Electrodeposition of Si, Ti, and W A New Concept of Molten Salt Systems

Abstracts

This Account describes the results of the electrodeposition of film-like Si, Ti, and W by utilizing molten salts selected based on a new concept. The proposed molten salt systems, KF–KCl and CsF–CsCl, have high fluoride ion concentrations, relatively low operating temperatures, and high solubility in water.

First, KF–KCl molten salt was used for the electrodeposition of crystalline Si films to establish a new fabrication method for Si solar cell substrates. The electrodeposition of Si films from the molten salt at 923 and 1023 K was successfully achieved using K2SiF6 or SiCl4 as the Si ion source. The crystal grain size of Si was larger at higher temperatures, indicating that higher temperatures are advantageous for the application of Si solar cell substrates. The resulting Si films underwent photoelectrochemical reactions. Second, the electrodeposition of Ti films using the KF–KCl molten salt was investigated to easily impart the properties of Ti, such as high corrosion resistance and biocompatibility, to various substrates. Ti films with a smooth surface were obtained from the molten salt containing Ti(III) ions at 923 K. Electrochemical tests in artificial seawater revealed that the electrodeposited Ti films had no voids and cracks and that the obtained Ti-coated Ni plate had a high corrosion resistance against seawater. Finally, the molten salts were used for the electrodeposition of W films, which are expected to be used as diverter materials for nuclear fusion. Although the electrodeposition of W films was successful in the KF–KCl–WO3 molten salt at 923 K, the surface of the films was rough. Therefore, we used the CsF–CsCl–WO3 molten salt, which can be employed at lower temperatures than KF–KCl–WO3. We then successfully electrodeposited W films with a mirror-like surface at 773 K. Such a mirror-like metal film deposition has not been reported before using high-temperature molten salts. Further, the temperature dependence of the crystal phase of W was revealed by the electrodeposition of W films at 773–923 K. β-W was obtained at 773 and 823 K, α-W was obtained at 923 K, and a mixed phase of α- and β-W was obtained at 873 K. In addition, single-phase β-W films with a thickness of approximately 30 μm were electrodeposited, which has not been reported before.

The results show that our proposed molten salt systems are advantageous for electroplating Si, Ti, and W. Our approach is also expected to be applicable for the electrodeposition of other metals such as Zr, Nb, Mo, Hf, and Ta.

A New Concept of Molten Salt Systems for the Electrodeposition of Si, Ti, and W
Yutaro Norikawa and Toshiyuki Nohira
Accounts of Chemical Research Article ASAP
DOI: 10.1021/acs.accounts.2c00855

Source: ACS Publications

Stretchy Film for Distinguishing Sugars Gorgeous rainbow-colored

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Rainbows and sugar may conjure up images of a certain leprechaun-branded breakfast cereal. But now, researchers in ACS Nano report a kaleidoscope-like film for telling different sweeteners apart. The material displayed multiple colors when stretched by hand. But when evenly stretched, it enhanced the unique shifts in fluorescence intensity of 14 sugars, distinguishing between them in beverages and sweat samples.

Fuente: American Chemical Society

Beautiful Chemical Reactions Beauty of Science

Beautiful Chemical Reactions from Beauty of Science on Vimeo

Eight types of beautiful chemical reactions are presented in this short video. For more information, please visit: BeautifulChemistry.net

Ozono disuelto La medición

El ozono se ha convertido en una herramienta importante para el ingeniero de calidad del agua. A medida que se debe cumplir con requerimientos más estrictos por parte de organismos reguladores y clientes, el ozono es a menudo el oxidante y desinfectante de elección para una amplia gama de aplicaciones de proceso. Estos incluyen desinfección viral, bacteriana y parasitaria, la eliminación de compuestos que causan sabores y olores, la destrucción de materia orgánica refractaria/tóxica y la coagulación u oxidación de las impurezas inorgánicas como el hierro, el manganeso y los sulfuros¹.

Con la creciente popularidad del ozono en el tratamiento del agua, surge la necesidad de un método analítico versátil y rutinario para la medición del ozono disuelto en una amplia variedad de matrices de solución. El método debe ser exacto y preciso abarcando una amplia gama de concentraciones, insensible a interferencias y fácil de usar y de eliminar. El método de trisulfonato índigo cumple con estos requisitos. Utiliza un tinte azul no tóxico que se decolora instantáneamente por acción del ozono. La interferencia del oxidante más común, el cloro, puede ser enmascarada con ácido malónico. El método está descrito en métodos estándar para el análisis de agua y aguas residuales (Método 4500-O3B)² y diferentes empresas lo ofrecen como un producto en diversas presentaciones.

Los estándares de salud pública respecto al agua potable han contribuido a la expansión de la aplicación de ozono para el tratamiento del agua. Las normas relativas a los agentes patógenos más resistentes como ooquistes de Cryptosporidium y algunos virus, así como el descenso de las concentraciones permitidas de subproductos de desinfección (SPD) como los trihalometanos (THM) y los ácidos haloacéticos (HAA), son ejemplos de dichas normas. Para que el cloro sea eficaz en la desinfección de los patógenos más resistentes, la concentración y/o tiempo de contacto debe incrementarse más allá de lo que sería necesario para otras circunstancias. Sin embargo, esto tiende a aumentar las concentraciones de THM y HAA. Por lo tanto algunas plantas de tratamiento tienen instalados detectores de ozono para aumentar el potencial de desinfección sin la producción de SPD. Algunas condiciones pueden limitar la idoneidad de la opción del ozono. Cuando el bromo (Br-) está presente en la fuente de agua su oxidación por ozono puede provocar la producción de bromato (HNO3-), un SPD con un límite de agua potable EPA de 10 ppb³

Las plantas de tratamiento que eligen esta opción de ozono tienden a tener una mayor satisfacción del cliente debido a una mejora en otros parámetros de calidad del agua, como el color, el sabor, el olor y la claridad. El ozono también elimina impurezas inorgánicas disueltas como hierro, manganeso y sulfuro por coagulación y la oxidación de forma más eficiente que un sistema convencional de sifón. Esto permite la reducción de la dosificación de coagulante y del tiempo de contacto. La oxidación de materia orgánica refractaria o tóxicos, como ácidos húmicos y plaguicidas que pueden no ser degradables con el uso del cloro, oxidación biológica u ozono solos, a menudo puede mejorarse con ozono con complemento de peróxido de hidrógeno o radiación UV. A esto se le denomina oxidación avanzada. El peróxido de hidrógeno o la radiación UV degradan rápidamente el ozono, liberando un pulso de radicales libres extremadamente reactivos.

Aplicaciones industriales y comerciales del ozono
En 1997 se abrieron nuevos caminos para la aplicación del ozono en la industria alimentaria, cuando la Administración de Fármacos y Alimentos de Estados Unidos concedió el estado de “generalmente reconocido como seguro” (GRAS) al ozono. La limpieza de las frutas y hortalizas mediante el lavado y rociado con agua ozonizada disminuye la concentración y el volumen de residuos de DBO, el consumo total de agua y la contaminación por bacterias y hongos⁴. Para las carnes, aves y mariscos, el ozono puede extender la vida útil y reducir los costos de procesamiento. Generalmente, los productos son rociados con agua ozonizada, y posteriormente pueden mantenerse en una atmósfera ozonizada para disminuir aún más el deterioro y el olor.

Los métodos de producción de agua embotellada varían dependiendo del tamaño de la operación y la calidad de la fuente de agua. Sin embargo, todos los métodos para el mercado de EE.UU. deben elaborar un producto que puede pasar las normas de la FDA que se requiere sean por lo menos tan estrictas como las de salud pública requeridas por la EPA para el agua potable. Gracias a la utilización de la filtración, ósmosis inversa y absorción con carbón activado para eliminar sustancias contaminantes y naturales, y el tratamiento de ozono para la desinfección, no hubieron grandes brotes de enfermedades asociadas con el agua embotellada durante la última década en los Estados Unidos⁵.

En una planta de agua embotellada, el ozono se agrega al agua en la operación final justo antes del llenado de la botella. Generalmente, el gas ozono es inyectado en un gran depósito de agua hasta que alcance una concentración deseada, después es transferida a la botella. La concentración de ozono debe ser lo suficientemente alta como para matar cualquier organismo, pero lo suficientemente baja para que no dañe la botella y que no dure el tiempo suficiente como para que lo ingieran los consumidores.

Esto es aproximadamente 0.4 ppm (mg/L) de ozono⁶. Al igual que el agua potable de suministro público, el ozono puede introducir el subproducto de desinfectante bromato si la fuente de agua contiene una cantidad importante de bromuro.

El ozono se usa también como desinfectante y oxidante en estas aplicaciones: acuicultura (oxidación de nitrito), piscinas y spas, remediación de suelos/agua subterránea (contaminantes en el tanque de almacenamiento subterráneo), agricultura, desinfección de bodegas de vinos (limpieza de tanques/barriles), electrónica (limpiador de superficies), torres enfriamiento de agua de refrigeración, lavandería (deodorización), contaminación del aire en interiores (eliminación de partículas) y aguas residuales industriales en general.

Métodos de análisis instrumental
Existen dos técnicas o métodos para la medición del ozono disuelto: instrumental y colorimétrico. Los tres principales métodos instrumentales son: 1) potencial de oxidación/reducción (POR), 2) sonda con membrana y 3) absorción UV. Estos métodos tienen la ventaja de dar lecturas continuas, y se evita el desgaseado de ozono durante el muestreo cuando se utiliza en línea. Los instrumentos generalmente se calibran utilizando métodos colorimétricos, excepto por el método de absorbancia UV.

1)Potencial de oxidación/reducción (P.O.R.)
El método POR mide la tensión generada por el ozono en la solución en un electrodo de platino relativo a un electrodo de referencia estándar. Se requiere agua muy limpia con la mayor moderación en la turbiedad.
2) Sonda de membrana
La sonda de membrana es similar al método POR pero tiene una membrana permeable al gas sobre el electrodo de platino. El ozono deberá difundirse a través de la membrana para llegar al electrodo de platino, donde se genera una tensión. La sonda de membrana puede utilizarse en agua bastante sucia, pero es muy posible que la membrana requiera recambio y limpieza frecuente.
3) Absorbancia UV

El ozono tiene un pico de absorbancia en el agua de aproximadamente 258 nm, que es la región ultravioleta del espectro de la luz. El método de medición de absorbancia UV es comúnmente utilizado para el análisis de gases, pero también puede ser aplicado al agua potable limpia libre de impurezas que absorben UV.

Métodos de análisis colorimétrico
Los tres principales métodos colorimétricos de medición de ozono en agua son:
1) titulación yodométrica, 2) N, N-dietil-p-fenilenediamina (DPD) y 3) trisulfonato índigo.

1) Titulación yodométrica
En el método yodométrico, el ozono reacciona con yoduro de potasio (KI) para formar yodo (I2), que luego es titulado con tiosulfato a un criterio de valoración de indicador de almidón con la muestra tamponada a pH 2. Sin embargo, la estequiometría de la reacción es sensible al pH, la composición y concentración del tampón, concentración de iones de yoduro, técnicas de muestreo y tiempo de reacción⁷.

2)DPD
En el método DPD, el ozono reacciona con yoduro de potasio a yodo que luego reacciona con DPD para producir un compuesto color rosa. La intensidad del compuesto rosa es proporcional a la concentración de ozono. La intensidad se mide aproximadamente a 515 nm en un espectrofotómetro o colorímetro. Los métodos DPD y yodométrico tienen el inconveniente de que no se puede distinguir entre el ozono y otros oxidantes comunes. Algunos proveedores fabrican kits de prueba colorimétricos que utilizan DPD/KI ya sea en polvo o en tabletas. Sin embargo, la manipulación de la muestra necesaria para disolver las tabletas o el polvo puede causar una pérdida en la concentración de ozono medido. Esta desventaja es minimizada con un kit de prueba de ozono con un líquido reactivo KI que se añade a la muestra con una botella-gotero. Este método, fabricado únicamente por CHEMetrics, Inc. también utiliza un líquido reactivo DPD empaquetado en una ampolla de vidrio de dosis unitaria sellada al vacío. La reacción tiene lugar en el interior de la ampolla lo que aumenta la exactitud y precisión total del método. El método es aplicable a muestras que no contienen cloro.

3)Trisulfonato índigo
El método de trisulfonato índigo tiene varias ventajas sobre las otras dos técnicas. De acuerdo con los métodos estándar, “El método de colorimétrico índigo es cuantitativo, selectivo y simple. El método es aplicable al agua de lago, infiltrado de río, aguas subterráneas que contienen manganeso, aguas subterráneas extremadamente duras e incluso aguas de desecho doméstico tratadas biológicamente”. El trisulfonato índigo se vende normalmente como la sal de potasio. La pureza del trisulfonato índigo puede variar de proveedor a proveedor e incluso de lote a lote del mismo proveedor. Se ha demostrado que tanto la pureza como la edad del trisulfonato índigo afectan la estequiometria de la reacción con el ozono⁸. El trisulfonato índigo de alta pureza (>80%) tiene un absortividad molar de unos 20000 m-1cm-1 a 600 nm.

El método se basa en la decoloración de la tintura por ozono, donde la pérdida de color es directamente proporcional a la concentración de ozono. La muestra es generalmente ajustada a cerca de pH 2 para minimizar la destrucción del ozono por reacción con los iones de hidróxido. El procedimiento analítico más común resta la absorbancia de trisulfonato índigo después de la reacción con una muestra de la de un blanco libre de ozono. El cloro decolora el trisulfonato índigo a una velocidad moderada, pero esto puede demorarse considerablemente mediante la adición de ácido malónico.

Los productos de oxidación de la reacción del ion de manganeso (Mn+2) con el ozono pueden destruir el trisulfonato índigo. A fin de medir el ozono en presencia de iones de manganeso, primero se agrega glicina a una muestra para destruir selectivamente el ozono, entonces se agrega trisulfonato índigo para medir la evidente concentración de ozono debido a la reacción con los productos de la oxidación de los iones de manganeso. Este valor se resta del valor obtenido a partir de una muestra sin glicina añadida.

Prueba de trisulfonato índigo
CHEMetrics ofrece kits que incluyen ampollas de reactivo autollenable. Los ingredientes activos son trisulfonato de potasio índigo y ácido malónico. El ácido malónico en el reactivo de CHEMetrics evita interferencias de hasta 10 ppm con cloro. La competencia no informan su límite de interferencia del cloro en sus kits, el colorante índigo que ofrecen se seca en la superficie de la ampolla y se dificulta la reactividad del ácido malónico por presentarse en forma de polvo. En cambio, las ampollas de CHEMetrics contienen un reactivo líquido que permite que el trisulfonato índigo disuelto reaccione al instante con el ozono en la muestra que se toma en la ampolla. Su ventaja radica en que previene la pérdida de ozono a través de las reacciones colaterales mientras se disuelven el trisulfonato índigo y el polvo de los otros kits.

Mientras que las ampollas de la competencia son de una pulgada (25.4 mm) de diámetro y sólo pueden ser utilizadas en sus instrumentos. El producto de ozono índigo de CHEMetrics se ofrece en ampollas de 13 mm de diámetro que son compatibles con la mayoría de los espectrofotómetros del mercado.

Dado que la concentración de ozono se mide por la pérdida de trisulfonato índigo, se requiere la medición de la absorbancia tanto inicial como final. Para lograr esto, los productos existentes en el mercado requieren la medición de una ampolla de agua libre de ozono (la absorbancia de trisulfonato índigo inicial) y uno en la muestra (la absorbancia de trisulfonato índigo final). La diferencia de absorbancia se convierte en la concentración de ozono. La ampolla utilizada para medir la absorbancia de trisulfonato de índigo inicial puede ser reutilizada con una serie de ampollas de muestra. Los kits CHEMetrics evitan la necesidad de dos ampollas mediante un método de “auto-puesta a cero”, que mide la absorbancia de la misma ampolla antes y después del muestreo, eliminando la necesidad de generar una ampolla de absorbancia de trisulfonato índigo inicial cada vez que se ejecuta una prueba. La medición de la absorbancia inicial, antes de la toma de la muestra, se divide entre un factor que tenga en cuenta la dilución una vez que la ampolla se ha llenado. La diferencia entre la absorbancia inicial dividida entre el factor, y la absorbancia después del muestreo, se convierte en la concentración de ozono. Existe en el mercado un colorímetro de lectura directa, llamado un único medidor de analito, que realiza automáticamente todos los cálculos adecuados.
El uso de una sola ampolla por prueba hace al método CHEMetrics más eficiente y menos costoso que el método de la competencia.

Referencias
1.Rakness, K., (2005) Ozone in Drinking Water Treatment: Process Design, Operation, and Optimization. AWWA.
2.Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 22nd ed. (2012) 4500-03 B, 4-145 .
3.Haag, W. R., and J. Hoigne (1983) Ozonation of bromide-containing waters: kinetics of formation ofhyprobromous acid and bromate. Environ. Sci. Technol. V17, p 261.
4.Spartan Environmental Technologies, LLC, Tech. Bulletin TA-112064.
5.Edberg, S., Microbial Health Risks of Regulated Drinking Waters in the United States: A Comparative Microbial Safety Assessment of Public Water Supplies and Bottled Drinking Water (2013) Drinking Water Research Foundation, 31 p.
6.Bollyky, L. J., Benefits of Ozone Treatment for Bottled Water (2001) http://pacificozone.com/wp-content/uploads/2014/04/app_1388591099.pdf.
7.Langlais, B., D.A. Reckhow, y D.R. Brink eds. (1991) Ozone in Water Treatment: Application and Engineering. Chelsea, Mich.: Lewis Publishers, Inc.
8.Gordon, G., R. Gauw, Y. Miyahra, B. Walters, y B. Bubnis (2000) usando para calcular la absorbancia Indigo. Indigo Sensitivity Coefficient. Jour. AWWA, V92, pp. 96-100.

Más información:
www.microclar.com

Distilling Pure Anhydrous Ammonia Applied Science

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I have a few upcoming projects that require anhydrous ammonia. In this video, I show how to distill it from "ammonia water" similar to common glass cleaner.

Fuente: Applied Science

g-C₃N₄-Based Photocatalysts for Hydrogen Generation

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Fuente: American Chemical Society

Extracción de Aceites Esenciales Romero, Eucalipto, Limón, Tomillo, Boldo, Naranja, Laurel

Los aceites esenciales son mezclas de varias sustancias químicas biosintetizadas por las plantas, que dan el aroma característico a algunas flores, árboles, frutos, hierbas, especias, semillas y a ciertos extractos de origen animal (almizcle, civeta, ámbar gris). Se trata de productos químicos intensamente aromáticos, no grasos (por lo que no se enrancian), volátiles por naturaleza (se evaporan rápidamente) y livianos (poco densos). Son insolubles en agua, levemente solubles en vinagre y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposición al aire. Se han extraído más de 150 tipos, cada uno con su aroma propio y «virtudes curativas únicas». Proceden de plantas tan comunes como el perejil y tan exquisitas como el jazmín. Para que den lo mejor de sí, deben proceder de ingredientes naturales brutos y quedar lo más puro posible.

Los aceites esenciales son mezclas de varias sustancias químicas biosintetizadas por las plantas, que dan el aroma característico a algunas flores, árboles, frutos, hierbas, especias, semillas y a ciertos extractos de origen animal (almizcle, civeta, ámbar gris). Se trata de productos químicos intensamente aromáticos, no grasos (por lo que no se enrancian), volátiles por naturaleza (se evaporan rápidamente) y livianos (poco densos). Son insolubles en agua, levemente solubles en vinagre y solubles en alcohol, grasas, ceras y aceites vegetales. Se oxidan por exposición al aire. Se han extraído más de 150 tipos, cada uno con su aroma propio y «virtudes curativas únicas». Proceden de plantas tan comunes como el perejil y tan exquisitas como el jazmín. Para que den lo mejor de sí, deben proceder de ingredientes naturales brutos y quedar lo más puro posible.

Origen

Las plantas elaboran los aceites esenciales con el fin de protegerse de las enfermedades, ahuyentar insectos depredadores o atraer insectos benéficos que contribuyen a la polinización.

Los aceites esenciales son característicos de los magnoliales, los laurales, los austrobaileyales y los piperales, y también de algunas familias no emparentadas con estos órdenes, como Myrtaceae, Rutaceae, las familias de apiales, Lamiaceae, Verbenaceae y Asteraceae.

Están presentes en distintas partes de la planta:

• en las flores (como en el caso de la lavanda, el jazmín y la rosa)
• en todo el árbol (como sucede con el eucaliptus)
• en las hojas (la citronela)
• en la madera (el sándalo)
• en la raíz (el vetiver)
• en la resina que exhudan (el incienso, la mirra y el benjuí)
• en la cáscara de los frutos (el limón, la naranja y la bergamota)

Dentro de los tejidos vegetativos, se encuentran en células esféricas o diferentes cavidades o canales en el parénquima, y cuando dan el olor a las flores, se encuentran en las glándulas odoríferas, desde donde son liberados

Nomenclatura
Se denominan con el mismo nombre de la planta de origen: aceite esencial de lavanda, aceite esencial de limón, etc.

De algunas plantas se extrae más de un aceite esencial, en cuyo caso el nombre varía. Por ejemplo, de las flores del naranjo se extraen: por destilación, el nerolí o azahar; por destilación de los frutos recién formados, el petitgrain, y de la cáscara o corteza de los frutos, el aceite esencial de naranjo.

En algunos casos es necesario recurrir a la nomenclatura botánica para evitar confusiones. Por ejemplo, el aceite esencial de palo de rosa proviene de la planta Aniba rosaeodora, que no tiene ningún parentesco con la rosa de jardín que conocemos.

Obtención
Los aceites esenciales son muy inestables: volátiles, frágiles, y alterables con la luz. Para obtenerlos de la fuente natural, se utilizan principalmente dos métodos:

• Destilación en corriente de vapor (o por arrastre de vapor).
• Extracción, que puede ser por presión en frío (exprimiendo sin calentar), por enfleurage, entre otros. También se pueden extraer aceites esenciales mediante su disolución en aceites vegetales (almendra, durazno, maní, oliva, sapuyul).

Son muy concentrados, por lo que sólo se necesitan pequeñas cantidades para lograr el efecto deseado (del orden de los miligramos).

También se pueden sintetizar en forma artificial, que es la manera más habitual de obtenerlos, debido a que la gran demanda de estos productos no llega a ser abastecida por las fuentes naturales.

Estructura química
Están formados principalmente por terpenoides volátiles, formados por unidades de isopreno unidas en estructuras de 10 carbonos (monoterpenoides) y 15 carbonos (sesquiterpenoides). Las sustancias responsables del olor suelen poseer en su estructura química grupos funcionales característicos: aldehídos, cetonas, ésteres, etc.

Cada aceite lo integran por lo menos 100 compuestos químicos diferentes, clasificados como aldehídos, fenoles, óxidos, ésteres, cetonas, alcoholes y terpenos. También puede haber muchos compuestos aún por identificar.

Propiedades
Todos los aceites esenciales son antisépticos, pero cada uno tiene sus virtudes específicas, por ejemplo pueden ser analgésicos, fungicidas, diuréticos o expectorantes. La reunión de componentes de cada aceite también actúa conjuntamente para dar al aceite una característica dominante. Puede ser como el de manzanilla, refrescante como el de pomelo, estimulante como el aromático de romero o calmante como el clavo.

En el organismo, los aceites esenciales pueden actuar de modo farmacológico, fisiológico y psicológico. Habitualmente producen efectos sobre diversos órganos (especialmente los órganos de los sentidos) y sobre diversas funciones del sistema nervioso.

También son utilizados en plantas para alejar a los insectos herbívoros.

Aplicación
El uso principal de los aceites esenciales es en perfumería. Los fenoles y terpenos de los aceites esenciales, los fabrican las plantas para defenderse de los animales herbívoros. Actúan como mensajeros químicos. Los aceites esenciales se mezclan con los naturales de la piel reforzando la nota de fondo... motivo por el cual cada piel le confiere a un mismo perfume un aroma particular y diferente.

El clima también influye: en el más cálido o húmedo se evaporan con más facilidad las notas altas, por lo que se acentúan las de fondo, motivo por el cual las fragancias nos parecen más intensas en verano. En contacto con la epidermis, los perfumes, sufren alteraciones a los 30 minuntos siguientes (nota alta) y otra al cabo de algunas horas (las notas media y baja).

También ha sido tradicionalmente utilizados en botánica sistemática para establecer parentescos entre plantas, al principio en forma indirecta (utilizando el olor como carácter), luego en su forma química.

También se les está utilizando como conservadores para alimentos, especialmente cárnicos. Por sus propiedades insecticidas y acaricidas que poseen algunos aceites, se los produce con fines de controlar algunas plagas de manera ecológica.

Otro uso es en la terapia alternativa denominada aromaterapia. Por ejemplo, el aceite de lavanda se usa para las heridas y quemaduras, y el aceite de jazmín se utiliza como relajante.

Precauciones

• Es importante señalar que la mayor parte de los aceites esenciales no pueden aplicarse en su estado puro directamente sobre la piel, ya que son altamente concentrados y pueden quemar la piel.
• Antes de aplicarlos es necesario diluirlos en otros aceites, conocidos como aceites bases, o en agua.
• Preferentemente los aceites esenciales no deben de ser ingeridos.
• No deben entrar en contacto con los ojos. En caso de hacerlo deben de lavarse los ojos con abundante agua, evitando tallarse con las manos.
• Deben de usarse con moderación en mujeres embarazadas y niños.
• No confundir los aceites esenciales con los aceites sintéticos, su calidad es muy inferior a los aceites esenciales y si son aplicados en la piel causan quemaduras y alergias.

Conservación
Los aceites esenciales siempre debe de estar protegidos de la luz y mantenerse en la botellas de vidrio herméticamente cerradas, de preferencia botellas de color azul, ya que este color es específico para los aceites esenciales.

Curiosidades
En la literatura fueron la inspiración de la novela El perfume, de Patrick Süskind, cuyos principales protagonistas no humanos son los aceites esenciales.

Los aceites esenciales no deben de confundirse con los esencias florales, como las flores de bach. Las esencias florales no tienen olor, pues el proceso de extracción es muy distinto. El aceite esencial es muy aromático.

Fuente texto: Wikipedia
Fuentes de video: Alfredo Sanchez Orduña | Rodo Perez | Vruatsa | Rainier Distillers | Fabián Bonilla | Jakojrdg | Juliana Passos | CuencaRural

Wearable Textile Battery Rechargeable by Solar Energy

Wearable electronics represent a significant paradigm shift in consumer electronics since they eliminate the necessity for separate carriage of devices. In particular, integration of flexible electronic devices with clothes, glasses, watches, and skin will bring new opportunities beyond what can be imagined by current inflexible counterparts. Although considerable progresses have been seen for wearable electronics, lithium rechargeable batteries, the power sources of the devices, do not keep pace with such progresses due to tenuous mechanical stabilities, causing them to remain as the limiting elements in the entire technology.

Herein, we revisit the key components of the battery (current collector, binder, and separator) and replace them with the materials that support robust mechanical endurance of the battery. The final full-cells in the forms of clothes and watchstraps exhibited comparable electrochemical performance to those of conventional metal foil-based cells even under severe folding–unfolding motions simulating actual wearing conditions. Furthermore, the wearable textile battery was integrated with flexible and lightweight solar cells on the battery pouch to enable convenient solar-charging capabilities.

Wearable Textile Battery Rechargeable by Solar Energy
Yong-Hee Lee, Joo-Seong Kim, Jonghyeon Noh, Inhwa Lee, Hyeong Jun Kim, Sunghun Choi, Jeongmin Seo, Seokwoo Jeon, Taek-Soo Kim, Jung-Yong Lee, and Jang Wook Choi
Nano Letters 2013 13 (11), 5753-5761

Ref:

Características Físicas y Químicas del Petróleo Tecnología Petrolera

Todos los petróleos: livianos, medianos, pesados y extrapesados, generalmente llamados crudos en la jerga diaria petrolera, tienen características y propiedades físicas y químicas que a la vista sirven para distinguir y apreciar unos de otros. Otras características tienen que ser determinadas por análisis de laboratorio.

Color
Generalmente se piensa que todos los crudos son de color negro, lo cual ha dado origen a cierta sinonimia y calificativos: “oro negro”, “más negro que petróleo crudo”. Sin embargo, por transmisión de la luz, los crudos pueden tener color amarillo pálido, tonos de rojo y marrón hasta llegar a negro. Por reflexión de la luz pueden aparecer verdes, amarillos con tonos de azul, rojo, marrón o negro.

Los crudos pesados y extrapesados son negros casi en su totalidad. Crudos con altísimo contenido de cera son livianos y de color amarillo; por la noche al bajar bastante la temperatura tienden a solidificarse notablemente y durante el día, cuando arrecia el sol, muestran cierto hervor en el tanque. El crudo más liviano o condensado llega a tener un color blanquecino, lechoso y a veces se usa en el campo como gasolina cruda.

Olor
El olor de los crudos es aromático como el de la gasolina, del querosén u otros derivados. Si el crudo contiene azufre tiene un olor fuerte y hasta repugnante, como huevo podrido.

Si contiene sulfuro de hidrógeno, los vapores son irritantes, tóxicos y hasta mortíferos. Para atestiguar la buena o rancia calidad de los crudos es común en la industria designarlos como dulces o agrios. Esta clasificación tiene un significado determinante entre petroleros vendedores y compradores de crudos porque inmediatamente enfoca ciertas características fundamentales del tipo de petróleo objeto de posible negociación.

Densidad
Los crudos pueden pesar menos que el agua (livianos y medianos) o tanto o más que el agua (pesados y extrapesados). De allí que la densidad pueda tener un valor de 0,75 a 1,1.

Estos dos rangos equivalen a 57,2 y -3 °API. La densidad, la gravedad específica o los grados API (API es la abreviatura de American Petroleum Institute) denotan la relación correspondiente de peso específico y de fluidez de los crudos con respecto al agua.

La industria petrolera internacional adoptó hace ya más de setenta años la fórmula elaborada por el API el 4 de mayo de 1922, la cual consiste en la modificación de las dos fórmulas que llevan el nombre del químico francés Antoine Baumé (†1804), usadas para comparar la densidad de líquidos más livianos o más pesados que el agua. Las dos fórmulas Baumé son:

En las que n representa la lectura en grados indicada por el hidrómetro Baumé inmerso en el líquido, cuya temperatura debe ser 15,5 °C. Por ejemplo, si se sustituye n=10 en la primera ecuación se obtendrá que la gravedad específica =1 corresponde a la del agua; en la segunda ecuación se obtiene gravedad específica = 1,07 mayor que la del agua.

La ecuación general del API es como sigue:

El hidrómetro API se basa en la densidad o gravedad específica de los crudos con respecto al agua. Un crudo de 10 °API tiene la misma gravedad específica que el agua.

La clasificación de crudos por rango de gravedad °API utilizada en la industria venezolana de los hidrocarburos, a 15,5 ° (60 °F) es como sigue:

Los líquidos condensados son producto de condensación de un vapor o del gas natural. En el yacimiento la substancia puede existir en estado gaseoso y su gravedad puede ser bastante alta. Al respecto, la definición conjunta de los ministerios de Hacienda y de Energía y Minas, sobre petróleos crudos condensados naturales, indica lo siguiente: “Se consideran petróleos crudos condensados naturales aquellos hidrocarburos líquidos bajo condiciones atmosféricas, que se caracterizan por estar en estado gaseoso bajo las condiciones originales del yacimiento y no ser obtenidos por procesos de absorción, adsorción, compresión, refrigeración o combinación de tales procesos y que tienen una gravedad mayor de 40,9 °API a 15,56 °C (60 °F)”. (Fuente: Gaceta Oficial de la República de Venezuela, Año XCIX - Mes III. Caracas: martes 28 de diciembre de 1971, Número 29.695, p. 222.117).

En las negociaciones de compraventa, intercambio, reconstitución y mezcla de crudos, el precio del metro cúbico o del barril de crudo está atado a la escala de gravedad °API correspondiente. La décima de gravedad (°API) se paga aplicando la fracción de precio que corresponda, según la calidad del crudo.

Sabor
El sabor de un crudo es una propiedad que se torna importante cuando el contenido de sal es bastante alto. Esta circunstancia requiere que el crudo sea tratado adecuadamente en las instalaciones de producción del campo para ajustarle la sal al mínimo (gramos por metro cúbico) aceptable por compradores y las refinerías.

Indice de refracción
Medido con un refractómetro, los hidrocarburos acusan valores de 1,39 a 1,49. Se define como la relación de la velocidad de la luz al pasar de uno a otro cuerpo.

Coeficiente de expansión
Varía ente 0,00036 y 0,00096. (Temperatura, °C por volumen).

Punto de ebullición
No es constante. Debido a sus constituyentes varía algo menos que la temperatura atmosférica hasta la temperatura igual o por encima de 300 °C.

Punto de congelación
Varía desde 15,5 °C hasta la temperatura de -45 °C. Depende de las propiedades y características de cada crudo o derivado. Este factor es de importancia al considerar el transporte de los hidrocarburos y las estaciones, principalmente el invierno y las tierras gélidas.

Punto de deflagración
Varía desde -12 °C hasta 110 °C. Reacción vigorosa que produce calor acompañado de llamas y/o chispas.

Punto de quema
Varía desde 2 °C hasta 155 °C.

Poder calorífico
Puede ser entre 8.500 a 11.350 calorías/gramo. En BTU/libra puede ser de 15.350 a 22.000. (BTU es la Unidad Térmica Británica).

Calor específico
Varía entre 0,40 y 0,52. El promedio de la mayoría de los crudos es de 0,45. Es la relación de la cantidad de calor requerida para elevar su temperatura un grado respecto a la requerida para elevar un grado la temperatura de igual volumen o masa de agua.

Calor latente de vaporización
Para la mayoría de los hidrocarburos parafínicos y metilenos acusa entre 70 a 90 kilocalorías/kilogramo o 130 a 160 BTU/libra.

Viscosidad
La viscosidad es una de las características más importantes de los hidrocarburos en los aspectos operacionales de producción, transporte, refinación y petroquímica. La viscosidad, que indica la resistencia que opone el crudo al flujo interno, se obtiene por varios métodos y se le designa por varios valores de medición. El poise o centipoise (0,01 poise) se define como la fuerza requerida en dinas para mover un plano de un centímetro cuadrado de área, sobre otro de igual área y separado un centímetro de distancia entre sí y con el espacio relleno del líquido investigado, para obtener un desplazamiento de un centímetro en un segundo.

La viscosidad de los crudos en el yacimiento puede tener 0,2 hasta más de 1.000 centipoise. Es muy importante el efecto de la temperatura sobre la viscosidad de los crudos, en el yacimiento o en la superficie, especialmente concerniente a crudos pesados y extrapesados

Fig. 1-9. (A) petróleo muy liviano que muestra la facilidad con que fluye y la calidad de su transparencia. (B) petróleo muy pesado cuya fluidez es casi imperceptible y de transparencia nula.

Viscosidad relativa es la relación de la viscosidad del fluido respecto a la del agua. A 20 °C la viscosidad del agua pura es 1,002 centipoise.

Viscosidad cinemática es equivalente a la viscosidad expresada en centipoises dividida por la gravedad específica, a la misma temperatura. Se designa en Stokes o Centistokes.

Viscosidad Universal Saybolt representa el tiempo en segundos para que un flujo de 60 centímetros cúbicos salga de un recipiente tubular por medio de un orificio, debidamente calibrado y dispuesto en el fondo del recipiente, el cual se ha mantenido a temperatura constante.

Fuente: "El Pozo Ilustrado", FONCIED

BRIX Determinación de Azúcar por Densidad y Refractometría

Existen diferentes azúcares, por ejemplo: sacarosa, azúcar de malta, glucosa, fructosa. Cuando se habla de Brix se entiende sólo el contenido de sacarosa pura en una solución.

Pero a menudo también el jarabe de maíz de alta fructosa (HFCS) se mide y se expresa en grados ˚Brix. Esta concentración de azúcar se puede medir con densímetros y refractómetros. Ambos instrumentos son capaces de convertir los datos experimentales medidos automáticamente en grados Brix o HFCS.

¿Qué es el Brix (°Brix)?
Brix es la medición en porcentaje por peso de sacarosa en una solución de agua pura. Esta designación de grados Brix es válida sólo para soluciones de sacarosa pura. La sacarosa pura se extrae de la caña de azúcar o de la remolacha azucarera.

¿Qué es HFCS (High Fructose Corn Syrup - Jarabe de maíz de alta fructuosa)?
El (HFCS) es un edulcorante líquido que se extrae a partir del almidón de maíz que contiene principalmente fructosa y D-glucosa. El HFCS se utiliza para sustituir la sacarosa en las industrias de bebidas y alimentos. El HFCS está disponible en tres diferentes niveles de fructosa HFCS 42%, 55% y 90% (por ciento en peso) y se utiliza principalmente en los EE.UU.

Dos Métodos para medir el HFCS y el Contenido de Azúcar
Es posible medir el contenido del azúcar/fructosa ya sea con un medidor de densidad ó un refractómetro. Ambos métodos darán el mismo resultado si se mide la sacarosa pura/HFCS contenida en una solución.

Los Hidrómetros Brix son ampliamente utilizados para la medición de Brix.

Tienen relativamente buena precisión ±0,05 en el jarabe y ±0,02 Brix en bebidas y están disponibles a precios razonables. Una desventaja de los hidrómetros es que debido a los distintos operadores que lo utilizan y su forma de trabajar, los resultados pueden diferir mucho. Los hidrómetros son de cristal y por lo tanto muy frágiles.

Los Picnómetros miden con una buena precisión, pero no son adecuados para el control de todos los días, ya que llevan unos 30 minutos para cada medición.

Los Densímetros y Refractómetros digitales como los modelos DM40 y RM40 de Mettler-Toledo permiten medir directamente grados Brix o HFCS%.

Ambos métodos de medición permiten la conversión automática de densidad e índice de refracción en grados Brix o HFCS%. Con ambos métodos los resultados obtenidos son idénticos en la medición de sacarosa pura o fructosa pura y se pueden comparar entre sí.

Tablas de valores de conversión entre índice de refracción y densidad a Brix a 20°C

Definición de Densidad
La densidad es el cociente de la masa m y el volumen V de una sustancia (densidad de masa). Como la densidad depende principalmente de la temperatura, esta última se debe especificar siempre:

d=m /V[kg/m3] o [g/cm3]

Más información se puede encontrar en: www.density.com

Hay una relación directa entre la densidad y el BRIX. La densidad medida se puede convertir directamente en porciento en peso de contenido de sacarosa (°Brix). Esta conversión se basa en la tabla 109 de NBS Circular 440.

Definición de Índice de Refracción
Si un rayo de luz viaja de un medio a otro ópticamente menos denso, este cambia de dirección. Con el aumento del ángulo de incidencia, este alcanza un valor crítico en el que la luz no se escapa del medio más denso. Si se supera este ángulo crítico se produce la reflexión total. El índice de refracción se calcula a partir de este ángulo crítico. Como la refracción depende de la longitud de onda de la luz incidente, el índice de refracción se mide a la longitud de onda de la línea D del sodio (589,3 nm) como estándar y simbolizado por nD. El índice de refracción no sólo depende de la longitud de onda utilizada para medir, sino que también de la temperatura de la solución que se está midiendo.

Más información se puede encontrar en: www.refractometry.com

Hay una relación directa entre el índice de refracción y el BRIX. El índice de refracción medido se convierte directamente en porciento de peso de contenido de sacarosa (° Brix). Esta conversión se basa en la 16 ª sesión del Congreso Internacional de la Comisión de ICUMSA 1974.

¿Dónde son medidos el Brix y el HFCS y porqué?
Para cualquier muestra que contiene sacarosa o fructosa la medición de Brix se puede hacer para obtener el componente sólido de azúcar. Brix se define como el porcentaje de peso que contiene en solución de sacarosa pura. Para otros azúcares distintos de la sacarosa, se llama "Brix aparente" y es siempre un valor relativo. Aunque la designación de Brix es estrictamente válida sólo para soluciones cuyos sólidos son totalmente sacarosa, la industria utiliza la medición libremente para referirse a cualquier sólido dulce en un producto.

Sin embargo, hay otros productos de azúcar como sacarosa que no pueden dar el valor Brix correcto. Ejemplo: cuando se determinan los grados Brix de:

• Azúcar de malta
• Glucosa
• Miel

Los resultados obtenidos no son el verdadero grado Brix y son sólo valores relativos. Los valores de Brix obtenidos en una medición no sacarosa tanto con medidor de densidad o refractómetro no pueden ser comparados.

La siguiente tabla muestra los resultados de medición BRIX en diferentes muestras, medidos con un medidor de densidad y con un refractómetro. Los dos resultados son idénticos si sólo se miden soluciones de sacarosa puras; en todas las otras mediciones los resultados muestran valores diferentes con los dos métodos de ensayo.

Las mediciones Brix se hacen sobre todo en la industria de alimentos por razones de control de calidad y por la influencia que tiene en el precio el contenido de azúcar.

También tiene importancia en la época de la cosecha y la madurez de los frutos, pues el 90% del jugo fresco crudo es azúcar, por lo que la medición Brix es proporcional al contenido de azúcar.

Efectos de la Temperatura y la Concentración
La medición del contenido de Brix y el HFCS está influenciada por la temperatura. El coeficiente de corrección de la temperatura es dependiente de la concentración.

El valor Brix puede corregirse de acuerdo con la siguiente tabla

Corrección de la temperatura del índice de refracción con diferente concentración de una solución de sacarosa
Ver Tabla de dependencia de temperatura

Es claro que la corrección de la temperatura es dependiente de la concentración y por lo tanto, es necesario medir una solución siempre a la temperatura deseada. Los densímetros y refractómetros digitales portátiles tienen incorporado la compensación de temperatura para mediciones de Brix y de HFCS.

Nota: Estas compensaciones sólo son válidas para la sacarosa pura o soluciones HFCS. Darán compensaciones de temperatura incorrectas para otras muestras (por ejemplo: jugos de frutas).

Comparación de los métodos de densidad Antiguos con los Nuevos y Beneficios para los usuarios
Densidad

Paso 1: Calibración
Hidrómetro: Necesita Certificado de Calibración.
Picnómetro: No necesita calibración debido al método de test.
Densímetro Digital: Con aire y agua o estándares conocidos.

Beneficios de los medidores digitales de densidad:
• Es completamente automático con aire y agua.
• Es un método rápido y fácil.
• Tiene trazabilidad de acuerdo a GLP (impresión de datos de calibración).

Paso 2: Preparación de la muestra
Hidrómetro: Llenar la muestra dentro del vaso.
Picnómetro: Llenar la muestra dentro del picnómetro.
Densímetro Digital: Inyectar la muestra con jeringa o automáticamente.

Beneficios de los medidores digitales de densidad:
• Es un método rápido y fácil, especialmente comparado con el Picnómetro.
• Sin reajuste de volumen por cambio de temperatura.
• Requiere un pequeño volumen de muestra.
• La manipulación de muestras pegajosas y viscosas se reduce al mínimo.

Paso 3: Control de Temperatura
Hidrómetro: Unidad termostática Ex- terna.
Picnómetro: Unidad termostática Ex- terna.
Densímetro Digital: Termostato incorporado.

Beneficios de los medidores digitales de densidad:
• Es rápido y muy preciso debido a los pequeños volúmenes de las muestras.
• No requiere baños termostáticos.
• Productos sensibles (sin condensación de humedad, agua).
• Permite la eliminación de errores en el control de temperatura.
• La medición se realiza siempre a la temperatura deseada, no necesitando de corrección de temperatura.

Paso 4: Medición
Hidrómetro: Empuje (léase nivel de flotación).
Picnómetro: Pesada (Peso del picnómetro de un volumen conocido lleno de muestra).
Densímetro Digital: Oscilación (medidas de frecuencia de oscilación del tubo en U lleno de la muestra).

Beneficios de los medidores digitales de densidad:
• Solo con pulsar una tecla y luego es automático.
• Alta reproducibilidad (no depende del operador).
• Es rápido, fácil de operar y con alta precisión.
• Aguarda hasta que se estabilice la temperatura y el valor de medición.
• No hay errores de lectura visual.
• Medición de series muy rápidas con cambiador automático de muestra.
• Amplio rango Brix.

Paso 5: Resultados
Hidrómetro: Manual.
Picnómetro: Manual.
Densímetro Digutal: Impresión de Brix. Transparecia a PC o LIMS.

Beneficios de los medidores digitales de densidad:
• Conversión directa e impresión de BRIX (sin error manual propenso).
• Resultado de hasta 5 dígitos (±0.003%BRIX).
• Impresión de acuerdo a GLP.
• Transferencia a PC / LIMS.
• Los resultados no son afectados por el operador.

Beneficios Generales de los medidores digitales de densidad
• Mediciones precisas y muy rápidas.
• Fáciles de operar.
• Reducción de errores, posibilidad para ser operado por personas no calificadas.
• No hay posibilidad de rotura de vidrios.
• Calculo directo de BRIX.
• Menos muestra, menor gasto.
• Fácil de limpiar.
• Cambiador de muestras para medición en serie.
• Transferencia de datos a LIMS.

Refractometría

Paso 1: Calibración
Refractómetro Abbe Visual: Con vidrio certificado.
Refractómetro Digital: Con agua o 2 estándares conocidos.

Beneficios del refractómetro digital:
• Automático, de rápida y fácil calibración.
• Sin rotura de vidrio para calibrar como con el Abbe (muy caro debido a la alta precisión del vidrio).

Paso 2: Preparación de la muestra
Refractómetro Abbe Visual: Añadir la muestra al prisma.
Refractómetro Digital: Añadir la muestra al prisma.

Beneficios del refractómetro digital:
• Es un método fácil, porque se añade directamente la muestra al prisma, sin cerrar el mismo. Pues al cerrar el refractómetro Abbe se puede provocar errores si la muestra es expulsada en ese momento, siendo necesaria entonces una nueva adición.

Paso 3: Control de Temperatura
Refractómetro Abbe Visual: Unidad termostática Externa.
Refractómetro Digital: Termostato electrónico incorporado (Peltier).

Beneficios del refractómetro digital:
• Control muy preciso y automático de la temperatura.
• Tiempo corto de espera para el equilibrio de la temperatura.
• No necesita compensación de temperatura, mediciones a temperaturas deseadas.

Paso 4: Medición
Refractómetro Abbe Visual: Medición de lectura manual.
Refractómetro Digital: Medición de lectura Digital.

Beneficios del refractómetro digital:
• Rápido, fácil y de alta precisión.
• Arranque totalmente automático de la medición a la temperatura deseada y con resultados estables (ausencia del operador).
• Medición automática de BRIX.
• Sin errores, debido a lecturas de ojo humano.
• Medición de series muy rápidas con cambiador automático de muestras.

Paso 5: Resultados
Refractómetro Abbe Visual: Manual.
Refractómetro Digital: Impresión de BRIX. Transferencia a PC o LIMS.

Beneficios del refractómetro digital:
• Resultados no son afectados por la técnica individual del operador.
• Conversión directa e impresión de BRIX (sin error manual propenso).
• Impresión de acuerdo a GLP.
• Transferencia de datos a PC / LIMS.
• Medición automática con cambiador de muestra.

Conclusión
Densímetros y refractómetros digitales modernos ofrecen una forma flexible para cualquier medición de BRIX o concentración de fructosa. Ambos métodos dan resultados rápidos y altamente reproducibles. Los resultados son independientes del operador. El termostato incorporado hace superfluo el uso de un baño termostático adicional y permite mediciones rápidas y altamente precisas.
Estos instrumentos digitales pueden ser conectados a un cambiador de muestras para la medición de muestras en serie y a un ordenador o LIMS para la transferencia de datos.

Gracias a todas estas características, los instrumentos se pueden colocar en el laboratorio de control de calidad para mediciones rápidas y fáciles. Los medidores de densidad y refractómetros LiquiPhysics tienen una función de control de calidad integrado en el que compara el valor medido para un producto con los límites inferior y superior definidos para este producto.

Se encuentra disponible mayor información en:
www.density.com y www.refractometry.com

Para más información:
TEC INSTRUMENTAL S.A.
Tel.: (54-11) 5435-8840
info@tecinstrumental.com
www.tecinstrumental.com

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Sugarcane

Origen del Petróleo Diferentes Teorías

De los estudios e investigaciones sobre el origen de los hidrocarburos se derivaron las teorías inorgánicas y orgánicas. La descomposición y la transformación de restos de vida animal y vegetal, depositados y enterrados durante los tiempos geológicos milenarios, bajo la acción de la sedimentación y compactación de los estratos, sometidos además a presión y temperatura en el subsuelo, a determinadas profundidades, son todos factores que contribuyeron a la generación del gas natural y/o petróleo (hidrocarburos).

Origen
Desde los comienzos de la explotación del petróleo (1859) como negocio internacional integrado, los geólogos, químicos e ingenieros han dedicado tiempo a estudiar e investigar los elementos y procesos responsables del origen, constitución, características, peculiaridades de desplazamiento, acumulación y entrampamiento de los hidrocarburos en las cuencas sedimentarias.

Durante casi catorce décadas de estudios científicos, técnicos y de campo se ha acumulado una valiosa y extensa información sobre las teorías y diferentes aspectos del origen del petróleo. Los esfuerzos continúan en pos de esta interminable tarea que cada día anima más el espíritu del investigador.

Teorías inorgánicas
Según estas teorías, el petróleo se forma por reacciones netamente químicas, es decir, sin la intervención de agentes vegetales y/o animales. Entre estas teorías se mencionan como principales:

La teoría del carburo
Se fundamentó en experimentos de laboratorio mediante los cuales carburos de calcio, hierro y varios otros elementos en la presencia del agua producían hidrocarburos.

Se presumía que la existencia subterránea de grandes cantidades de calcio, hierro, aluminio y otros elementos producirían carburos a grandes profundidades al entrar en contacto con el agua caliente, y que a través de las grietas de la tierra los compuestos de hidrocarburos así formados llegaban a la superficie en forma de gas y/o líquido.

Esta teoría tuvo, o tiene, sus más acendrados defensores entre los químicos pero no es aceptada por la gran mayoría de los geólogos.

La teoría a base de carbonato de calcio, sulfato de calcio y agua caliente
Algunos investigadores propusieron esta teoría apoyados en la idea de que los dos compuestos Ca CO3 y Ca SO4 . 2 (H2O), de gran abundancia y asociación en la naturaleza, eran capaces de producir los constituyentes del petróleo en la presencia de agua caliente. Por medio de esta teoría no se pudo explicar convincentemente el proceso químico propuesto.

Teorías orgánicas
Las teorías orgánicas se basan en la participación de residuos vegetales o de animales en el proceso químico bacteriano o de descomposición.

Hay científicos que proponen que la formación del petróleo es de origen animal y otros que su origen es vegetal. Sin embargo, se ha concluido que puede ser uno u otro o quizás los dos combinados.

En síntesis, las teorías orgánicas contienen las siguientes argumentaciones:

La teoría vegetal
Bajo esta clasificación aparecen varias fuentes que se indican como contribuyentes a la formación del petróleo. La inmensa abundancia de algas y otras plantas marinas en la costas, mares y océanos representa suficiente material para formar petróleo si se procesan
adecuadamente.

Además, partiendo de la formación del carbón, se ha concebido que las plantas terrestres son tan abundantes en las bahías cerradas, lagunas y pantanos, que tienen todos los ingredientes para transformarse en petróleo, bajo condiciones adecuadas de deposición y enterramiento de sus restos, a presión y temperatura durante el tiempo geológico necesario.

Aunque la mayoría de los depósitos petrolíferos se encuentran en estratos marinos, también hay depósitos que se forman en sedimentos acumulados en aguas salobres.

También han sido consideradas las plantas diatomeas como fuente del origen y formación del petróleo. Estas son algas unicelulares que viven en el mar, en agua dulce o en tierra húmeda en cantidades asombrosas.

Su abundante presencia en muchos estratos lutíticos bituminosos de las edades geológicas sugiere que estos organismos microscópicos tienen parte en el origen del petróleo.

La teoría del carbón
Por experimentos de laboratorio se ha determinado que por destilación de tipos de carbón lignítico y bituminoso se obtienen hidrocarburos equivalentes a los componentes del petróleo. De estos experimentos se ha formulado la idea de que resultados similares se obtienen en la naturaleza cuando grandes volúmenes de carbón son sometidos a presiones y temperaturas adecuadas.

Esta teoría tiene un buen grado de validez si se considera que en muchos campos petrolíferos del mundo existen estratos de carbón. Sin embargo, nada tajante puede establecerse de estas observaciones.

Fuente: El Pozo Ilustrado - FONCIED

Aloevera Processing Best Engineering Technologies

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Aloe vera is one of the oldest known medicinal plants gifted by nature, Aloe vera often called Miracle plant known by many names, there are over 200 types ...

Fuente: Bestengineeringtech

Ácidos Maravillas Modernas

Water-Driven Micromotors Rocket Around Chemical & Engineering News

Nanodevices: Particles that use water instead of hydrogen peroxide as fuel could find use in biosensor devices.

Over the past several years, bioengineers have built micro- and nanosized rockets that zip through liquids, fueled by chemical reactions between the materials that make up the rockets and their environments. The engineers hope someday these tiny motors could help deliver cargo, such as drugs. Unfortunately, many of these motors require toxic hydrogen peroxide as fuel source, limiting their use in the body. Now researchers have overcome this constraint by developing micromotors that run on water (ACS Nano, DOI: 10.1021/nn303309z).

The particles, which are 20 µm in diameter, are asymmetric: A chemical reaction on the back side of the particle forms gas bubbles that propel the motor forward. The micromotors harness a well-known reaction between aluminum and water to produce hydrogen gas and aluminum hydroxide.

Joseph Wang of the University of California, San Diego, and his team made the particles out of an aluminum-gallium alloy. The gallium prevents a film of aluminum hydroxide from forming on the particle during the reaction. Without gallium, the film would stop the reaction by coating the aluminum surface, says Wang.

Micromotor in Action

Hydrogen bubbles speed micromotors (dark sphere) through sodium chloride solutions. The numbers at the bottom right (blue) are the salt concentrations. The motors are 20 µm in diameter.
Credit: ACS Nano

To make the motors, the researchers added liquid gallium to aluminum particles to form the alloy. They then coated one side of the particle with titanium, making that face inert while the other face remained reactive in water.

They found that their motors can dash off at a speed of 3 mm per second in water. In other aqueous solutions, such as salt solutions, cell growth media, and human blood serum, the particles move more slowly.

Wang cautions that applications, such as drug delivery, are a long way off. One of the hurdles he must leap is that his motors don’t last long because the reaction isn’t catalytic. As the aluminum reacts with water, the particles dissolve after about a minute. In salt solutions, the slower reaction increases the lifetime to almost five minutes. Wang says his team is investigating other alloys and reactions that could last longer.

Other materials and alloys might solve another problem: toxicity. As the water-fueled particles break down, they release aluminum and gallium, which could harm cells. Zinc is a less toxic motor material. Wang and his colleagues recently reported motors made with zinc that use acid as fuel (J. Am. Chem. Soc., DOI: 10.1021/ja210874s).

Despite their limitations, the water-fueled motors tackle a major problem bioengineers have been struggling to solve, says Samuel Sanchez of the Leibniz Institute for Solid State and Materials Research, in Dresden, Germany. He thinks researchers could use the motors in biosensor devices that require transporting DNA or cells.

Chemical & Engineering News
ISSN 0009-2347
Copyright © 2012 American Chemical Society

Fuente: C&EN

Photoactivatable Synthetic Dyes for Fluorescence Imaging at the Nanoscale

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In this video, Françisco M. Raymo from the University of Miami discusses his Perspective published in issue 17 of the Journal of Physical Chemistry Letters.

Fuente: AmerChemSoc

La Pintura Definiciones y clasificaciones

Es dificil dar una definición corta y ajustada de qué es una pintura, dada la gran variedad existente de éstas y los muchos avances tecnológicos experimentados en los últimos años.

A grandes rasgos podríamos decir que una pintura es una combinación elaborada y capaz de fluir de ligantes, pigmentos, aditivos y disolventes (pudiendo faltar alguno de ellos).

Los ligantes: son aceites, resinas, plastificantes, etc., que contribuyen a la formación de la película protectora. También se conocen como aglutinantes, filmógenos, vehículo no volátil, etc.

Los pigmentos: son sólidos finamente divididos de diferentes colores que proporcionan el color, el poder cubriente, resistencia a la oxidación u otras propiedades fisicoquímicas.

Los aditivos: son materiales que empleados en pequeñas cantidades potencian o modifican las propiedades generales, que normalmente, ya tienen las pinturas.

Los disolventes: también llamados solventes o vehículo volátil, hacen que la pintura sea suficiéntemente fluida como para permitir una aplicación adecuada.

Usando diferentes técnicas de aplicación, ese producto (pintura), es trasladado del envase a la superficie a recubrir (proceso de pintado), en la cual curará y desarrollará las propiedades finales, protegiendo y decorando dicha superficie.

La conversión de la pintura del envase en un recubrimiento adherido y duradero se conoce como el proceso de formación de película, y generalmente se compone de tres fases principales, esto es, aplicación, fijación y curado.

Esta última propiedad, el curado, está intimamente relacionada con el tipo de ligante, y entre ambas darán, en la mayoría de las ocasiones, el nombre que describe al tipo de pintura que se considera. Así hablaremos de alquídica aire o alquídicas horno, de clorocauchos, de poliuretanos, de epoxis, de nitros, de acrílicas, de pinturas plásticas, etc.

En alguna ocasión será la forma de aplicación, la que de nombre genérico a la pintura (cataforesis, electrostática, etc.).

Según la forma de curado de la pintura podremos de hablar de secado físico (clorocauchos, nitros, acrílicas,...), polimerización oxidativa (alquídicas al aire), polimerización por temperatura (alquídicas, acrílicas, poliésteres, poliuretanos, epoxis, etc., de secado horno), de dos componentes (poliuretanos, epoxi, etc.), de curado ultravioleta, etc.

En otras ocasiones puede ser el tipo de disolvente el que de nombre a la pintura (pinturas al agua, en polvo, etc.), pero normalmente suele ser poco preciso y hay que profundizar mas hasta llegar al tipo de ligante para dar una descripción completa (por ejemplo pintura al agua, de látex o emulsión, acrílica).

Otras clasificaciones se refieren a la localización sobre el soporte, esto es imprimación, fondo, capa intermedia, acabado, etc.

También hay casos en que se intenta definir la pintura por su aspecto (martelé, texturizado, estuco, policromático, plástico mate, etc.), o por alguno de sus componentes característicos (ricas en Zinc, etc.), o por su función más importante (pinturas intumescentes, de señalización vial, etc.)

Fuente:

Historia del Petróleo Argentino Canal Encuentro

El presente video muestra los inicios de la industria petrolera en Argentina, su evolución y los impactos sufridos por las distintas políticas aplicadas desde el Estado en cada etapa de la vida nacional, desde su nacimiento hasta la política ejercida en la era menemista. Conduce Darío Grandinetti.

Fuente: Canal Encuentro | Manfenix08