmente por el orden de fluctuación del nivel del mar. Por último, se discute el papel de los paleocolapsos kársticos como elementos que contribuyen en cierta medida a la ocurrencia de hidrocarburos en plataformas carbonáticas, pudiendo ser excelentes reservorios debido al gran número de afloramientos, el volumen de roca afectada y a su elevada porosidad y permeabilidad. / Paleokarst tend to differ from studies of recent and modern karst landforms though is important the genetic understanding of the karst processes for analysis a paleokarst structure. Paleokarst systems form an important class of carbonate record and they have a pronounced lateral and vertical spatial complexity that results from a complex history of formation. Most of the known karst systems are epigenetic and they are the result of near-surface karst processes during periods of subaerial exposure and latter burial compaction and diagénesis. Scale, porosity types and spatial complexities of these paleokarst systems depends on the carbonate rock solubility, paleoclimatic conditions, lowering of base level either by tectonic uplift or sea-level fall and time of subaerial exposure. Uplift, in addition, commonly induces fracturing and faulting that further control karst development. Ascertaining and predicting paleokarstic heterogeneities within carbonate rocks are strategic to fluids field development and optimum production. With current subsurface methods, however, most of the smaller-scale stratigraphic architecture and diagenetic facies are difficult to define. Predictive models for exploration and development are best made from outcrop studies of well-exposed examples. Accuracy for prediction of these models depends on the detailed understanding of the genetic factors controlling their geometries, scale, pore networks and spatial complexities of these potential karstic store. Miocene carbonates (Upper Tortonian-Lower Messinian) in Mallorca Island are composed of reefal (Reef Complex) and shallow water carbonates (Santanyí Limestone) that prograded across platforms surrounding paleoislands. The contact between the Reef Complex and the Santanyí Limestone is a subaerial erosion surface with paleokarst features. The shallow-water carbonates beds both the lagoonal beds of the Reef Complex and basal beds of the Santanyí Limestone, are affected by paleocollapse structures produced by roof collapse of caverns developed in the underlying Reefal Complex. These paleocollapse structures affecting to the carbonate platform allows to propose a genetic model to explain the origin of these paleosink, that are related to early diagenetic processes induced by high-frequency sea-level fluctuations, the same sea-level fluctuations that controlled the facies architecture of the carbonate platforms.Cartography and study of lineaments and fractures on Santanyí Platform have permitted identified two principals groups with two main directions: NE-SO and NO-SE. Have been observed distensiva fractures and Miocene small inverse faults related with de breackdwon phenomena. Moreover, postmiocenes and quaternary faults and fractures have been recognized.The geometry of paleocollapse structures is commonly (in section) as "V", "U" or funnel. The size is variable from few meters of long to thousands meters, and few meters of weigh to thirteen meters. Breccias has been classified as crackle, crackle-laminae-split, mosaic and chaotic types. Chaotic breccias grade from matrix-free, clasts-supported breccias to matrix-supported breccias. The matrix mineralogy is compose in the total sample for calcite in the major part and quartz in less quantity. However, same structures present quartz as principal mineral. To the clay fraction, caolinite, illite and moscovite are the most general mineral present.The geochimical sediment (carbonate) are filling a part of interclaste breccias porosity. This is commonly phreatic speleothems. Isotopic studies of this sediments show δ18O and δ13C contents negatives. This fact could indicate a fresh water environment deposition