46
20
16342
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20909/Quimica_hoy_2021_Vol_10_No_3_Julio-Septiembre.pdf
1142f4ded749b1c5e331fde93cae1cfb
PDF Text
Text
QUIMICA HOY
ChemistQ Sciences
Revista de la Universidad Autónoma de Nuevo León
a través de la Facultad de Ciencias Qufmicas
Julio - Septiembre 2021
: .... ,,..•
•. : •t�·�-
.
•
.
// ::••: •.. .
.
. :•:•," •I
. -�l�\·;.�
. •¡,.• \ ••••
. •/:-.. .. ;
·.
.
. ¿_:..·.>.
E
Revista Química Hoy
@QuimicaHoy
�Análisis fitoquímico preliminar y valoración de la actividad antioxidante
de tres especies de Mangle de Campeche, México
Francisco J. Aguirre-Crespoª*, Luis D. Cu-Quiñones\ Marco A. Popoca-Cuaya, María G. Maldonado
Velázquez, Carlos Chan-Keb\ Claudia M. Graz-Hernaández\ Emanuel Hernández-Núñez c
ª Facultad de Ciencias Químico-Biológicas, b Instituto EPOMEX. Universidad Autónoma de Campeche, Av. Agustín Melgar SIN entre
Calle 20 y Juan de la Barrera, Col. Buenavista, CP 24039, San Francisco de Campeche, Campeche, México.
e Dpto. Recursos de Mar, CINVESTAV-Mérida. Mérida Yucatán, México.
*fiaguin@µacam.mx
Recibido: 01 Mayo 2021, Aceptado: 31 Mayo 2021.
Resumen
Rhizophora mangle, Avicennia germinans y Laguncularia racemosa son especies presentes en la Reserva de la Biosfera
Los Petenes, Campeche, México, y cuentan con reportes de usos tradicionales en la salud humana. El presente trabajo
plantea identificar la especie idónea para la búsqueda de entidades químicas con aplicaciones terapéuticas. Las hojas de L.
racemosa tienen el mejor rendimiento de extracción metanólica (35.29±0.45%); mediante espectroscopía y métodos
químicos se identifica una gran diversidad de familias de metabolitos secundarios en todas las especies. El mayor
contenido de clorofilas (0.27±0.03 mg/g), carotenoides (0.015±0.002 mg/g) y fenoles simples (0.79±0.001 mg/g eq. AG)
se registra en R. mangle y flavonoides (0.228±0.001 mg/g eq. Q) en A. germinans. L. racemosa presenta la mejor
actividad antioxidante en el modelo de DPPH (CE50: 59.2 µg/mL; Emax : 68.8±1.6%), sin embargo, es menor a C. sinensis
(CE50: 4.85 µg/mL; Ernax : 93.37±0.14%). Finalmente, mediante FTIR se identifica la presencia de AG, Q y catequina (C)
en R. mangle y se estima un 0.33 y 0.73% de AG en R. mangle y A. germinans, respectivamente. L. racemosa es la
especie idónea para el desarrollo de un estudio fitoquímico biodirigido orientado a la identificación de entidades químicas
no polifenólicas con actividad antioxidante.
Palabras clave: Rhizophora mangle L., Avicennia germinans L., Laguncularia racemosa ., Antioxidante, DPPH.
l. Introducción
Los manglares son comunidades de importancia
ecológica conformada por árboles o arbustos que crecen
en las zonas costeras salobres, zonas fangosas y suelos
rocosos [1]. En México, la Reserva de la Biosfera Los
Petenes (RBLP) se localiza en la franja costera del estado
de Campeche al noroeste de la Península de Yucatán,
presenta petenes conformados por bosque subcaducifolio
y manglares [2]. En la RBLP predominan comunidades
de manglar de tipo borde y cuenca (42.2% de la
superficie terrestre) [3].
A nivel global, especialmente en países del sureste
asiático, se han documentado aspectos taxonómicos, de
distribución, morfológicos, etnobotánicos, fitoquímicos y
farmacológicos de especies asociadas al manglar (84
especies) y se identifican 27 especies con usos
medicinales tradicionales [4]. En la RBLP se reporta la
presencia de Rhizophora mangle L. (Rhizophoraceae),
Laguncularia
racemosa
(L.) C. F. Gaertn.
(Combretaceae), Avicennia germinans (L.) L.
(Acanthaceae) y Conocarpus erectus L. (Combretaceae)
[5] entre otras especies, las cuales sufren el impacto de la
modificación del flujo de agua, la deforestación,
contaminación orgánica y presencia de desechos sólidos,
contaminación química, entre otros factores [6] que
modifican su fisiología y desarrollo.
Desde una perspectiva etnomédica, las raíces, corteza y
hojas de R. mangle se emplean para aliviar la diarrea, en
infecciones por hongos, como antiséptico, en la
elefantiasis, disentería, lepra, fracturas de huesos,
tuberculosis, dolor de muelas y diabetes. La corteza de L.
racemosa se emplean como cicatrizante y en la
elaboración de jabón. Corteza, hojas y frutos de A.
germinans se emplea como astringente, en la malaria, en
hemorroides, reumatismos, en la hinchazón, dolor de
garganta, en la incontinencia, dolor de pecho y en úlceras
bucales [4,7]. La medicina tradicional de Campeche
adquiere relevancia por la diversidad de especies
vegetales, la herencia cultural Maya, la migración de
grupos étnicos [8] y por los estudios científicos que
validan el uso tradicional de la flora.
Actualmente, las hojas de R. mangle, L. racemosa y A.
germinans cuentan con estudios fitoquímicos y
farmacológicos que apoyan la validación del uso
tradicional [4]. En este sentido, se reporta la presencia de
taninos, triterpenos, flavonoides, glicósidos de
flavonoides en R. mangle [9,10]; polifenoles, taninos,
saponinas, esteroides, cumarinas en L. racemosa [11,12]
y en A. germinans se reporta la presencia de glicósidos
[13]. De igual forma, ensayos in vitro han demostrado
actividad antioxidante (DPPH, FRAP y SO) inducida por
los extractos de R. mangle [14,15]; inhibición de proteína
quinasa por L. racemosa [12] y actividad antimicrobiana
por extractos A. germinans [16].
A pesar de los amplios trabajos realizados con las
�.,
especies, se requiere reforzar los estudios fitoquímicos y
farmacológicos de R. mangle (mangle rojo), L. racemosa
(mangle blanco) y A. germinans (mangle negro)
desarrollados en la RBLP. En este sentido, el presente
trabajo plantea identificar la especie idónea para la
búsqueda de entidades químicas con aplicaciones al
control del estrés oxidativo asociado a procesos
patológicos de inflamación, dolor, diabetes, hipertensión,
entre otros.
2. Parte experimental
Hojas de R. mangle, L. racemosa, A. germinans fueron
colectadas en Peten Neyac, Campeche, México;
depositadas e identificadas en el Herbario CIHyS
UACAM. El material se secó a temperatura ambiente, a
la sombra y se molió; finalmente, se resguardo bajo las
recomendaciones de la Farmacopea Herbolaria de los
Estados Unidos Mexicanos [17].
Los extractos se obtuvieron vía maceración (2g:40mL.
mNol; MeOH; 24 h; 25 ºC), se filtraron, secaron y
almacenaron en refrigeración (5ºC); la variación en el
rendimiento se determinó mediante un método
gravimétrico.
El análisis fitoquímico cualitativo se llevó a cabo
mediante el empleo del índice de espuma (saponinas),
reacción de Meyer y Dragendorff (alcaloides), de
Liebermann-Burchard (esteroles insaturados y triterpenos
pentacíclicos), de Baljet (cumarinas), ácido pícrico en
Na2CO3 (glucósidos cianogénicos), ácido 3,5dinitrobenzoico/KOH (glucósidos cardiotónicos), FeC13
HCI/Mg2+
(polifenoles),
(flavonoides),
KOH/CH3 CH2COOH/ C6HiNH3 OH (antraquinonas)
[18].
Los extractos se examinaron en la región UV-Vis [19] y
por Espectroscopía Infrarroja por Transformada de
Fourier (FTIR) [20]. La determinación de clorofilas y
carotenoides se llevó de acuerdo con lo descrito por
[21,22]. Fenoles simples equivalentes al ácido gálico
(AG, 1) y flavonoides equivalentes a quercetina (Q, 2) se
llevó a cabo de acuerdo con [23,24]. La actividad
antioxidante bajo el modelo del DPPH se llevó a cabo de
acuerdo con lo descrito por [23]. Finalmente, soluciones
de los extractos metanólicos de Camellia sinensis (1-50
µg/mL) y del ácido gálico (1-6 µg/mL) se emplearon
como controles positivos.
Todas las muestras en estudio se realizaron con tres
experimentos independientes y tres réplicas cada uno.
Los gráficos se construyeron mediante el empleo de
Origin 8.0 y se desarrolló un análisis de varianza
(ANOVA); valores de p < 0.05 se consideraron
estadísticamente significativos.
3. Resultados y discusión
L. racemosa registra un mayor rendimiento de extracción
metanólica (35.29±0.45%), con respecto al registro de R.
mangle (19.49±1.35%) y A. germinans (20.01±1.51%).
La evaluación cualitativa química permite identificar la
presencia de alcaloides, esteroles insaturados, polifenoles
simples, glucósidos cardiacos y cianogénicos,
Francisco "J. 'Aguirre-Crespo, Luis D Cu-Quiñones,
Marco'A. Popoca-Cuaya, María G. Ma/donado-Velázquez,
, Claudia M Graz-Hernaández, Emanuel Hernández-Núñez
flavonoides y saponinas en los extractos metanólicos
derivados de las hojas de L. racemosa, R. mangle y A.
germinans.
La clorofila, los carotenoides, así como las antocianinas,
betalainas y flavonoides se destacan como pigmentos
vegetales lipo- e hidrosolubles [25]. El análisis de la
región UV-Vis permite la estimación de clorofilas y
carotenoides en R. mangle (0.27±0.03 y 0.015±0.002
mg/g), L. racemosa (0.12±0.02 y 0.007± 0.003 mg/g) y
en A. germinans (0.20±0.03 y 0.009±0.002 mg/g). Los
mejores rendimientos se registran en R. mangle, sin
embargo, su valoración requiere ser llevada a cabo en
material fresco y el empleo de acetona al 80% a 5 ºC,
sistema de extracción ampliamente reconocido en la
extracción y estimación de pigmentos liposolubles [26].
Los espectros FTIR de los extractos secos de R. mangle,
L. racemosa y A. germinans describen seis bandas en la
región de grupos funcionales y en ellas se observan sobre
tonos y/o superposiciones que están relacionados con la
abundancia y diversidad de los grupos funcionales
presentes en los metabolitos secundarios presentes en los
extractos (Figura 1).
En la banda 3286.89±52.59 cm·1 se identifican
estrechamientos de R-OH típicos en agua, alcoholes,
fenoles, flavonoides, amidas. Las bandas 2924.09±3.23 y
2851.41 cm·1 corresponde a vibraciones de
estrechamiento y deformantes de R-CH3 y R-CH2
presentes en lípidos, derivados metoxilados, aldehídos.
Entre 1800-1600 cm·1, las vibraciones a 1653 cm·1 se
relacionan con estrechamiento -C=O presentes en amidas
primarias, cetonas, aldehídos, ésteres de ácidos grasos
libres; la presencia de lípidos en R. mangle y L. racemosa
se confirma con bandas a 1720 y 1203.31±8.4 cm·1;
dichas bandas no están presentes en el extracto de A.
germinans, sin embargo, con la presencia de una banda a
1474.16 cm·1 (flexión de metilenos, R-CHr) no se
descarta la presencia de ácidos grasos en la especie. La
banda a 1610.83±5.99 cm·1 corresponde a vibraciones de
C-C de anillos fenólicos, por lo que esta banda junto con
las bandas a 3286.89±52.59 se relaciona con flavonoides
(1420 cm·1 flexión simétrica R-CH3 , estiramiento COO-;
1058 cm·1, estiramiento CC, =COC, flexión CO) y
compuestos fenólicos. La banda a 1399 cm·1 presente en
A. germinans se asocia con vibraciones en tijera de R
CH3 unidos a proteínas; sin embargo, no se identifican
bandas a 1302 (estiramiento C-N), 1252 (flexión fuera de
plano -N-H) y 1178 cm·1 (estiramientos C-C, C-N y C-O)
que confirmen su presencia [27]. En la región de 14001300 cm·1 se relaciona con estiramiento C-O y C-C de
amidas, fenilos; en la región de 1300-1100 cm·1 se
registran bandas correspondientes a estiramientos C-O de
carbonilos y flexiones R-O-H. Finalmente, la banda entre
1100 y 1000 cm·1 se relaciona con estiramientos C-O-C
presente en carbohidratos [28].
Julio - Septiembre, 2021
�Análisis fitoquímico preluninar y valoración
de la actividad antioxidante de tres especies de
Mangle de Campeche, México
Francisco J. Aguirre-Crespo, Luis D Cu-Quiñones,
Marco A. Popoca-Cuaya, María G. Maldonado-Velázquez,
Carlos Chan-Keb, Claudia M Graz-Hernaández, Emanuel Hernández-Núñez
100
L
·¡;
e:
1'11
75
1'11
.E
e:
50
1-
25
-R. mangle
-L.racemosa
-A. germinans
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1
Longitud de onda (cm" )
1000
Figura l. Espectro FTIR de los extractos metanólicos de las
hojas de R. mangle, L. racemosa y A. germinans (masa sólida
seca, KBr 5%).
La ponderación de la transmitancia y la determinación
del área bajo la curva (ABC) permiten registrar cambios
en las bandas del espectro FTIR registradas para los
extractos de las especies en estudio (Tabla 1). En
general, el extracto de A. germinans presenta las bandas
con menor ABC, situación que podría estar asociada a la
naturaleza foto- y/o termolábil de los metabolitos
secundarios contenidos. Por otro lado, la banda entre
3680-2980 cm· 1 de R. mangle es ±40 y ±10% más grande
que las de A. germinans y L. racemosa, respectivamente.
Una mayor ABC se relaciona con la mayor presencia y/o
diversidad de metabolitos secundarios con grupos R-OH
(polifenoles, flavonoides, taninos entre otros con grupos
hidroxilo) en los extractos metanólicos, sin embargo, en
las bandas a ±3500 y ±1650 cm· 1 se relacionan con la
presencia de agua en los extractos [16], en este sentido,
se requiere la evaluación de los extractos en condiciones
anhidras.
Tabla l. Variación del área bajo la curva (ABC) y proporción
relativa de las bandas presentes en los extractos de las especies
en estudio
L. racemosa
A. l(erminans
R. manl(le
Banda
(cm-1)
ABC
ABC
ABC
p.r.
p.r.
p.r.
36802980
29652900
28652825
18001660
16701550
1175950
11410.3
1.40
10334.9
1.27
8165.9
1
90.3
4.8
225.2
12.1
18.6
1
41.4
1.6
102.1
3.9
26.5
1
n.d
n.d
1603.0
1
n.d
n.d
1500.6
1.2
957.3
0.8
1270.2
1
3651.8
3.1
2246.9
1.9
1192.2
1
Nota: p.r.: proporción relativa
Julio - Septiembre, 2021
En el extracto metanólico de L. racemosa, la banda en la
región de 2965-2900 cm· 1 (R-CH3 ) es 12.1 y 2.5 veces
más grande con respecto a la registrada en los extractos
de A. germinans y R. mangle; de igual forma, se observa
un incremento en la banda a 2865-2825 (R-CHrR) en L.
racemosa, estas señales en su conjunto sugieren una
mayor presencia de ácidos y ésteres de lípidos, así como
aldehídos de cadena larga [27]. Finalmente, el ABC de la
banda en 1175-950 cm· 1 de R. mangle indica una mayor
abundancia grupos éter (C-O-C) y presentes en
carbohidratos, glucósidos, así como en saponinas.
En la Tabla 2 se muestra que el contenido de compuestos
fenólicos es mayor en el extracto metanólico de R.
mangle > L. racemosa > A. germinans; patrón similar al
registrado en el ABC en la banda de la región 3680-2980
cm· 1 del espectro FTIR (Tabla 1); de hecho, el extracto
metanólico de R. mangle presenta el mayor contenido de
fenoles simples equivalentes a 1 y el mayor contenido de
flavonoides equivalentes a 2 está en el extracto
metanólico de hojas de A. germinans.
Tabla 2. Contenido de fenoles, flavonoides y actividad antioxidante en el
modelo del DPPH e inducida por los extractos metanólicos en estudio.
Actividad Antioxidante
Especie
Fenoles eq. a
Flavonoides
1 (mg/g)
eq. a 2 (mg/g)
CE50
(DPPH)
Emn
(me/mL)
165.4±5.4
(%)
65.5±4.8
68.8±1.6
R. man!!le
0.8±0.01
0.19±0.02
L. racemosa
0.7±0.02
0.15±0.03
59.2±3.6
A. l!erminans
0.5±0.01
n.d
0.23±0.01
n.d
141.2±4.7
66.8±5.2
4.9±0.7
93.4±0.1
---
2.2±0.8
91.4±0.2
C. sinensis
--1
Nota: n.d.: no determinado
De manera adicional, la presencia de bandas a 866, 1026,
1237, 1451, 1542 y 1619 cm· 1 para (1) 721.2, 784.6,
795.8, 820, 864.7, 941.2, 1013.8, 1092.1 y 1559.9 cm· 1
para (2) y a 831, 1040, 1112, 1144, 1478, 1512 y 1611
cm· 1 para Catequina (3) [15, 31], se identifican en el
espectro FTIR de R. mangle; 3 y 1 en L. racemosa y en
A. germinans se identifican señales únicamente para 1.
Bandas entre 725-717 y 756-768 cm- 1) se han
empleado en la estimación de 2 y 1, respectivamente
[20]; en este sentido, se estima una abundancia 0.33 y
0.73% de 1 en R. mangle y A. germinans,
respectivamente.
La evaluación en el modelo del DPPH indican que los
extractos metanólicos de las especies ejercen un efecto
antioxidante dependiente de la concentración (Tabla 2 y
Figura 2). El extracto de L. racemosa describe una
Curva Concentración-Respuesta (CCR) desplazada a la
izquierda con respecto a R. mangle y A. germinans, por
lo que ejerce la mayor potencia (CE50), así como la mejor
eficacia (EmaJ antioxidante, sin embargo, el efecto es
menor al de C. sinensis y 1, controles positivos
empleados (p<0.05).
�.,
□
◊
.-. 100
O A germinans
R. mangle
L. racemosa
C. sinensis
• Acido Galico
�
e
ns
·;;¡
"'C
*
75
:¡:¡
e
<(
"'C
50
ns
"'C
·s:
:¡:¡
+
25
<(
o
0.1
10
100
1000
Log Concentracion [µg/mL]
Figura 2. Actividad antioxidante inducida por los extractos
metanólicos de hojas de L. racemosa, R. mangle, A. germinans
en el modelo DPPH. Los resultados son expresados como el
promedio ± DS de tres experimentos con tres replicas cada uno.
(*p<0.05 vs. C. sinensis).
La CCR de 1 en la extrema izquierda indica su
participación en los efectos ejercidos por los extractos,
sin embargo, la actividad antioxidante de L. racemosa no
se relaciona con la abundancia de compuestos fenólicos y
flavonoides, la actividad antioxidante se relaciona con la
diversidad y la sinergia entre los metabolitos secundarios
de naturaleza polifenólica y no polifenólica, los cuales,
en su conjunto, juegan un rol importante en la actividad
antioxidante ante situaciones de estrés fisiológico.
Se han identificado ±27 metabolitos secundarios en
extractos polares de ramas y corteza de L. racemosa [29],
en hojas se reportan triterpenos, fenoles, taninos,
saponinas [30], iones, proteínas, carbohidratos, vitaminas
y polifenoles [31].
A partir de hojas de L. racemosa, se han reportado la
presencia y/o el aislamiento de metabolitos secundarios
como la apigenina (4), kaempferol (5), 2, isorahamnetina
(6), miricetina (7), quercetina-3-O-rhamnosido (8),
isoquercitrina (9), dihidrocrisina (10), naringenina (11),
dihidrokaempferol (12), dihidromiricetina (13), (epi)
afzelequina
(14),
(epi)-catequina
(15),
(epi)
galocatequina (16), quercetina-3-O-arabinosido (17)),
castalagina (18), corilagina (19), ácido chebulágico (20),
ácido chebulínico (21), ácido neochebulinico (22), 2,3di-O-galoil-D-glucopiranosa (23), 1,2,3,6-tetra-O-galoil
D-glucopiranosa (24), 2,3,4,6-O-galoil-D-glucopiranosa
(25), 1,2,3,4,6-penta-O-galoil-13-D-glucopiranosa (26),
2,3-(S)-HHDP-D-glucosa (27), punicalagina (28), metil
eter- (29), dimetil eter- (30), trimetil eter- (31), pirogaloil
eter del ácido elágico (32), ácido elágico (33), dilactona
del ácido valonélico (34), 1, metil galato (35), etil galato
(36), galoil galato (37), galoil hexóxido (38), digaloil
hexóxido (39), trigaloil hexosido (40), pentagaloil
hexóxido (41), dímero de (epi)-catequina (42), dímero de
(epi)-galocatequina (43), dímero de (epi)-galocatequina
galato (44), ácido vanillico (45), ácido protocatecuico
(46), ácido jasmónico (47), 5 '-(hidroxisulfoniloxi) del
ácido jasmónico (48), catecol (49), pirogalol (50),
Francisco "J. 'Aguirre-Crespo, Luis D Cu-Quiñones,
Marco'A. Popoca-Cuaya, María G. Ma/donado-Velázquez,
, Claudia M Graz-Hernaández, Emanuel Hernández-Núñez
casuarinina (51), digaloil-hexahidroxidifenoil glucosa
(52); los hidrocarburos (C27 (53) y C29(54) son los más
abundantes de una serie conformada por C2r-+C34 (5564), escualeno (65), a-tocoferol (66), lupeol (67), D
friedoolean-14-en-3-ona (68), taraxerol (69), a-amirina
(70), germanicol (71), 13-amirina (72), C-friedoolean-8en-3-ona (73), taraxasterol (74), 13 -sitosterol (75),
betulinol (76), friedelina (77), ergosta7,22-dien-313-ol
(78), 2-metil-1,3-dihidroxi-5-tridecilbenceno (79), 1,3dihidroxi-5-undecilbenceno (80), emodina (81) [30, 3238].
Se ha descrito que la actividad antioxidante inducida por
los compuestos fenólicos se correlaciona con el número
de grupos hidroxilo unidos a los anillos aromáticos [39],
sin embargo, es importante destacar que los protones de
ácidos fenólicos favorecen ambientes oxidantes,
generación de radicales libres, reacciones radicalarias y
formación de quinonas, semiquinonas [40] entre otros
artefactos que, en su conjunto, afectan la actividad
antioxidante mediada por polifenoles.
4. Conclusiones
Se requiere continuar el estudio fitoquímico y
farmacológico de los extractos metanólicos de las hojas
de R. mangle, L. racemosa y A. germinans desarrolladas
en la RBLP. El extracto metanólico de las hojas de L.
racemosa ejerce un efecto antioxidante dependiente de la
concentración y registrar la mayor potencia antioxidante
en el modelo del DPPH. La actividad está relacionada
con la presencia de metabolitos secundarios fenólicos y
no fenólicos, sin embargo, es necesario la documentación
de su diversidad y abundancia, el tipo y la magnitud de
interacciones químicas, así como las sinergias entre los
metabolitos secundarios con respecto a la actividad
antioxidante ejercida.
5. Agradecimientos
A la Facultad de Ciencias Químico-Biológicas y a la
Universidad Autónoma de Campeche (FCQB-UACAM)
por las facilidades para el desarrollo de esta
investigación; de igual forma, agradecemos el apoyo
técnico a la QFB Iliana Osorio Horta (FCQB-UACAM).
6. Referencias:
l. Kathiresan, K.; Bingham, B.L. 2001, Adv. Mar. Biol. 40,
81-251.
2. Oliva, M., Montiel, S., García, A., & Vida!, L. 2014. Trop.
Conserv.Sci, 7(4), 781-795.
3. Pat-Fernández, L.A., Anguebes-Franceschi, F., Pat
Femández, J.M., Hernández-Bahena, P., Ramos-Reyes, R.
2018. Estudios de cultura maya, 52, 227-254.
4. Nabeelah Bibi, S., Fawzi, M.M., Gokhan, Z., Rajesh, J.,
Nadeem, N., Kannan, R.R.R., Albuquerque, R.D.D.G.,
Pandian, S.K. 2019. Marine drugs, 17(4), 231.
5. Zamora-Crescencio, P., Mas, J-F., Rico-Gray, V.,
Domínguez-Carrasco, M.R., Villegas, P., Gutiérrez-Báez,
C., Barríentos-Medina, R.C. 2015. Polibotánica, 39, 1-19.
Julio - Septiembre, 2021
�Análisis fitoquím1co prelimmar y valoración
de la actividad antioxidante de tres especies de
Mangle de Campeche, México
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
1 6.
17.
1 8.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.
28.
Acosta-Lugo, E., Alonzo-Parra, D., Andrade-Hernández,
M., Castillo-Tzab, D., Chablé-Santos, J., Durán, R., ... &
Tun-Dzul, F. 2010. Pronatura. Mérida, Yucatán. p. 1 84.
Agraz-Hernandez C.M. Estudio de caso: usos y beneficios
ecológicos, económicos y sociales que proporcionan los
de manglar en el estado de Campeche.
ecosistemas
CONABIO, Gobierno del Estado de Campeche,
Universidad Autónoma de Campeche, El Colegio de la
Frontera Sur. 20 1 0; pp 470-475.
Benítez, J.A., Samarrón, D., Ben-Arie, J., Carrillo-Medina,
M.Y. Valoración económica de los servicios ambientales de
Campeche. CONABIO, Gobierno del Estado de Campeche,
Universidad Autónoma de Campeche, El Colegio de la
Frontera Sur. 20 1 0; pp 442-457.
Revathi,
P.;
Senthinath,
T.J. ;
Thirumalaikolundusubramanian, P.; Prabhu, N. 2014. Int. J.
Pharm. Pharm. Sci. 6, 1-5.
Kandil, F.; Grace, M.; Seigler, D.; Cheeseman, J. 2004.
Trees, 1 8, 5 1 8-528.
Nyananyo, B. l., Briyai, F. O., & Kiesekime, S. G. G.
2009. J. Appl. Sci. Environ. Manage, 1 3 (2), 47-49.
Aragoa-Mendes, R.J.,
Pereira-Filho, A.A., LustosaNogueira, A.J., Freitas-Araújo, K.R., Costa-Fran9a, C.R.,
Borba de Carvalho, l., Lindoso da Silva, N.m:, Santana
Azevedo, A., Garros-Rosa, l. 20 1 8 . Rev Inst Med Trop Sao
Paulo, 60:e7, 1 -9.
Thatoi, H.; Samantaray, D.; Das, S.K. 2016. Life Sci. 9,
267-29 1 .
Sánchez, J.C., García, R.F., Cors, M.T.M. Pharmacog. Res.
2010, 2, 279.
Zhang, L.L.; Lin, Y.M.; Zhou, H.C.; Wei, S.D.; Chen, J.H.
2010. Molecules, 15, 420-43 1 .
Rajeshwari, E.; Gajendiran; Elamathy, S. 20 1 3 . Int. J . 1 ,
952-954.
Secretaría de Salud. Farmacopea Herbolaria de los Estados
Unidos Mexicanos. Mexico, 200 1 , pp 1 9 -3 1 .
Robles-García, M.A., Aguilar, A.J., Gutiérrez-Lomelí, M.,
Rodríguez-Félix, F., Morales-Del-Río, J.A., Guerrero
Medina, P.J., Madrigal-Pulido, J.A., Del-Toro-Sánchez,
C.L. 201 6. Sid. Biotecnia, 1 8(3), 3-8.
Jain, P. K., Soni, A., Jain, P., & Bhawsar, 2016. J Chem
Pharm Res, 8(2), 1 -6.
Aguirre-Crespo, F.J., Cerino-Pérez, E., Valdovinos-Estrella,
J.D.V., Maldonado-Velazquez, M.G., Ortega-Morales, B.
O., Zamora-Crecencio, P., Hernandez-Nuñez, E., Estrada
Soto, S.E. 202 1 . Phcog Mag, 1 7(73), 23.
Hansman, E. Pigment analysis. Cambridge University Press.
London, 1 973, pp 359-368.
Hager, A., Meyer-Bertenrath, T. 1 966. Planta, 69, 1 98-2 1 7.
Stratil, P., Klejdus, B., & Kubáñ, V. 2006. J Agríe food
Chem, 54(3), 607-6 1 6.
Valenzuela, G. M., Cravzov, A. L., Soro, A. S., Tauguinas,
A. L., Gimenez, M. C., & Gruszycki, M. R. 2014.
Dominguezia, 30(1), 1 9-24.
Girón, J.M., Martínez, J.A., Hurtado, L.G., Cuaran, J.D.,
Ocampo, Y.A. 20 16. Inventum, 1 1 (21), 5 1 -62.
Solarte, M. E., Moreno, L., Melgarejo, L.M. (201 0). VI.
Fotosíntesis y pigmentos vegetales. Universidad Nacional
de Colombia, Colombia, 20 10. pp. 1 07-122.
Domínguez-Pérez, L.A., Lagunes-Gálvez, L.M., Barajas
Fernández, J., Olán-Acosta, M.D.L. García-Alamílla, R.,
García-Alamilla, P. 2019. Acta universitaria, 29. 1 -17.
Mondragon-Cortez, P. Espectroscopia de Infrarrojo Para
Todos; Centro de Investigacion y Asistencia en Tecnología
y Diseno del Estado de Jalisco: Jalisco, Mexico, 20 1 5 ; pp
27-33 .
Julio - Septiembre, 2021
Francisco J. Aguirre-Crespo, Luis D. Cu-Quiñones,
Marco A. Popoca-Cuaya, María G. Maldonado-Velázquez,
Carlos Chan-Keb, Claudia M Graz-Hernaández, Emanue/ Hernández-Núñez
29. Shi, C., Xu, M., J., Bayer, M., Deng, Z.W., Kubbutat, M.H.,
Waejen,
W.,
Proksch,
P.,
Lin,
W.
H.
2010. Phytochemistry, 7 1 (4), 435-442.
30. Rafii, Z.A., Dodd, R. S., Fromard, F. 1 996 .. Biochem Sys
Eco, 24(4), 341 -345 .
3 1 . do Nascimento Santos, D. K., de Melo, C. M. L., da Silva,
E. M., de Almeida, V. S., da Cruz Filho, l. J., de Souza
Lima, G. M., ... & Vieira, J. R. C. 202 1 . Toe Natural
Products Journal, 1 1 (2), 23 1 -243.
32. Neves-Costa, F., Jerz, G., Hewitson, P., Souza-Figueiredo,
F., lgnatova, S. 202 1 . Molecules, 26(8), 2284.
33. Glasenapp, Y., Lucas, C., Woltje, T., Fohrer, J.,
Papenbrock, J. 2019. Chem Biodiversity, 1 6(5), e1 800632.
Pp: 1 - 1 3 .
3 4 . Koch, B.P., Harder, J . , Lara, R.J., Kattner, G . 2005. Org
Geochem, 36(2), 273-285.
35. Koch, B.P., Rullkotter, J., Lara, R.J. 2003 . Wetlands
Ecology and management, 1 1 (4), 257-263 .
36. He, D., Ladd, S.N., Sachs, J.P., Jaffé, R. 20 17. Org
Geochem, 1 1 0, 1 - 12.
37. Wu, J., Xiao, Q., Xu, J., Li, M. Y., Pan, J. Y., & Yang, M.
H. 2008. Natural Product Reports, 25(5), 955-98 1 .
38. Bittencourt-Rodrigues, C.F., Hessel-Gaeta, H., Novo
Belchor, G., Pena-Ferreira M.J., Terashima-Pinho, M. V.,
de Oliveira-Toyama, D., Hikari-Toyama, M. 20 1 5 . Marine
drugs, 1 3 (7), 4505-45 19.
39. Sroka, Z., & Cisowski, W. 2003 . F Chem Tox, 4 1 (6), 753758.
40. Eslami, A. C., Pasanphan, W., Wagner, B. A., & Buettner,
G. R. 20 1 0. Chem CJ, 4(1), 1 -4.
�Análisis de la producción de biogás en un Relleno Sanitario en Othón P.
Blanco, Quintana Roo
Manuel Carriónª *, Fernando Murrieta\ José Luis González ª , Alberto Ordaz b y Victor Hugo Delgado ª
ªUniversidad de Quintana Roo, Boulevard Bahía sin esq. lgnacio Comonfort, Chetumal, México.
hUnidad de Estudios Superiores de Tultitlan, Universidad Mexiquense del Bicentenario, Tultitlan, Estado de México
*imcarrion@uqroo.edu.mx.
Recibido: 12 Abril 2021, Aceptado: 31 Mayo 2021.
Resumen
La generación de biogás en un relleno sanitario propuesto para el municipio de Othón P. Blanco fue estimada mediante el
Modelo Mexicano de Biogás 2.0. El modelo fue aplicado para un periodo de operación del relleno de 1 0 años y
considerando dos velocidades de degradación (muy rápida y muy lenta). Los resultados del modelo fueron promediados y
se estimó que el relleno podría generar en promedio 3,863,923 m3 de biogás al año. Esta producción de biogás permitiría
de acuerdo con una simulación termodinámica con un ciclo Rankine, generar una potencia neta de 760 kW durante el
periodo de funcionamiento del relleno. Este biogás generado se puede aprovechar con el uso de microturbinas . confiriendo
así ventajas tanto económicas como ambientales al relleno sanitario con producción promedio de 6,485,078 kWh anuales
y disminución de emisión de gases de efecto invernadero.
Palabras clave: residuos sólidos urbanos, relleno sanitario, biogás, producción de electricidad.
l. Introducción
El municipio de Othón P. Blanco se encuentra en
ubicado en la zona sur del estado de Quintana Roo. El
municipio cuenta con una extensión de 1 8,760 km2, lo
que representa el 36.9% del total de la entidad, y por lo
tanto lo convierte en el municipio más extenso del estado
con una población, de acuerdo con datos del Consejo
Nacional de Población (COESPO) de 27 1,808 habitantes
(datos del 2020) [ l ] . Actualmente este municipio cuenta
con un tiradero de basura a cielo abierto de 1 80
hectáreas. Sin embargo, este tiradero no cumple con las
normas de SEMARNAT para el tratamiento adecuado de
los residuos sólidos urbanos (RSU), ya que presenta
graves problemas de funcionamiento como la falta de
barda perimetral y laguna de lixiviados, entre otros
problemas graves [2] . En el caso de los lixiviados, estos
representan un grave riesgo a la salud al contener
compuestos altamente carcinógenos que pueden filtrarse
a los mantos freáticos. Aunado a esta problemática se
encuentra el hecho de que al ser un tiradero a cielo
abierto se generan problemas como la liberación de gases
altamente contaminantes como el metano, un gas de
efecto invernadero que se encuentra presente en el biogás
generado por la descomposición de los residuos
orgánicos y la de volverse un hábitat para fauna nociva
como moscas, ratas y perros. La inadecuada disposición
de residuos sólidos es también fuente de deterioro de los
ecosistemas urbanos colindantes como tierras agrícolas,
sitios arqueológicos y turísticos entre otros. Una solución
a estos problemas es construir un relleno sanitario en el
municipio de Othón P. Blanco incorporando un sistema
de recuperación del biogás producido por la
descomposición de la materia orgamca putrescible, la
cual representa entre el 50 y 80% de los RSU [3].
El
biogás generado en el relleno sanitario puede utilizarse
como fuente de energía térmica para la generación de
electricidad o para la producción de un combustible de
alto poder calorífico (biometano), confiriendo así una
ventaja al relleno sanitario. En años recientes el uso de
microturbinas ha surgido como una tecnología
innovadora para la generación de electrícidad y se
comercializan desde 1 2, 30, 70, 250, y 500 kW [4-6] .
Estas funcionan de forma similar a una turbina
convencional y pueden operar con una gran variedad de
combustibles tales como gas natural, biocombustibles y
combustibles provenientes de procesos de condensado.
Estas microturbinas se pueden aplicar en rellenos
sanitarios pequeños cuando se tiene recuperación de
biogás menor a 1 1,520 m3 dia- 1 [5], presentado las
ventajas de la cogeneración de energía a partir de un solo
combustible y la reducción de emisiones de gases de
efecto invernadero. En este trabajo se estima la
producción de biogás en un relleno sanitario propuesto
por la degradación de los RSU del municipio de Othón P.
Blanco, aplicando el Modelo Mexicano de Biogás para la
región del Sureste y su aplicación para le generación de
electricidad por medio de microturbinas.
2. Aspectos de simulación
Estimación del flujo de biogás generado en el relleno
Se utilizó el Modelo Mexicano de Biogás (MMB)
versión 2.0 para estimar la cantidad de biogás capturado
en el relleno sanitario. En este modelo se supone que el
�Análisis de la producción de biogás en un
Relleno Samtano en Othón P. Blanco, Q
periodo es de un año desde la colocación de los residuos
y el comienzo de generación de biogás. La ecuación de
degradación de primer orden que considera que la
generación de biogás llega a su máximo después de un
periodo de tiempo antes de la generación de CHi es [7] :
obtuvo como el cociente de los RSU generados en el
municipio (325,000 kg año- 1 , datos INEGI 20 14) entre el
número total de habitantes (COESPO 20 14) y es igual a
1 .28 kg hab- 1 día- 1 ). Pi es la población del municipio
predicha en el año i.
Estimación de la generación de energía
Donde QLFG es el flujo máximo de biogás esperado
(m3 año- 1 ), i es el incremento en tiempo de 1 año, } es el
incremento en tiempo de 0 . 1 año, k es el índice de
generación de metano (año- 1 ), Lo es la generación
potencial de metano (m3 Mg" 1 ), Mi es la masa de residuos
dispuestos en el año i (Mg), n es el año del cálculo menos
el año inicial de disposición de residuos, tij es la edad de
la sección j de la masa de residuos Mi dispuestas en el
año i (años decimales) MCF es el factor de corrección de
metano y F es el factor de ajuste por incendios. El valor
de k depende de factores como la humedad, la
disponibilidad de nutrientes, el pH y la temperatura del
relleno sanitario. El Modelo Mexicano de Biogás
presenta estimaciones para los valores de k y Lo en
función de la ubicación en el país del relleno sanitario y
de la velocidad de degradación de residuos. En este
trabajo se modeló la producción de biogás en el relleno
sanitario para degradación de residuos muy rápida y muy
lenta y considerando la ubicación de Othón P. Blanco en
el sureste de México. La Tabla 1 presenta los valores
utilizados de los parámetros en el MMB.
Tabla 1 .- Parámetros usados en el Modelo mexicano
de Biogás
Parámetro
Degradación
Degradación
muy rápida
muy lenta
0.025
0.3
k (año- 1 )
Lo (m3 Mg- 1 )
202
69
MCF
1
0.8
El valor de F se supone de 0.5, debido a que el biogás
se compone principalmente en un 50% de CH4 y un 50%
de C02 • En la estimación del biogás generado se
consideró un relleno sanitario tipo zanja de 12 m de
profundidad, el cual iniciaría operaciones el año 2023
calculando el incremento por disposición de RSU hasta el
año 2032.
El incremento de Mi por la disposición de RSU se
calculó utilizando predicciones del incremento de la
población estimados por la COESPO [ 1 ] y datos de RSU
generados en el municipio de Othón P. Blanco del INEGI
[8] :
Mi = (D) Pi (2)
Donde D es la producción per cápita de RSU y se
Julio - Septiembre, 2021
Para estimar la energía obtenida por el biogás
producido en el relleno sanitario, se realizó una
simulación termodinámica considerando un ciclo
Rankine. Los parámetros utilizados en la simulación son
mostrados en la Tabla 2, los cuales son valores típicos en
una instalación de mediana capacidad.
Tabla 2 - Parámetros de simulación del ciclo Rankine
Parámetro
unidades
valor
ºC
500
Temperatura entrada turbina
kPa
8,000
Presión entrada turbina
kPa
Presión de saturación de salida
20
de la turbina
Eficiencia isoentrópica de la
85
%
turbina
Eficiencia isoentrópica de la
85
%
bomba
El trabajo específico de la bomba se calculó como:
Donde Wbombo es el trabajo específico de la bomba (kJ kg1 ), v es el volumen específico de agua (m3 kg- 1 ), P y P
H
L
son las presiones a la salida y entrada de la bomba
respectivamente (kPa).
La potencia generada por la turbina se calculó mediante.
Wnet = Wturb ina - Wbomb a (4)
Donde Wturb ina se calculó con la ecuación:
Donde rh es el flujo másico de vapor de agua (kg s· 1 ) y
h,nt , hsol son las entalpías de entrada y salida de la turbina
respectivamente (kJ kg- 1 ). Los valores de las entalpías,
las entropías y el volumen específico fueron obtenidos de
tablas termodinámicas [9] . Para la simulación
termodinámica del ciclo Rankine se utilizó un poder
calorífico del biogás de 1 8,854 kJ m-3 para una densidad
normal de 1 .2 kg!m3 •
3. Resultados y discusión
La Figura 1 presenta los valores estimados de los
flujos de biogás para velocidades de degradación muy
rápida y muy lenta en un periodo de operación de 1 O
años del relleno. Debido a la incertidumbre que
�•••
• 1 1
caracteriza la generación y captura de biogás y a la falta
de datos de degradación de los residuos en el sitio, se
calcularon los valores promedio de flujos de biogás
mostrados en la Figura! .
7000000
i
� 6000000
5000000
r 4000000
.;:
:¡;
=
'0 3000000
•O
] 2000000
0:
1000000
2020
2022
2024
2026
2028
2030
2032
2034
precalentar el aire comprimido antes de entrar en la
cámara de combustión y de esta forma reducir la cantidad
de combustible, por lo cual resultarían adecuadas para el
relleno sanitario propuesto.
Es importante mencionar que las estimaciones
realizadas en este trabajo dependen de varios factores
entre los que hay que considerar aspectos técnicos,
económicos, así como sistemas de gestión que permitan
disponer de información actualizada de la cantidad de
RSU dispuestos, la composición, los procedimientos de
compactación y cobertura diaria de residuos, así como
del sistema de recolección de biogás.
Tabla 3.- Potencias generadas con degradación muy
rápida (DMR), promedio y degradación muy lenta
(DML).
Año
Pote.oc.is gcocrada (M:V[)
Figura 1.- Estimaciones del flujo de biogás en el
periodo de funcionamiento del relleno
De acuerdo con la Figura 1 en el año 2032 se
alcanzaría el flujo máximo de biogás generado en el
relleno con 6,571,078 m3 año-1 para una degradación
muy rápida, mientras que para una degradación muy
lenta se dispondría de un flujo máximo de 4,943,187 m3
año-1. Por la incertidumbre anteriormente mencionada, se
calcularon los valores promedios para el flujo de biogás
en el periodo de funcionamiento analizado para el relleno
y se obtuvo un flujo promedio de 3,863,923 m3 año-1 de
biogás, esto representa una producción anual importante
de un combustible del cual se puede obtener beneficios
económicos. Estos valores de flujo de biogás estimados
por el MMB se utilizaron para calcular las potencias que
se podrían generar utilizando una turbina mediante
simulaciones termodinámicas de ciclos Rankine. La
Tabla 3 presenta los valores de las potencias generadas;
de acuerdo con estos datos, se podría generar hasta
1.2745 MW en el caso de una degradación rápida de
residuos (año 2032) y una potencia promedio de 0.75
MW para el periodo de funcionamiento del relleno. La
generación de electricidad que se podría obtener del
relleno es mostrada en la Tabla 3. El potencial
económico de esta generación depende del costo real del
kWh en el año de producción. La mayoría de los
rellenos sanitarios
en operación utilizan motores de
combustión interna (reciprocantes), turbinas y
microturbinas para la generación de electricidad a partir
del biogás recuperado [10]. Sin embargo; las
microturbinas presentan las ventajas de una baja emisión
de gas invernadero y factibilidad para combinar unidades
de diferente potencia.
(Blanco , y otros 2017);
adicionalmente con el objetivo de aumentar el
rendimiento eléctrico de las microturbinas hasta un 50%
más, muchos fabricantes añaden intercambiadores de
calor aire-aire (regenerador o recuperador) de alta
eficiencia y bajo coste que recuperan el calor residual de
los gases de escape a la salida de la turbina para
DMR
DMc
DMR
2022
o
PromEdio
2023
0.3345
0.2174
0.0996
2889977
.Aiio
2024
2025
2016
2027
2028
2029
2030
2031
2032
0.58W
0.77666
0.9194
1.0276
1.1084
o
o
o
1.1695
03927
0.5365
0.6566
0.7586
0.8470
0.9250
0.1985
0.2964
0_3937
0.4900
0.5854
0.6804
10104939
1.2 l56
0.9950
0.7744
10502902
1.2503
1.2765
1.059
1.1184
0.8677
0.9602
5070135
6709633
7944872
8875518
9576678
kWb producidos
Promedio
DML
1875310
860643
o
3392814
4635646
5672971.
6554594
7318098
7991805
8597039
108-J2759 9149928
11028676 96625711
o
1715433
2561658
3401070
4233670
505919
5878671
6691176
7497096
8296479
4. Conclusiones
Actualmente el municipio de Othón P. Blanco cuenta
con un tiradero a cielo abierto deficiente y contaminante.
Los resultados presentados en este trabajo demuestran
que la implementación de un relleno sanitario en el
municipio podría generar hasta 3,863,923 m3 de biogás al
año. Considerando que este biogás tiene un poder
calorífico de 18,854 kJ m-3, para una densidad normal de
1.2 kg/m3 , se puede utilizar en microturbinas para
generar electricidad, logrando una potencial recuperación
económica del relleno con la ventaja ambiental de reducir
gases de efecto invernadero. Para el caso de una
degradación rápida se recomienda imp lementar una
turbina Howden, modelo Core, con los parámetros de
vapor de 131 bar y 530º C, para potencias de salida de 1 a
6 MW [11]
5. Referencias
Artículos:
1. COESPO.https://groo.gob.mx/index2.php/segob/coespo/pro
yecciones-de-poblacion (accesado el 21 de mayo de 2021).
2. Relleno sanitario de Chetumal es una amenaza:juez ordena
https://peninsulatres.com/momentos/rellenocerrarlo.
sanitario-de-chetumal-es-amenaza-ecologica-juez-ordena
cerrarlo-29273 (accesado el 12 de junio de 2021).
Julio - Septiembre, 2021
�Análisis de la producción de biogás en un
Relleno Samtano en Othón P. Blanco, Q
3. Dada, O.; Mbohwa C. Procedia Manufacturing. 2017, 7,
333-338.
4. Bazooyar, B.; Darabkhani H. G. Fue!. 2021, 294, 1-10.
5. Banco
Interamericano
de
Desarrollo.
https://publications.iadb.orglpublications/spanish/document/
Generaci%C3%B3n-de-electricidad-a-partir-de
biog%C3%Al s-capturado-de-residuos-s%C3%B3lidos
urbanos-Un-an%C3%Al lisis-te%C3%B3rico
pr%C3%Al ctico.pdf (accesado el 25 de junio del 2021)
6. Caresana, F.; Comodi, G.; Pelagalli, L.; Pierpaoli, P., Vgani,
S. Biomass an Energy. 2011, 35, 4331-4339.
7. Aguilar, Q.; Taboada, P.; Ojeda, S., Ingeniería: Revista
académica UADY. 2011, 15, 37-45.
8. lnegi.https://www.inegi.org.mx/temas/residuos/#Tabulados
( accesado el 14 de marzo de 2021).
9. Cengel, Y.; Boles, N. Termodinámica, 8va. Ed.; Mac Graw
Hill: New York, 2015; pp 923-927.
https://www.powermag.com/microturbines10. BioCycle.
useful-in-commercial-and-industrial-applications/ (accesado
el 28 de junio del 2021).
11. Howden.
www.howden.com.
https://www.howden.com/getattachment/products-and
services/Steam-turbines/SteamTurbines Overview ES.pdf?lang--en-US. (accesado el 10 de
octubre de 2021).
Julio - Septiembre, 2021
�Taraxasterol presente en hojas de Jatropha gaumeri Greenm, como
teó rico antagonista parcial del receptor mus carínico Acho-M3r del tracto
gas trointes tinal
Luis D Cu-Quiñonesª, Manuel J Chan-Bacab\ Carlos Granados-Echagoyen\ Benjamin O. Ortega
Morales\ Pedro Zamora-Crescencioc Emanue l Hernández-Núñez d, Diana Lizbeth Gomez-Galicia º,
Francisco J. Aguirre-Crespo••
ª Facultad de Ciencias Químico-Biológicas, b DEMAB, ' CIHyS, Universidad Autónoma de Campeche, Av. Agus/in Melgar SIN en/re
Calle 20 y Juan de la Barrera, Col. Buenavisla, CP 24039, San Francisco de Campeche, Campeche, México.
d Dplo. Recursos de Mar, CINVESTA V-Mérida Métida Yucalá.J1, México.
e Facultad de Farmacia, Universidad A utónoma del Estado de More/os, Av. Universidad 1 001, Col. Chamilpa., CP 62209, Cuernavaca,
More/os, México.
*fiag1lin@JUlCll1/LIIIX
Recibido: 01 Junio 2021, Aceptado: 31 Junio 2021.
Resumen
Jatropha gaumeri es un árbol endémico de la Perúnsula de Yucatán, México, y cuenta con estudios etnornédicos,
fitoquimicos y fannacológicos. En el presente trabajo se plantea generar información teórica que relacione las propiedades
fisicoquímicas y biológicas con los efectos atribuidos en la medicina tradicional y certidumbre en el desarrollo de estudios
experimentales. J. gaumeri se analizó por gravimetria y espectroscopia (UV- Vis, FTIR) y tara:xasterol (6) mediante
Molinspiration, Osiris y AutoDock Vina para el acoplamiento con el receptor rnuscarinico tipo 3 (Acho-M3r) . Se registra
un rendimiento del 1 4.66±0 .75%, por UV-Vis se identifican bandas relacionadas a compuestos fenólicos y fl.avonoides;
por FTIR se identifican bandas relacionadas con 6. Por otro lado, 6 presenta una violación a la Regla de Lipinski,
interacción con receptores nucleares, enzimas y con receptores acoplados a proteínas G, no se reportan riesgos de
rnutagenicidad, turnorogenicidad, irritabilidad y sobre reproducción. 6 presenta alta probabilidad de absorción en tracto
gasb:ointestinal (fGI), inhibición de OATP l B l , BSEP y hERG, sustrato del CYP3A4 así como de receptores a
esb:ógenos. El sitio activo del Acho-M3r se optimizó con escopolarnina ( RM SD: 2 .48 A) y 6 registro una alta afinidad con
el Acho-M3r, pero menor a la de escopolarnina (- 1 0 . 1 8 vs. -5.9 Kcal/rnol); los valores de Ki (0. 03 vs. 0.48 µM) presentan
el mismo comportamiento, hechos que sugieren interacción parcial mediante fuerzas de Van der Waals. Bajo este
contexto, 6 presenta buena absorción, baja permeabilidad, potencial acumulación en la superficie apical del enterocito,
interacción con los Acho-M3r favoreciendo la inducción de efectos a nivel del TGI, modificación de la biodisponibilidad
y la farrnacocinética de fármacos empleados de manera simultánea con las preparaciones tradicionales de J. gaumeri,
entre otras especies vegetales medicinales. Se requieres evaluaciones experimentales (in vitro, ex vivo, in vivo) que
corroboren el planteamiento.
Palabras clave: Jatropha gaumeri, FTIR, Bioinformática, Tara:xasterol, Acho-M:ir.
l. Introducción
La OMS sostiene que la medicina tradicional podría
emplearse como alternativa de primera linea en el
tratamiento de resfriados, diarreas, dolor de estómago,
fiebres ligeras (OMS, 2006). En la Península de Yucatán,
una de las especies vegetales con reconocido prestigio en
la
medicina
tradicional
regional
es Jatropha
gaumeri Greenrn (Euphorbiaceae), árbol conocido en
lengua maya corno pomo/ ché (De Stefano & Fernández
Concha, 2020). Se encuentra distribuido en los
municipios de Campeche (Baez et al. , 20 1 6), Tenabo
(Crescencio, 2003), Calkiní (Gutierrez et al. , 2 0 1 6) y
Calakrnul (Gallegos et al., 2002), del estado de
Campeche, México. Cabe destacar que diferentes partes
de J. gaumeri se han empleado por sus propiedades
medicinales.
En este contexto, se ha reportado que la resina se emplea
empíricamente para el alivio de las erupciones cutáneas y
ampollas desarrolladas en la mucosa de la boca; de igual
forma, se reporta su empleo en el tratamiento de la fiebre
y en las fracturas óseas. De manera particular,
preparaciones tradicionales a base de hojas de J. gaumeri
se emplean mediante la elaboración de infusiones para el
tratamiento de úlceras, heridas y diarrea. Por otro lado, se
reporta que las semillas son empleadas corno laxantes
(Can-Aké et al. , 2004; Méndez González, Dorantes
Euan, Pacheco Garrido, & Durán García, 2 0 1 6).
Desde un punto de vista fitoquírnico, se han realizado
diversos estudios a especies pertenecientes al género
Jatropha permitiendo la identificación y el aislamiento
de metabolitos secundarios; desde una perspectiva
cualitativa se han identificado alcaloides, diterpenos,
triterpenos, lignanos, así como péptidos cíclicos
(Sabandar et al., 20 1 3). Por otro lado, a partir de estudios
�fitoquimico s realizados a los extractos metanolicos
derivados de las mices de J. gaumeri se han aislado e
identificado metabolitos como la 2-epi-jatrogrosidiona
(1) y l 5-epi-4E-jatrogrosidentadiona (2); el análisis de
los extractos metanólicos de las hojas ha pemútido el
aislanúento e identificación de metabolitos como el �
sitosterol (3), a-amirina (4), �-amirí.na (5), taraxasterol
(6), (Can-Aké et al. , 2004 ), ácido gálico (7) y quercetina
(8) (Aguirre-Crespo et al., 202 1 ). Metabolitos
secundarios a los cuales se les han realizado numerosos
estudios fannacológicos que permiten identificarlos
como entidades químicas con actividad biológica y con
potenciales aplicaciones fammcológicas en las
enferrnedades humanas.
A pesar de los amplios trabajos experimentales
realizados a las raíces y hojas de J. gaumeri, se requieren
de estudios que permitan optimizar la fitoquínúca y la
fannacología experimental aplicada a los extractos de J.
gaumeri y refuercen un empleo terapéutico seguro y
eficaz. Cabe destacar que las plantas medicinales y sus
componentes quínúcos actúan sobre mecarusmos
fisiológicos o patológicos presentes en un organismo y
ej ercen el efecto terapéutico deseado; sin embargo,
podrían interactuar con alimentos, fánnacos ( Soria 201 8),
macromoléculas presentes en el tej ido del músculo liso
gastrointestinal y modificar la fan1iacocinética de
fánnacos empleados en la medicina alopática o favorecer
la aparición de reacciones adversas. Bajo este contexto,
el presente trabajo plantea generar infommción teórica
que relacione las propiedades fisicoquínúcas y biológicas
con los efectos atribuidos en la medicina tradicional y
certidumbre en el desarrollo de estudios experimentales.
3. Resultados y discusión
El extracto acuoso obte1údo por maceración de hojas de
J. gaumeri registra tm rendinúento de extracción del
14.66±0.75%. La Famiacopea Herbolaria de los Estados
Unidos Mexicanos (FHEUM) describe en la sección de
métodos generales de análisis a la extracción vía
maceración en frío ( Secretaria de Salud, 2008), por lo
que se le considera como un método de extracción
oficial. Sin embargo, es importante considerar
variaciones en el rendinúento como en el contenido a
partir de las condiciones de temperatura, tiempo, masa,
volumen y tipo de disolvente empleado. Mas aun cuando
en los diversos modelos médicos tradicionales, así como
en los estudios farmacognósticos se emplean diversas
metodologías y condiciones de extracción (Azmir et al. ,
20 1 3 ; Azwanida, 20 1 5 ).
La presencia y cantidad de metabolitos secundarios en
una muestra se pueden determinar mediante el empleo de
la espectroscopía UV-visible (Alteminú et al. , 201 7); una
ventaja significativa radica en la detección individual a
partir de bandas de absorción (transferencias de
electrones) sin la superposición de otras bandas
vibratorias vecinas (Hunger & Weitkamp, 200 1 ). En este
sentido, el macerado acuoso de las hojas de J. gaumeri
(Figura 1) presenta mayor absorción en bandas
localizadas entre 220 a 260 y 360 a 440 mn,
respectivamente.
2.0
- Maceración
1 .5
2. Pa11e experimental
Hojas de un individuo de J. gaumeri fueron colectadas en
las inmediaciones de la ciudad de San Francisco de
Campeche, Campeche, México y depositadas e
identificadas en el Herbario CIHyS-UACAM (V: 1 8927).
El material vegetal se secó a temperatura ambiente a la
sombra y posterionnente se molió con tm molino manual.
Finalmente, se resguardo bajo las recomendaciones
descritas en la Fam1acopea Herbolaria de los Estados
Unidos Mexicanos [Secretaría de salud, 200 1 ] .
Los extractos acuosos fueron obtenidos vía maceración
( l g:28mL. m/Vol; 24 h; 25 ºC); se filtraron, secaron y
almacenaron en refiigeración (5 ºC ). El rendinúento se
detemúnó mediante un método gravimétrico y el extracto
acuoso se exanúnó por espectroscopía ultravioleta visible
(Jain et al., 20 1 6] y espectroscopía Infrarroja con
Transformada de Fourier (FTIR) [Aguirre et al. , 202 1 ] .
Se emplearon las platafonnas Osiris y Molinspiration
(Nadeem et al. , 20 1 6 ) para el análisis in silico de los
metabolitos sectmdarios reportados en J. gaumeri.
Adicionalmente, se utilizó la platafomm admetSAR para
la valoración de la potencial actividad biológica (Cheng
et al., 20 1 2 ). Finalmente, se empleo Autodock Vina para
el desarrollo de los análisis de acoplanúento molecular
(Cob-Calan, 20 1 9).
Julio - Septiembre, 2021
0.5
o.o
200
300
400
500
600
700
Longitud de onda (nm)
Figurn l. Espectro UV-Vis del macerado acuoso de hojas de J.
gaumeri. Los resultados son expresados como el promedio de
nueve experimentos.
Las bandas de absorción entre 220-260 y 360-440 run se
relacionan con la presencia de metabolitos secundarios
de tipo fenólicos y/o ílavonoides (Cuesta Rubio,
Márquez Hemández, & Campo Femández, 20 1 5 ); es
importante considerar que metabolitos secundarios con
dobles enlaces, carbonos carbonílicos (aldehidos,
cetonas, ácidos y sus derivados), heteroátomos,
compuestos insaturados conjugados ( dienos, polienos,
enonas, dienonas), compuestos aromáticos mono o bi
sustituidos, hidrocarburos aromáticos policondensados
absorben en el rango de 300 a 500 nm (Cassiera-Posada,
�Avila-León, & Riascos Ortíz, 20 1 2 ) .
El espectro FTI R del macerado acuoso d e J. gaumeri
describe bandas en la región de grupos funcionales,
sobretonos y/o superposiciones relacionadas con la
presencia de grupos funcionales de entidades químicas
presentes en el extracto ( Figura 2). En la banda entre
3500-3300 cm- 1 se relaciona con estrechamientos de
enlaces de tipo alcohol ( R-OH). La banda entre 29502850 cm- 1 corresponden a vibraciones del enlace C-H
presente en metilo (R-CH 3 ) y metilenos (R-CH2 ) y las
cuales se corroboran con las bandas entre 1 470- 1 350 cnf
1 . La banda en entre 1 700- 1 600 cm- 1 es atribuible al
estiramiento del doble enlace C=O; la doble banda en
1 300- 1 050 cm- 1 se relaciona con la presencia de R-CO
O-R'.
- Maceración
100
90
:¡
é
80
70
f-
60
50 -t--�-,-���-.-�-r-�---.-�---.-..........
4000
3500
3000
2500
2000
1 500
1 000
500
1
Longitud de onda (cm. )
Figw·a 2, Espectro FfIR del macerado acuoso de hoj as de J.
gaumeri . (masa sólida seca, KBr 5%).
Bajo este contexto, el macerado acuoso de J. gaumeri
presenta metabolitos secundarios con grupos alcohol,
ammas pnmaria (R-NH2), secundarias (R-NH-R),
pirroles o índoles (Dere1me, Van Hemelryck, Lamoral
Tileys, Kiss & Goom1aghtigh, 20 1 3 ), compuestos
alifáticos (Anza, Gelaw & Amúsa, 20 1 5 ), ácidos
carboxilicos (R-COOH), é tere (R-COO-R), aldelúdos
(R- COH), cetonas (R-CO-R), ésteres (Abreu et al. ,
20 1 3), entre otros gmpos funcionales. Por otro lado, las
bandas a 3337, 2969, 2 930, 2 865, 1 679, 1460, 1 387,
1 1 59, 1 049, 970, 870 cm- 1 ugieren la presencia de 6
(Duarte, 2008; Rufai et al, , 20 1 9 ) en el extracto de J.
gaumeri,
El análisis en Molinspiration pemúte estimar que 6 es un
triterpeno pentacíclico (PM= 426 .73 g/mol) con baja
superficie polar (1PSA: 20.23 ), coeficiente de partición
alto (CLogP: 8. 1 ), un grupo donador (nOH) y aceptor
(nOHNH) de lúdrógeno, y en general presenta una
violación a la Regla de Lipinski, la cual establece que
moléculas con tma o más violaciones presentan
problemas con el transporte pasivo a través de las
membranas biológicas y con la biodispo1úbilidad
(Lipinski, Lombardo, Donúny, & Feeney, 1 997). Valores
altos de LogP indican una alta liposolubilidad y baja
difusión; la biodisponibilidad de 6 puede estar
relacionada con otros mecaiúsmos de trai1sporte como la
difusión por canales, transporte con gasto de energía,
endocitosis y/o pinocitosis (Herrera Ruiz et al., 20 12).
Por otro lado, 6 presenta una alta pw1luación como
ligai1do de receptores nucleares (NR: 0.66), inlúbidor
enzimático (EI: 0.5) y agoni ta de receptores acoplados a
proteínas G (GPCR: 0. 1 7). Los NR son importantes
objetivos fannacéuticos al desempeñarse como
reguladores clave de muchas enfem1edades metabólicas e
inflamatorias, incluyendo diabete , dislipidenúa, cirrosis,
fibrosis (Yang, 2 0 1 4 ), entre otros padecimientos. Los El
(Steffansen et al. , 2004) y los GPCR (Caulfield et al. ,
1 993) son atnpbamente reconocidos como blancos
terapéuticos. El análisis por la platafonna Osiris indica
que 6 no supone w1 riesgo de toxicidad en el contexto de
mutagenicidad,
tumorogenicidad,
irritabilidad y
reproducción.
La predicción de propiedades ADME mediante
admetSAR, registró que 6 presenta los valores más altos
de probabilidad (p) en la absorción: tracto
gastrointestinal (p=0.99 1 9), células CaCo2 (p=0.5) y
biodisponibilidad oral (p=0.5 1 43); distribución: 6 se
locabza en lisosomas (p=0.4786) y logra el paso de la
barrera hematoencefálica (p=0.8509); metabolismo: 6 se
identifica como inlúbidor de OA 1P 1 B 1 (p=0. 90 1 8) y de
BSEP (p=0.749), sustrato de C YP3A4 (p=0.685 1 ),
inhibición hERG (p =0.6685 ), entre otros blancos como
receptores a estrógenos (p=0.7997), andrógenos
(p =0. 7445 ), tiroideo (p=0 .65 1 2 ), glucocorticoides
(p=0. 834),
aromatasa
(p =0.755 ),
PPARgamma
(p=0.555 1 ). En este contexto, 6 podría acmnularse en
enterocito, ejercer acciones en el tracto gastrointestinal y
modificar la biodi ponibilidad y la fannacocinética de
fánnacos empleados de mai1era simultánea con las
preparaciones tradicionales a base de hojas de J.
gaumeri, entre otras especies vegetales medicinales.
Con respecto a los NR, los GPCR ej ercen respuestas
rápidas (núlisegundo, ms; Flores-Soto, et al., 2005) para
el control del músculo liso gastrointestinal, ejemplo de
ello es el receptor mu carínico tipo 3 (Acho-M3 ,). Con la
finalidad de identificar potenciales interacciones, se llevó
a cabo la simulación de acoplamiento molecular entre 6 y
el Acho-M3r (Figura 3 ).
Mediante el empleo de AutoDock Vina se validó (Cob
Calan et al. , 20 1 9) el sitio activo del Acho-M3, con
escopolamina (alcaloide antago1ústa de receptores
muscarínicos y presente en especies de la fanúlia
Solanáceas), ligai1do nativo co-cristalizado que pernútió
tma optimización adecuada ( RMSD: 2 .48 Á). El
acoplamiento de 6 con el sitio de unión del Acho-M3,
pemútió el registro de tma alta afuúdacl de múón, sin
embargo, la afinidad de e copolamina e superior a la de
6: - 1 0 . 1 8 vs. -5.9 Kcal/mol, respectivainente; valores
negativos para la energía libre, sugiere una alta afmidad
al sitio de unión. Por otro lado, los valores de Ki son más
bajos para la múón con escopolanúna respecto a 6 (Ki:
0.03 vs. 0.48 �LM). En este sentido, se identifica a 6 como
Julio - Septiembre, 2021
�3.
un antagonista parcial del Acho-M3, . El análisis de
acoplamiento muestra que 6 interacciona con Acho-M3, a
través de fuerzas de Van der Waal s (ej . Fuerzas de
London, Debye y Keesom), las cuales contribuyen a la
estabilización del complej o 6-Acho-M3, y así relajar y/o
reducir la motilidad del tracto gastrointestinal, fenómeno
importante para el proceso de digestión de alimentos y la
absorción de fánnaco s.
. :.
Báez, C. G., Zamora-Crescencio, P., & Villegas, P. 20 16.
Foresta Veracruzana, 1 8( 1 ), 1 - 1 6 .
4. Crescencio, P. z. 2003. Polibotánica, ( 1 5), 1 -40.
5. Gal legos, J. R . D., Acosta, O. C., & Gil, G. G.
2002. Ecosistemas y Recursos Agropecuarios, 18(3 5 ), 1 1 28.
6 . Can-Aké, R. , Erosa-Rejón, G. , May-Pat, F., Pet1a
Rodríguez, L. M., & Peraza-Sánchez, S. R. 2004. Revista de
la Sociedad. Química de México, 48( 1 ), 1 1 - 1 4 .
7 . Méndez González, M . , Dorantes Euan, A., Pacheco Garrido,
G. T., & Durán García, R. 20 1 6 . Guía de la colección de
plantas medicinales del Banco de Gem1oplas111a PCTY.
Yucatán : Centro de Investigación Científica de Yucatá.n, A.
C
. 8. Saba.ndar, C. W., Ahmat, N., Jaafar, F. M., & Sahidi.n, l.
20 1 3 . Phytochemist1y, 85, 7-29.
9. Aguirre Crespo, F. J., Ceri.no Pérez, E., Valdovinos Estrella,
J. D., Maldonado Velazquez, M. G., Ortega Morales, B. O.,
Zamora Crescencio, P.,Hemá.ndez Ñunez E., & Estrada
Soto, S. E. 2021. Pharmacognosy Magazine, 1 7(73), 23-30 .
. '1 0. Soria, . 20 1 8 . Revista de saludpublica del Paraguay, 8( 1 ),
'.'i · 1) �:[�_;;+::;,::; ,, ; ;;:.=,':';.:!!:�: ;:::� .':��;�•
L
. ;?\: _;;: ?�
,
· · . - : -· ·, ,·
.�\��i,�·-.;�f'.,:
◄ 1gw·a
. unulació.n de acoplamiento n�
10-l�
ec-u�ar
�m-ostran o a
interacción entre el taraxasterol (6) con residuos del sitio activo
del Acho-M3r.
4. Conclu siones
Taraxasterol (6 ) es m1 teórico antagonista parcial de los
Acho-M3" y se requiere confinnar y cuantificar la
presencia de 6 en lo s extractos acuosos de J. gaumeri
mediante métodos analítico s y evaluar el efecto de 6
sobre la contracción espontánea o inducida en segmentos
aislados del tracto gastrointestinal ( ex vivo). El análisis
de acciones concertadas de 6 y otros metabolitos
presentes en hojas de J. gaumeri penniten comprender
los usos descritos en la medicina tradicional de la región .
5. Agradecimientos
Cu-Quifiones agradece a la Universidad Autónoma de
Campeche (UACAM) y CONAC YT (202-00002602NACF- 30026) por la beca recibida para la realización
de los estudios de posgrado . A la Facultad de C iencias
Químico-Biológicas
(FCQB-UACAM)
por
las
facilidades para el desarrollo de esta investigación; de
igual fonna, agradecemos el apoyo técnico a la QFB
Iliana Osorio Horta (FCQB-UACAM).
6. Referencias:
Organización Mundial de la Sal u d (OMS) . 2006 . Geneve,
Suiza OMS
2. De Stefano & Femández-Concha. 202 0 . Desde el
Herbario CJCY, 1 2, 1 82- 1 86.
l.
Julio - Septiembre, 2021
1 3.
1 4.
1 5.
1 6.
1 7.
18.
1 9.
20.
21.
22.
23.
24.
25 .
26.
do l o, &<,d os
Jaiu, P. K., Soni, A., Jain, P., & Bhawsar, J. 20 16. Journal
ofChemical andPharmaceutical Research, 8(2), 1 -6 .
Nadeem , S., Siraj uddin , M. , Ahmad S, Tirrnizi, S. A., Ali,
d, A . 20 1 6 . Alexandria Journal ofMedicine,
�����
7
Cheng, F., Li, W., Zhou, Y., Shen, J., Wu, Z., Liu, G., Lee
PV., & Tang, Y. 20 1 2. J. Chem. Jnf Model. , 52(1 1 ), 30993 1 05.
Cob-Calan .N., Chi -Ul uac L.A., Ortiz-Chi F., Cerqueda
García D., Navarrete-Vázquez G., Ruiz-Sá.nchez E.,
Hemández-Núñez E. 20 1 9. Molecules, 24( 1 8), 3387
Secretaría de Salud. (2008). Farmacopea Herbolaria de los
Es1ados Unidos Mexicanos México. Mexi co: Com i si ón
pennanente de la Fannacopea de los Estados Unidos
Mexicanos.
Az.mir, J., Zaidul, l. S . M., Rallman, M. M., Sharif, K. M.,
Mohameh, A., Sahena, F., Jaruhul M.H.A., Ghafoor K. ,
omlaini N.A.N., & Ornar, A. K.. M. 20 1 3 . Journal ofFood
Engineering, 1 1 7(4), 426-436 .
Azwanida, N. N. 20 1 5 . Medicinal & Aromatic Plants, 4(3),
1 -6.
Altemimi, A., Lakhssassi, N., Ballarlouei, A., Watson, D.
G., & Lightfoot, D. A. 20 1 7. Planis, 6(4), 42.
Hunger , M., & Weitkamp, J. 200 1 . Angewandte Chemie
International Edition, 40( 16), 2954-2971 .
Cuesta Rubio, O. , Márquez Het11ández, l., & Campo
Femández, M. (20 1 5 ). h1troducción a la Caractet-ización
Estmctural de Flavonoides. Machala, Ecuador: Universidad
Técnica de Machala.
Cassiera-Posada, F., Avila-León, O., & Riascos Ortíz, D.
20 1 2. Temas Agrarios, 1 7( 1 ), 60-71.
Derenne, A., Van Hemelryck, V., Lamoral-ll1eys, D., Kiss,
R., & Goonnaghtihg, E. 20 1 3 . Biochimica et Biophysica
Acta (BBA) -Molecular Basis ofDisease, 1 832( 1 ), 46-56.
Anza Alemu, M., Gelaw Mekonnen, H., & Atmisa, E. 20 1 5 .
Journal of Pharmacy & Pharmacognosy Research, 3(4),
1 00-108.
Abreu, V. G., Correa., G. M., Lagos, l. A., Silva., R. R., &
Alciintara, A. F. 20 1 3 . Acta Amazonica, 43(3), 525-528.
Dumte, N. 2008. Strnctural characterization and biological
activities ofterpenic and phenolic compounds isolated from
Euphorbia lagascae and Euph orbi a tuckeyana. University of
Lisbon, 2008.
S;(�·), �
�27. Rufai, Y., Basar, N., & Sani, A. 20 1 9. Asian J.
Chem, 3 1 ( 1 1 ), 2503-25 1 1 .
28. Li pinski, C. A., Lombardo, F., Dominy, B . W. , & Feeney,
P. J. 1 997. AdvancedDrugDelivery Reviews, 23( 1 -3 ), 3-2 5 .
2 9 . Herrera Ruiz, D . , Hemández Baltazar, E., Espinosa Lara, J.
C., Luz Martú1ez, I. D., Beltrán Ton-es, A. A., & Martínez
Alejo, J. M. 20 1 2 . Revisia Mexicana De Ciencias
Farmacéuticas, 43( 1 ), 1 8-32.
30. Yang, L., Yan, Q. H., Ma, J. Y. , Wang, Q. , Zhang, J. W., &
Xi, G. X. 20 1 3 . Tropical Journal of Pharmaceutical
Research, 12(5), 771 -776.
3 1 . Steffansen, B., Nielsen, C. U., Brodin, B., Eriksson, A. H.,
Andersen, R., & Frokjaer, S. 2004. European journal of
phannaceutical sciences, 2 1 ( 1 ), 3- 1 6 .
3 2 . Caulfield, M. P. 1993 . Pharmacology & therapeutics, 58(3),
3 1 9-379.
33. Flores-Soto M.E., Segura-Ton-es J.E. Rev Mex Neuroci
2005; 6(4): 3 1 5-326.
Julio - Septiembre, 2021
�Rendimiento de un motor de combustión interna utilizando diferentes
mezclas carburantes.
b
Guillermo Becerra-Núñez"'\ Jorge Ovidio Aguilar Aguilar\ Normand G. Chi Sanchez y Jesus
David Aviles Velazquez•.
(a) Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología, Avenida Insurgentes Sur 1582, Crédito Constructor, Ciudad
de México. C.P 03940, México. (b) Universidad de Quintana Roo Boulevard bahía SIN, esq. Ignacio
Comonfort, Col. del Bosque, Chetumal, Quintana Roo CP 77019, México, (c) Universidad Autónoma de
Baja California Universidad 1, San Fernando, Tecate, Baja California, CP 21460, México.
E-mail: catedra.guillermo@uqroo. edu. mx
Recibido: 1 Junio 2021, aceptado: 20 de junio 2021
Resumen:
En el presente trabajo se describen diferentes experimentos desarrollados con un motor de
combustión interna, acondicionado principalmente como banco de pruebas. Inicialmente, el motor
se utilizó como fuente de potencia para una motocicleta con gasolina, y se adaptó al banco de
pruebas para analizar su desempeño con diferentes mezclas de combustibles. Las pruebas
experimentales consideran el funcionamiento desde el reposo, manteniendo un régimen de
velocidad gobernada como referencia, esto con el objetivo de registrar el consumo de combustible,
la temperatura de operación para evitar el sobrecalentamiento y la composición de los gases de
escape utilizando mezclas de combustible gasolina, con diésel y etanol al 5, 1 0 y 1 5 %
respectivamente. Los resultados obtenidos muestran funcionamientos similares del motor de
combustión usando la mezcla de gasolina con diésel o etanol, alcanzando el mayor rendimiento de
1 8 seg/ml, con la mezcla gasolina con diésel al 5%. Finalmente, se observó que el motor de
combustión no proporciona comportamientos adecuados con hidrógeno y biodiesel el utilizar el
sistema de carburación implementado.
Palabras Clave:
Mezcla de combustibles, motor de combustión, rendimiento, gases de escape.
Fuel mixture, engine, performance, exhaust gases.
l. Introducción
Debido a la densidad energética de los combustibles líquidos, la facilidad de transportarlos, así
como la diversidad de estaciones de recarga, los combustibles derivados del petróleo continúan
siendo los más utilizados en México y en el mundo. Esto se puede observar fácilmente en los
centros de abastecimiento cercanos a los lugares de trabajo, o bien indagando con las personas
acerca del tipo de combustible que usan en sus medios de transporte. Adicionalmente, el mercado
automotriz sigue utilizando el motor de combustión interna (MCI) como principal fuente de
potencia de los vehículos terrestres. En [ 1 ] se proporcionó un análisis de ventas de vehículos con
motor de combustión interna a nivel mundial en el año 20 1 9, que representa más del 90 % de los
vehículos adquiridos en ese año. Sin embargo, los problemas de abastecimiento de combustibles y
emisiones contaminantes están estrechamente ligados al sector autotransporte. La segunda
problemática está asociada a la contingencia ambiental en ciudades principales, donde se establecen
programas ambientales para regular las emisiones contaminantes, como el llamado "Hoy No
Circula" de la Ciudad de México [2, 3], el cual consiste en reducir la movilidad de vehículos que
utilizan MCI principalmente por usuarios particulares. Las razones anteriores motivan el desarrollo
del presente trabajo con la finalidad de sustituir un porcentaje del combustible basado en petróleo,
mediante bio-combustibles, considerando una fracción de masa o sustitución total como se describe
en [4, 5, 6], para proporcionar un adecuado funcionamiento del MCI o mejorar el desempeño con
las mezclas adecuadas de hidrocarburos. Existen vehículos en el mercado que ya cuentan con
tecnologías para el suministro de combustible flexible Flex Fuel, los cuales soportan los bio-
�Guzllermo Becerra-Núñez, 'Jorge Ovidio "Aguilar "Aguilar,
Normand G Ch, Sanchez y Jesus David Aviles Velazquez
combustibles. Aunque, la mayoría de los sistemas en vehículos convencionales no están preparados
para sustituir una porción significativa del combustible original, lo cual forma parte de la
motivación de los experimentos descritos en el presente trabajo.
Existen al gunos trabajos enfocados al uso de biocombustibles con motores de combustión, en forma
de gas, para generar energía eléctrica o bien para el uso vehicular, como se menciona en [7] .
Además, algunos estudios con respecto a la mezcla de combustible fósil con biocombustible se
describen en [8] usando gasolina con etanol para el motor de una motocicleta, adaptando el
carburador para la inyección de etanol. En [9] , se describe el comportamiento de un motor Kubota,
similar al utilizado en el gasificador de All Power Labs [ 1 0, 1 1 ], para el uso de diésel y mezclas con
biodiesel. Asimismo, en [ 1 2] se estudió la mezcla etanol-diésel mediante las variaciones cíclicas de
la combustión. En [ 1 3] se investiga una metodología de combustibles alternativos para motores
diésel que se enfoca en etanol como agente aditivo en mezclas de biodiésel a partir de residuos de
aceite de palma y de girasol. En [ 14], se estudió el etanol en un motor diésel, donde se inyecta el
combustible diésel y se agrega un sistema auxiliar para el etanol, con lo que se consi guió una
fracción máxima de masa de 0.634 de etanol.
En el presente trabajo, se analiza el comp ortamiento del motor de combustión para un sistema de
carburación de motocicleta considerando la mezcla de gasolina con diésel o etanol, combinándolos
con diferentes porcentajes de mezcla, y de la mezcla con hidrógeno y biodiésel, a diferencia de los
combustibles mezclados en los trabajos previamente descritos. Los resultados experimentales
muestran que el desemp eño de un MCI es similar con las mezclas de gasolina con etanol o diésel,
mientras que la combinación de hidrógeno y biodiesel no produce comportamientos adecuados con
el sistema de carburación imp lementado.
El resto del trabajo se ordena de la siguiente forma; La sección 2 describe el desarrollo de los
experimentos. Los resultados y su discusión se describen en la sección 3 y por último se mencionan
algunas conclusiones y recomendaciones en la sección 4.
2. Experimentos (Desarrollo)
Para realizar los experimentos se acondicionó un banco de pruebas a partir de un motor de
combustión interna que funcionaba con gasolina como combustible. El motor proviene de una
motocicleta Suzuki mono cilíndrico, de 4 tiemp os, encendido por chispa, enfriado por aire, con
sistema de arranque eléctrico y por pedal. Se inició con la limpieza y ensamble de los componentes
del motor, ya que tenía tiempo sin funcionar. En la Fi gura 1 , se muestran los componentes que se
limpiaron para el armado y puesta en servicio. Del lado derecho se aprecia la llanta trasera, al lado
del cigüeñal, la camisa del pistón y la culata del motor.
Julio - Septiembre, 2021
�Figura l . Elementos del motor de combustión para el armado y puesta en operación.
Durante el armado también se lograron medir los parámetros de carrera del pistón y diámetro del
cilindro, con el propósito de determinar el volumen de la cámara de combustión (medida en
centímetros cúbicos ce), además del volumen del múltiple de admisión, lo cual se describe en la
tabla 1 . En la figura 2 se muestran las mediciones fisicas de los parámetros mencionados, además
del armado completo del motor.
Tabla 1 . Medición de parámetros
Parámetro
Valor
5 1 .70 mm
Diámetro del cilindro
59.84 mm
Longitud de la carrera del pistón
60.00 cm3
Volumen del múltiple de admisión
Cilindrada: '!!..4 D 2 L = 1 2 5, 5 3 7. 1 1 mm 3 = 1 2 5 . 5 3 7 ce
(1)
Donde D es el diámetro del cilindro o camisa en mm y L es la carrera del pistón en mm
En el sistema del carburador, se implementó un arreglo de control con un microcontrolador
Arduino, con la finalidad de establecer experimentos en régimen de velocidad gobernada, regulando
la velocidad de salida por medio de un servomotor como actuador, que modifica la apertura de la
válvula de aire (también conocida como mariposa) para acelerar y desacelerar el motor del sistema.
Julio - Septiembre, 2021
�Figura 2. Medición de parámetros y armado del motor.
Instrumentos de medición
Por otro lado, se tienen diferentes instrumentos de medición necesarios para la comparación del
desempeño del sistema. Primero, se utilizó una pipeta graduada y un cronómetro para medir el
consumo de combustible, tomando en consideración el tiempo de demora en consumir 5 mililitros
de combustible, y realizando este proceso en repetidas ocasiones para disminuir los errores de
medición.
Figura 3. a) Medición de velocidad del MCI (tacómetro = 1 ,925 RPM) con relación a la frecuencia
del generador ( 1 92 Hz), del lado izquierdo. b) Imagen del incremento de temperatura con la cámara
termográfica.
Julio - Septiembre, 2021
�Para la medición de velocidad en el MCI, se tomó la señal de frecuencia, a partir del generador
eléctrico de 12 polos que se acopla en el cigüeñal, ya que tal sistema indica la posición para la
chispa de la bujía. Este sistema funciona cuando el motor está en operación. El imán que gira
alrededor del generador también actúa como volante de inercia, el cual cuenta con un imán
resaltado que al pasar cerca de un sensor de efecto hall, este envía un pulso a la bobina, y a su vez
esta manda un alto voltaje a la bujía para realizar la explosión de la mezcla aire/combustible en la
cámara de combustión. En la figura 3a, se confirma el valor de la frecuencia del generador de imán
permanente correspondiente con la velocidad del motor de combustión, los cuales están
relacionados por el número de polos, como se menciona en [ 1 5] ,
Velocidad (RPM) = 1 20*(Frecuencia Hz)/ (No. de polos).
(2)
Para prevenir el sobrecalentamiento del motor, se monitorea la temperatura de operación usando un
termopar tipo K, colocado entre la cabeza y la camisa del motor. La medición de temperatura se
corroboró mediante una cámara termo gráfica Fluke modelo TiRl , cuya imagen presentada en la
Figura 3b representa el incremento la temperatura por el funcionamiento del MCI.
A partir del registro de la composición de los gases de escape, se determina que tan buena es la
combustión y si la mezcla enriquecida con la que se alimenta la cámara de combustión es
apropiada, de tal manera que se reduzca la emisión de gases de polución atmosférica . Para lo cual,
se utilizó el instrumento analizador de gases de escape para el MCI (AGA5000 VEI) que se muestra
en la figura 4, el cual, censa el porcentaje de gases en las emisiones del escape y así como las
partículas de hidrocarburo no quemado. Los gases que se miden son: (i) Monóxido de carbono
(CO), se produce cuando hay poco oxígeno disponible para la combustión y por tanto no llega para
quemar todo el carbono del combustible completamente, quedando átomos de carbono unidos a solo
un oxígeno formando el CO. (ii) Dióxido de carbono (CO2), que se produce al ser quemados los
combustibles que contienen carbono. El carbono se combina durante esa operación con el oxígeno
aspirado, es un gas incoloro, no combustible. (iii) óxidos de nitrógeno (N Ox), resulta al combinarse
el oxígeno y el nitrógeno debido a las altas temperaturas que se alcanzan dentro del motor y a las
altas presiones. En la cámara de combustión se forma el NO y al abrirse la válvula de escape los
gases pasan al conducto de escape donde se combinan con oxígeno para formar NO2. (iv)
Hidrocarburo no quemado (HC), son restos no quemados del combustible, que surgen en los gases
de escape después de una combustión incompleta. La mala combustión puede ser debido a la falta
de oxígeno durante la combustión (mezcla rica) o también por una baja velocidad de inflamación
(mezcla pobre), por lo que es conveniente ajustar la riqueza de la mezcla.
Julio - Septiembre, 2021
�Combustibles
Figura 4. Analizador de gases de escape AGA5000.
A continuación, se describen los combustibles derivados del petróleo que fueron utilizados en los
experimentos. Primero la gasolina por el funcionamiento inicial del motor, el cual se inyecta
mediante el carburador, cuyo principio básico es aprovechar el vacío que dej a el pistón y con el
empuj e de la presión atmosférica, se suministra la mezcla de aire y gasolina en el múltiple de
admisión, para cuando se abre la válvula ingrese a la cámara de combustión. La cantidad de oxígeno
ideal (02), para que se lleve a cabo la explosión del combustible (CxHy) - hidrocarburo, está dada
por la expresión de estructura molar.
CxHy + (x+y/4)(O2) -> xCO2 + (y/2)H2O
1
(3)
donde C es carbono, H hidrógeno y después de la combustión, se obtiene dióxido de carbono CO2 y
agua (H2O).
De los hidrocarburos con que se experimenta, por un lado, la gasolina emplea el octanaje como la
medida de resistencia a la explosión por compresión en el MCI. En términos generales, la
característica principal para tener una gasolina adecuada es la que tiene mayor octanaje, lo cual, es
el valor que muestra la resistencia del combustible a ser detonado prematuramente [ 1 8] , después de
que se comprima al interior de la cámara de combustión. Se refiere a la presión y temperatura a la
que puede someterse la gasolina mezclada con aire antes de realizar la explosión. Por otro lado, para
el diésel no se le puede nombrar octanos debido a que no necesita un punto de inflamación, la
diferencia consiste en la elevada presión para su detonación, por lo que se le nombra cetano [ 1 9] , ya
que esté número es una medida de las características del encendido del combustible.
Por parte de los combustibles biológicos (biocombustibles) [20] , se obtienen a partir de restos
orgánicos, de los cuales se consideran de primera generación el bioetanol, el biodiésel y el biogás.
Los cuales, se producen a partir de biomasa, la producción de etanol deriva de cultivos energéticos
de maíz, sorgo, yuca, caña de azúcar, entre otros. El biodiésel se produce a partir de las oleaginosas
de la soya, aceite de palma, colza, jatropha curca, etc. Por otro lado, el biogás se obtiene a partir de
residuos orgánicos mediante procesos de digestión anaerobia de forma análoga al gas de síntesis,
pero el último por el proceso de gasificación.
1
Se considera (C 8H 1 8) para la gasolina y (C 1 2H26) para diésel, según [ 1 6] y [ 1 7] .
Julio - Septiembre, 2021
�Mezclas de enriquecimiento de combustible.
Para el enriquecimiento del combustible se hicieron vanas mezclas de gasolina con distintos
combustibles y biocombustibles empleados para los motores de combustión. Para lo cual, se
etiquetan en tres porcentajes, por cantidad de volumen de combustible original a reemplazar en el
MCI. Para la mezcla de gasolina con etanol se etiqueta con el prefijo "E%" donde el símbolo %
representa el porcentaje de etanol que sustituye a la gasolina para realizar las pruebas. Es decir, para
una mezcla de gasolina con 5% de etanol la etiqueta es "E5", para el enriquecimiento del 1 5% se
eti queta con "El 5". Se mezclaron dos hidrocarburos y la eti queta se designa con la inicial de
ambos, seguido con el porcentaje de sustitución, como en los anteriores. Por ejemplo, para el caso
de sustituir el 5% de gasolina con diésel, se emplea la etiqueta "GD5", para el 1 0% es "GD I O". La
mezcla de los mencionados combustibles/biocombustibles líquidos se realizó antes de ingresar al
carburador.
3. Resultados y discusión
Los primeros experimentos se realizaron con el motor de combustión y el combustible original
(gasolina), las mediciones consisten en analizar el consumo, la temperatura, velocidad y gases de
escape a la salida, también se debe aclarar que el motor se operó con la misma carga del generador
y transmisión acoplada, algunos resultados preliminares se presentan en [ 2 1 ] . Además, se aclara que
el rendimiento de un automóvil o motocicleta está dado por el kilometraje recorrido por cada litro
consumido, esto solo aplica en motores que sirven para la movilidad. Sin embargo, para los motores
estacionarios (como en el presente trabajo), en su mayoría de generación eléctrica, el rendimiento se
mide en horas de operación por litro consumido.
La figura 5 muestra las dinámicas de la velocidad del motor de combustión hasta llegar a
estabilizarse alrededor de 2,450 RPM, en la misma figura también se observa como la temperatura
llega a superar ligeramente los 85 ºC, sin mayor incremento después de l h de operación.
2600 ____,.......,...,....,...,...,....,...,....,....,.._..,.....-,-...--r-""-,-..----,F'", 90
2400
j
600
1 400 -1-�......--,-.....,.......,........,1""""1"-,--r-,-,--,--.-r-,..,.----.--,--,r--,---t"
O
!ii
1O
15
20
25
30
35
40
Tiempo (min)1
Julio - Septiembre, 2021
45
50
55
óO
5
�Guzllermo Becerra-Núñez, 'Jorge Ovidio "Aguilar "Aguilar,
Normand G Ch, Sanchez y Jesus David Aviles Velazquez
Figura 5. Comportamiento de la velocidad y temperatura del motor de combustión desde el
arranque hasta que se estabiliza.
Por otro lado, en la figura 6 se muestra además el comportamiento dinámico de velocidad, el
rendimiento del MCI medido en (seg/ml), lo cual, es un parámetro principal para comparar el
desempeño con la operación del motor con mezcla de combustibles.
2800 ---.------....----.-.....-.....,.....-......-.-__,. 1 B
•
2600
2400
g_ 2200
V�i!ldilad i!n!illlii!f
,:¡.,,18mienlc CUTOJ5lltlc
· <t.: 2000
�
1 800
1 600
1 400
,
-5
O
5
Hl
15
2Ó
,
25
:m
35
,
40
45
00
O
55.
61;)
85
Tiempo ( min)
Figura 6. Dinámica del rendimiento y la velocidad del motor de combustión.
Los siguientes resultados se agrupan para analizar de mej or forma la comparación de la operación
del motor con las mezclas gasolina con etanol y diésel, las etiquetas y proporciones se describen en
la tabla l .
Tabla 2 . Etiquetas de las mezclas de combustibles
Etiqueta
Porcentaje Porcentaje Porcentaje
de mezcla de gasolina de etanol de diésel
Gasolina
1 00%
0%
0%
ES
95%
5%
0%
EIO
90%
1 0%
0%
El5
85%
1 5%
0%
GD5
95%
0%
5%
GD I O
90%
0%
1 0%
GD 1 5
85%
0%
1 5%
La figura 7 muestra las dinámicas de velocidad del motor en RPM, que para todos los casos se
intentó mantener en un valor cercano a 2,450 RPM después de los primeros 1 O minutos de
operación, con el fin de comparar los otros desempeños del funcionamiento del MCI.
Julio - Septiembre, 2021
�2600
E -4
e, 2 OD
...
l
1 2200
e:
t'U
2000
't:I
' /
,['11
5l
GasoU na
GD5
GD10
GD15
GES
GE 1 5
G !E 1 0
◄
�
l
'ü
.:.....
.º
111 1 800
1 600
_......,_ ,...�_,..__r-T___.-,....;;;.;;:::::;;;;;;;::;:::;:;:;;:;:;::'._J.
1 400 J_J.._..,...,,............,,..
o
5
1o
15
20
2S
3-0
35
40
45
!50
SS
60
65
Tie mpo (m i n )
Figura 7. Dinámicas de l a velocidad en (RPM) del motor de combustión para gasolina y mezcla
con etanol al 5%, 1 0% y 1 5%, así como la mezcla gasolina con diésel al 5%, 1 0% y 1 5%.
En la figura 8, se muestran los perfiles de temperatura, tanto para gasolina como para las mezclas
con etanol y diésel, cuando el motor funciona solo con gasolina presenta la menor temperatura,
ligeramente mayor a 85 ºC y cuando funciona con la mezcla de gasolina y 1 0% de etanol ( etiqueta
E l O) tiene un valor cercano a 89 ºC. Las demás dinámicas de temperatura se encuentran entre este
rango de valores, para los enriquecimientos de E5, E 1 5, GD5, GD l O y GD 1 5 .
1 00
1
-
-+
.........._...._......_._..._......,_,__.._......_..._.._._.,_.__.__._...____
80
"
j'
QI
c.
! - •
t
1
60
Tempe :ralu ra
TGD5
TGD 1 0
TGD 1 5
iGE 5
iGE 1 0
TGE 1 5
40
O
5
10
15
2-0
2:5
3(1
35,
40
4i';i
so
55
00
65
1empo ( min )
Figura 8. Dinámicas de la temperatura del motor de combustión para gasolina y mezcla con etanol
E al 5%, 1 0% y 1 5%, así como la mezcla con diésel GD al 5%, 1 0% y 1 5%.
Los resultados de rendimiento se muestran en la figura 9, donde el mayor rendimiento se presenta
con la mezcla de gasolina con diésel al 5% GD5, que después de 1 5 minutos se mantiene en un
Julio - Septiembre, 202 1
�valor cercano a los 1 8 seg/ml, después le sigue el rendimiento de la mezcla gasolina con etanol al
1 0% E l O, que se sostienen en 1 6 seg/ml, y el resto de las otras mezclas se encuentran por debaj o de
estos valores, como se puede apreciar en la figura.
19 �.,_,,_._..,_._.__.__.....__.___.__.__...__.........._......_...........,_..___.....�
18 I
_
n
(1)
S. 1 6
«l
":¡:¡¡; 1 5
•
1
0
� 14
(!)
o 13
:;;i
¡g 2'
9 -1-.......-.-..............--..-....,..-..-......-......r--r---r"'�!--r"-�➔
G
S
O
1 5 XI 25
30 ·35
O 45
50 SS
60 65
Tiiempo (mi
Figura 9. Dinámicas del rendimiento del motor de combustión para gasolina y mezcla con etanol
E5 al 5%, E l O - 1 0% y E l 5 - 1 5%, así como la mezcla con diésel GD al 5%, 1 0% y 1 5%,
respectivamente.
La tabla 2 muestra las lecturas de las mediciones de los gases de escape, las cuales se obtienen en
los últimos 1 5 minutos de la prueba, donde se estabiliza el motor y prácticamente no hay variación
en los valores. Se observa que las mezclas de gasolina con etanol y diésel se mantienen por debajo
del valor obtenido cuando el motor opera solo con gasolina, así como el resto de las mediciones con
la excepción de la mezcla gasolina con diésel al 1 5% para HC y NOx.
Lectura
CO (%)
CO2 (%)
HC
(ppm)
Nüx
(ppm)
Tabla 3. Lecturas de gases de escape con gasolina y mezclas.
GD l 0
E15
Limite Gasolin E5
ElO
GD5
a
0. 1 4
1 .26
3.5 1
3
5 .95
0.99
3 .26
1 3 .55
7.46
8.21
135
9.86
6.49
1 6.5
377
282
448
393
307
299
400
N/A
11
5
11
6
8
10
GD 1 5
2.4
7.9
79 1
17
Por otro lado, se agregó hidrógeno en forma de gas en la toma de aire del carburador, el motor se
aceleró, lo que mostró condiciones de velocidad oscilantes y con esto una operación completamente
inestable hasta que se desconectó la alimentación de hidrógeno a la mezcla carburante.
Además, se mezcló gasolina con biodiesel al 5% y porcentajes mayores, el motor tendía a detenerse,
se modificó manualmente la apertura de la mariposa del carburador, para que pasara mayor cantidad
de mezcla, con lo que aceleraba y desaceleraba de manera muy inestable, los gases HC se
incrementaron demasiado y tampoco se logró estabilizar el motor para las buenas mediciones.
Julio - Septiembre, 2021
�4. Conclusiones
De los resultados obtenidos con las mezclas se obtiene el mejor rendimiento con la mezcla de
gasolina con diésel al 5%, con 1 8 seg/ml, sin embargo, el valor de CO es 3 .26 % mayor al límite de
3 %, lo cual indica que no se quema todo el carbono y por lo mismo se considera que no llega al
límite del CO2, para la misma mezcla se tiene un valor de HC menor al límite, lo que indica un
buen desempeño en cuanto a emisiones y rendimiento, esta mezcla mantiene muy estable el motor
en velocidad y el incremento de temperatura de operación, con respecto al funcionamiento solo con
gasolina, no es notorio para el valor de velocidad elegido. Por otro lado, el siguiente valor cercano
en rendimiento es la mezcla de gasolina con etanol al 1 0%, con 1 6seg/ml, con valores de lectura
menores en CO y CO2, lo cual, se esperaba debido a que se reduce el carbono al agregar etanol,
para este experimento se presentó el mayor incremento de temperatura con un valor cercano a 89 º C,
con respecto al funcionamiento solo con gasolina que es cercano a 86 º C.
Se experimentó también con porcentajes de etanol del 20% mezclados con gasolina, sin embargo, el
dueto (manguera de hule) presentó fugas ligeras por lo que se detuvo la prueba. Se reemplazó el
dueto con otro nuevo y se realizó el experimento con mezcla de gasolina etanol al 50%, pero
también se encontraron fugas de la mezcla y se concluyó que el etanol en altos porcentajes daña el
dueto de este tipo. Cuando se mezcla gasolina con diésel en porcentajes mayores al 20%, el motor
no logra arrancar, pero si se arranca con gasolina y después se agrega la mezcla, si mantiene la
regulación de velocidad, la temperatura aumenta ligeramente, pero el rendimiento no se incrementa.
De [2 1 ] se obtiene el precio promedio al 1 9/1 0/202 1 por 1 litro, gasolina premium = $2 1 .60 mx,
diésel = $2 1 .82 mx.
Para el régimen de velocidad gobernada, en el que se propone funciona el motor: Si se utiliza 95%
de gasolina y 5% de diésel, se tiene un rendimiento de 1 .5 veces con respecto al rendimiento de solo
usar gasolina, es decir, si se usa la mezcla durante 5 h = 1 8,000 s, se gastaría 1 litro de mezcla, que
costaría 2 1 .60*0.95 + 2 1 .82 *0.05 = $2 1 .6 1 mx.
Al comparar con el uso solo de gasolina, funcionando durante 5 h = 1 8,000 s, se gastaría 1 .5 litros,
lo que constaría 2 1 .60* 1 .5 = $32.40 mx. Lo que implica ahorro económico del 33.33 % = ( 1
(2 1 .6/32.4) )* 1 00%, para e l precio actual de los combustibles.
Como trabajo a futuro queda pendiente la modificación del carburador para ingresar combustibles
gaseosos y mantener la regulación de velocidad para analizar el funcionamiento. Además de un
análisis económico al utilizar la mezcla de combustibles por ejemplo en una planta de generación
eléctrica con velocidad gobernada.
Se agradece el préstamo del equipo analizador de gases de escape para el MCI (AGA5000 VEI) al
personal del CONALEP plantel Chetumal Lic. Jesús Martínez Ross, para la obtención de datos
por las emisiones.
5. Referencias
[ 1 ] Ecomotion. ecomotion.es/articulos-online/los-motores-de-combustion-interna-representantodavia-mas-del-90-de-las-ventas-mundia-nz6Uh (accesado el 1 7 de agosto de 202 1).
[2] . El Financiero. https://www.elfinanciero.corn.mx/cdmx/202 1/04/27/contingencia-ambiental-se
mantiene-en-el-valle-de-mexico/ (accesado el 1 8 de agosto de 202 1 )
[3] . Secretaría del Medio Ambiente. https://sedema.cdmx.gob.mx/programas/programa/hoy-no
circula (accesado el 1 8 de agosto de 202 1).
[4] . Salinas-Callejas, E. y Gasca-Quezada, V. Los biocombustibles. El cotidiano, 2009, 1 57, 75-82.
[5] . Guo, M.; Song, W. ; Buhain, B. (20 1 4). Bioenergy and biofuels: History, status, and
perspective. Sustainable Energy Reviews, 42( 1 ), 7 1 2-725.
Julio - Septiembre, 2021
�[6] . Yang, Y. ; Zhilin, T.; Yuanfeng, L.; Shu, W.; Hao, C. An overview of biofuel power generation
on policies and finance environment, applied biofuels, device and performance. J. of Traffic and
Transportation Engineering. 202 1 .
[7] . Secretaría de Energía (SENER). Prospectiva de Energías Renovables 20 1 6-2030. 20 1 6,
México.
[8] . Nguyen-Duca, K. ; Nguyen-Tien, H. ; Nguyen-Duy, V. Performance enhancement and emission
reduction of used motorcycles using flexible fuel technology. Energy Institute. 20 1 8, 9 1 , 1 45-1 52.
[9] . Perez-Sanchez, A. ; Montero-Alpirez, G.; Ayala-Bautista, R. ; Coronado-Ortega, M.; Campbell
Ramírez, H.;
García-González, C. Aspen simulation of diesel biodiesel blends combustion. Ingeniería,
Investigación y Tecnología. 20 1 5, 1 6, 83-92.
[ 1 0] . Oliveros T., C.E. ; Sanz U., J.R. ; Rodríguez V., N. Evaluación de un gasificador de flujo
descendente utilizando astillas de madera de café. Revista Cenicafé. 20 1 7, 68, 6 1 -75.
[ 1 1 ] . Badillo-Hemández, U.; Santamaría-Padilla, L.A. ; Álvarez, J.; Álvarez-Icaza, L. Input-state
estimation of a spatially distributed tubular gasification reactor. IFAC-PapersOnLine. 20 1 9, 52,
2 1 2-2 1 7.
[ 1 2] . Suozhu, P.; Kai, C.; Min, C.; et all. Experimental study on the cyclic variations of
ethanol/diesel reactivity controlled compression ignition (RCCI) combustion in a heavy-duty diesel
engine. Energy. 202 1 , 237, 1 2 1 6 14.
[ 1 3 ] . Vergel-Ortega, M; Valencia-Ochoa, G.; Duarte-Forero, J. Experimental study of emissions in
single cylinder diesel engine operating with diesel-biodiesel blends of palm oil-sunflower oil and
ethanol. Case Studies in Thermal Engineering. 202 1 , 26.
[ 14] . Souza, J.; Dambros, G. ; Altafini, C.; Wander, P.; Oliveira, L. Dual fuel ethanol port injection
in a compression ignition diesel engine: Technical analysis, environmental behavior, and economic
viability. Joumal of Cleaner Production. 202 1 , 308, 1 27396.
[ 1 5] . Chapman, S. J. Maquinas Electricas, 5ta ed.; New York: Me Graw Hill. 20 12. pp. 1 50-204.
[ 1 6] . Castillo-Hemández, P.; Mendoza-Domínguez, A. ; Caballero-Mata, P. Analysis of
Physicochemical Properties of Mexican Gasoline and Diesel Reformulated with Ethanol. Ingeniería
Investigación y Tecnología. 20 12, 8, pp 293 -306.
[ 1 7] . Becerra, G.; Osorio, E.; Sanchez, V.M. ; Aguilar, J.O.; et all. Sizing of electrolyzer for
application in combustion engines. Procedings of the XVII Intemational Congress of the Mexican
Hydrogen Society, Guanajuato, 20 1 7, pp. 1 - 1 0.
[ 1 8] . Ford. https://www.ford.mx/blog/experto/diferencias-tipos-gasolina-correcto-vehiculo20 1 902/
(accesado el 1 8 de octubre de 202 1).
[ 1 9] . Torres González, M. Determinación del índice de cetano aproximado, la viscosidad
cinemática y las propiedades reológicas del biodiesel a nivel laboratorio. Tesis de Ing.
Ambiental, UDLAP 2020.
[20] . Priya; Singh Deora, P.; et all. Biofuels: An altemative to conventional fuel and energy source .
Materials Today: Proceedings. 202 1 . doi.org/10. 1 0 1 6/j .matpr.202 1 .08.227 .
[20] . Becerra, G.; Chi, N.; Avilés, J.D.; Aguilar, J.O. ; et all. Control de cuerpo de aceleración para
pruebas con mezclas de combustible en MCI. Memorias del Congreso Nacional de Control
Automático. 20 1 9 . pp 535-539.
[2 1 ] . Gasolina México. https://gasolinamexico.com.mx/estados/quintana-roo/othon-p-blanco/
(accesado el 1 9 de octubre de 202 1).
Julio - Septiembre, 2021
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2021
Volumen
Volumen de la revista
10
Número
Número de la revista
3
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Septiembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2021, Vol 10, No 3, Julio-Septiembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/07/2021
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020918
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Biogás
Bioinformática
Gases de escape
Motor de combustión
Rendimiento
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20908/Quimica_hoy_2020_Vol_10_No_2_Abril-Junio.pdf
5509b4e11192cec844d7908871ea0bf5
PDF Text
Text
QUIMICA HOY
Chemistry Sciences
Revista de la Universidad Autónoma de Nuevo León
a través de la Facultad de Ciencias Químicas
Abril - Junio 2020
E
Revista Química Hoy
@QuimicaHoy
�Análisis microestructural y mecan1co de la ZAC en uniones soldadas
CMT robotizadas en acero aleado HSLA
Julio C. Garcíaª•*, Benjamín Vargas3, Celso E. Cruz\ Verónica Estrella 3, Irineo P. Zaragozaª
ªTecnológico Nacional de México I IT de Tlalnepontla, División de estudios de posgrado e investigación, Av. Instituto Tecnológico sin,
C.P. 54070, Col. La comunidad Tlalnepontla de Baz, Edo. México, México.
bCentro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDESI) sede Estado de México, Av. Desarrollo sin Parque Industrial Cuamatla, C.P
54763, Cuautitlán lzcalli, Edo de México, México.
*cesarmartinez08l 6@gmail.com
Resumen
Se estudió el efecto de treinta y uno combinaciones de parámetros de soldadura robotizada por transferencia
de metal en frio (CMT-P): corriente de soldadura, velocidad de soldadura, precalentamiento y caudal de gases
de protección, sobre la calidad, microestructura y resistencia mecánica bajo tensión en uniones soldadas a
traslape con un cordón por cada lado para acero experimental aleado HSLA al Ni-Cr. Se realizaron inspección
visual para evaluar calidad de uniones, estereoscopia para análisis macroestructural, microscopia óptica para
evolución microestructural y prueba de tensión axial para determinar carga máxima a la tensión. Los
resultados indicaron que corrida CMT24 alcanzo la mayor carga máxima a tensión (27208 N) con probeta de
unión soldada fracturada en metal base, así como menor ancho promedio de ZAC (1.47 mm) en comparación
con valor máximo (2.19 mm) para prueba CMTlO y cordones de soldadura con adecuada calidad sin defectos,
como resultado de fases microestructurales duras tales como ferrita acicular en cordón de soldadura y ferrita
de grano grueso en la ZAC recristalizada próxima a límite de fusión del cordón. Por lo tanto, esta corrida fue
la mejor combinación de parámetros para aplicar soldadura CMT-P robotizada en acero HSLA.
Palabras clave: Proceso CMT robotizado, Acero HSLA, Ancho de ZAC, ferrita acicular.
l. Introducción
El acero aleado al Ni-Cr es de alta resistencia
baja aleación (HSLA) utilizado en oleoductos,
gaseoductos y máquinas agrícolas por alto nivel
de tenacidad y resistencia [1]. El efecto del Ni es
aumentar la tenacidad y ductilidad, además
combinado con Cr mejora la templabilidad y
resistencia al desgaste [2]. Además, aleantes como
Ti, Cu, V y Nb favorecen la soldabilidad, así
mismo forman carburos y nitruros proporcionando
fortalecimiento en resistencia mecánica final
mediante refinamiento de grano y endurecimiento
por precipitación, al igual que proceso de
laminación en caliente resultando resistencia a la
cedencia con variaciones de 290 a 760 MPa y
resistencia máxima a la tracción de 41O a 830
MPa [1,3]. Sin embargo, el normalizado, temple y
revenido pueden mejorar tenacidad [4].
El proceso de soldadura por transferencia de
metal en frio (CMT), incluye corto circuito
caracterizado por mantener temperaturas bajas y
sin efectos de salpicadura [5], fue desarrollado por
empresa Fronius de Austria en 2004 modificando
proceso GMAW (MIG) mediante control de
parámetros que influyen en deposición del metal y
bajo calor de entrada (Qnet), resultando sistema
digital para control de velocidad de alimentación
del alambre de soldadura junto con fase del arco
que permiten generar suficiente energía para
fundir metales base y de aporte [6]. Una
característica del proceso CMT es control digital
del alambre con función de avanzar, generando
arco eléctrico, que a su vez es retraído apagándose
y al mismo tiempo haciendo deposición de gota,
generando ciclo alterno (caliente y frio) hasta
setenta veces por segundo, dando como resultado
uniones de calidad eliminando mecanizados
adicionales posteriores [7].
Pickin y Young [8] estudiaron procesos
CMT convencional y pulsado (P) para placa de
aleación de aluminio AA6061-T6, obteniendo que
el convencional transfiere metal de aporte
mediante corto circuito, donde penetración
disminuye a medida que aumenta número de corto
circuitos. Sin embargo, CMT-P proporciona
adición de gota por pulsos, donde corriente
proporcionada por estos pulsos es mayor y
profundidad de penetración depende de aumento
de pulsos. Illescas et al [9] estudiaron dos aceros
de alta resistencia 16MnNi4 (V+Nb) y 16Mn4 (V)
evaluando microestructura de acuerdo al %V y
propiedades mecánicas de bainita generada,
resultando formación de ferrita acicular con
valores bajos de dureza y resistencia, así mismo
�mejorando la tenacidad. Pichardo y López [10]
evaluaron propiedades microestructurales de junta
soldada de acero API-X60 con electrodos de acero
inoxidable ER316L para raíz y ER 70S-6 como
relleno, encontrando fases de perlita y ferrita
comunes en aceros HSLA. En unión observaron
variación del tamaño de grano en la ZAC por
cordones de relleno, encontrando martensita de
bajo carbono debido al rápido enfriamiento y
porcentaje de elementos aleantes.
Sin embargo, existe limitada investigación
sobre la metalurgia de la soldadura CMT
considerando la calidad estas uniones soldadas a
traslape de un cordón por lado, caracterización del
ancho de ZAC promedio convencional, evolución
macro y microestructural de la ZAC y metal de
soldadura, y resistencia mecánica bajo tensión
axial. El objetivo de esta investigación es el
análisis metalúrgico del proceso CMT para
identificar la mejor combinación de parámetros de
soldadura en uniones soldadas a traslape sobre
acero HSLA, así como producir uniones de buena
calidad y reducir los defectos.
2. Parte experimental
2.1 Materiales
Para análisis químico de placa de acero
HSLA aleado al Ni-Cr experimental y alambre de
soldadura ER70S-6 se utilizó espectrometría de
emisión óptica para obtención de composición
química, de acuerdo al estándar AWS A5.18 [11],
ver tabla 1 incluyendo valor de carbono
equivalente (C0q) calculado con ecuación 1 [12]
mediante elementos aleantes para determinar
soldabilidad del acero y alambre como unión
soldada. Analizando este parámetro y ¾C para
cada aleación contra diagrama de Graville [13],
resulto que acero HSLA con valor de 0.86 se
localizó en zona III (dificil soldabilidad), mientras
que metal de aporte con 0.31 se ubicó en zona I
(fácil soldabilidad), por lo que esta unión tiene
limitada soldabilidad. Por lo anterior, se
recomienda precalentamiento antes del proceso de
soldadura CMT para garantizar adecuada fusión y
penetración entre metal de aporte y acero aleado.
También, podría aplicarse tratamiento térmico
post-soldadura.
Tabla 1. Composición química (% peso) del metal de
aporte AWS ER70S-6 y acero HSLA al Ni-Cr.
e
Mn
Si
Ni
e,
Mo
p
s
e�
Alambre
0.10
i.15
0.41
0.15
O.IS
O.ISO
0.002
0.008
0.31
Acero
0.27
1.34
0.42 1.82 0.53 0.544
0.015
0.003
0.86
Material
ER70S6
HSLA
Ceq
=
o/oC
+
%
Mn
6
+
%Ni
15
+
%
Gr %Cu
+
+
5
13
%
Mo
4
(l)
En tabla 2 se presentan propiedades
mecánicas del acero aleado y metal de aporte. Es
evidente, que metal base obtuvo mayores valores
de dureza HRC y resistencia mecánica bajo
tensión debido a elementos aleantes (razón de Ni a
Cr es 2.5 partes de Ni por 1 parte de Cr)
comparándolo con alambre ER70S6. Sin embargo,
la ductilidad del metal de aporte fue mayor que la
del acero HSLA.
Tabla 2. Propiedades mecánicas del alambre ER70S6 y
acero HSLA aleado.
Material
Dureza
Alambre
ERS70S6
Acero al CrNi
92.6
HRB
32.3
HRC
2.2. Proceso
robotizado
de
So
(MPa)
Su
(MPa)
Elongación
(%)
430
530
21
777
1243
14
soldadura
CMT-P
Se utilizó placa de acero HSLA al Ni-Cr
experimental con dimensiones de 110x110x4 mm
de largo, ancho y espesor, respectivamente, para
formar ensambles a traslape (figura la). La unión
se hizo soldando parte inferior y superior del
traslape, aplicando un solo cordón de soldadura
por cada lado, ver figura 1b). Unión de soldadura
presento longitud de traslape de 25.4 mm.
Ensambles de placa fueron unidos con
proceso CMT-P con arco pulsado (5 Hz)
utilizando como metal de aporte ER70S6 de 1.2
mm de diámetro, aplicando mezcla de gases: 95%
Ar y 5% CO2 , 23 V y velocidad de alimentación
de alambre de 97 mm/s. Este proceso se realizó
mediante brazo robótico Yaskawa 1400 con
fuente de alimentación Fronius TransPuls 4000.
b}
·f-f
_¡+-
a
�, -r
Figura 1. Esquemas de unión soldada CMT-P
robotizada en placas de acero HSLA: a) union a traslape
y b) union con dos cordones de soldadura.
Se desarrolló diseño de experimentos DOE
aplicando diseño central compuesto mediante
software Minitab 18, 2017, considerando cuatro
factores con dos niveles (alto y bajo) resultando
treinta y uno combinaciones, como se muestra en
tabla 3 donde se observa que corriente de
soldadura no excede 172 A, lo cual indico bajo
aporte de calor de entrada (Q001), velocidad de
avance de robot con 77 mm/s, ya que al
Abril - Junio, 2020
�aumentarla podrían aparecer defectos como faltas
de fusión y penetración del cordón de soldadura,
caudal de gases menor a 8.5 L/min y
precalentamiento hasta 250 ºC atendiendo
recomendaciones
para aceros
con baja
soldabilidad.
Se diseñó trayectoria lineal para unión de
placas programado desde controlador manual,
guardando posición inicial y final seguido de
instrucción Arcon/Arcof para encendido y
apagado de antorcha. Por último, ensambles
fueron limpiados con acetona en zona de
aplicación del cordón, sujetándolas a mesa de
trabajo y posicionando robot para inicio de
soldadura CMT-P. En tabla 3, solo se incluyen
trece corridas experimentales consideradas como
críticas para este análisis.
Tabla 3. DOE central compuesto para pruebas de
soldadura CMT-P
Condición
CMT-09
CMT-23
CMT-03
CMT-01
CMT-24
CMT-22
CMT-27
CMT-19
CMT-06
CMT-12
CMT-10
CMT-30
CMT-31
Corriente
de
soldadura
íAl
154
163
154
154
163
163
163
163
172
172
172
163
163
Avance de
soldadura
(mm/s)
Caudal
de gases
(L/min)
Precalentamiento
{°C)
63
70
7
7.5
7
7
7.5
8.5
7.5
7.5
8
7
7
7.5
7.5
200
50
100
100
250
150
150
150
100
200
200
150
150
77
63
70
70
70
56
63
77
63
70
70
2.3 Prueba de tensión
Las probetas de tensión se obtuvieron del
centro de cada unión soldada CMT, con
mecanizado utilizando máquina de corte por
chorro de agua Mitsubishi Electric Supreme, con
dimensiones de 142x25.4x4 mm de largo, ancho y
espesor, respectivamente de acuerdo al estándar
ASTM E8M [14] para determinar resistencia
mecánica. Estas pruebas por triplicado para cada
condición de soldadura CMT se ensayaron en
maquina electromecánica universal de tensión
Instron 4482 con celda de carga de 100 kN bajo
rapidez de deformación de 15 mm/min.
2.4 Análisis macro y microestructural
Para esta caracterización se realizó técnica
de metalografia de acuerdo al estándar ASTM-E3
[15] a partir de probetas de uniones soldadas CMT
de acero HSLA al Ni-Cr que se cortaron en
máquina por chorro de agua con dimensiones de
25xl0 mm de largo y ancho, respectivamente.
Abril - Junio, 2020
Estas muestras se montaron en baquelita para su
manipulación y desbaste con papel abrasivo de
diferentes grados. Posteriormente, se pulieron con
paño agregando Al20 3 en agua sobre paño
húmedo. Finalmente, muestras fueron atacadas
químicamente con Picral (4 g ácido pícrico y 100
ml alcohol metílico) por método de inmersión
durante 45 s para revelar características
microestructurales.
Análisis macroestructural de uniones
soldadas CMT fue realizado por inspección visual
bajo código AWS D1.1 [16] y estereoscopia, para
evaluar calidad, sanidad e identificación de
defectos de soldadura. Las micrografias obtenidas
se procesaron y analizaron mediante software
Image J (analizador de imágenes) con calibración
para diferentes escalas de magnificación
correspondientes con aumento
de cada
micrografia, tomada mediante estereoscopio Carl
Zeiss Stemi 2000-C conectado a cámara de alta
resolución para obtención de imágenes utilizando
software Axio Visión 4.8.2. Con este
procedimiento se midió ancho de ZAC promedio
para cada unión soldada CMT a partir de
micrografias tomadas a 10x.
Para análisis microestructural se utilizaron
muestras metalográficas descritas de uniones
soldadas
CMT
para
revelar
fases
microestructurales del metal de soldadura, ZAC y
metal base, mediante microscopio óptico Carl
Zeiss Axiovert 40 MAT con cámara y software
mencionados. Las micrografias de diferentes
uniones soldadas se tomaron a 500x.
3 Resultados y discusiones
3.1 Análisis macroestructural de uniones
CMT-P robotizadas
Después de inspeccionar visualmente la
calidad en términos de geometría del cordón de
soldadura, defectos (falta de fusión y porosidad),
ancho promedio y morfología de la ZAC para
treinta y uno uniones soldadas a traslape CMT-P
con metal de aporte ER70S6, se seleccionaron tres
corridas con adecuada calidad (CMT24, CMT27 y
CMT22) y otra unión con defecto (CMT6), ver
figura 2. Por lo tanto, análisis de resultados se
basó en estas cuatro uniones. Adicionalmente, se
observó que morfología de la ZAC generada por
cordón de soldadura no fue uniforme, resultando
dos áreas: semi-elíptica y otra rectangular en cada
placa de unión del acero aleado, respectivamente.
Ambas áreas influyeron en ancho promedio de la
ZAC.
�La unión CMT24 (163 A, 70 mm/s, 7.5
L/min y 250º C) mostro cordón de soldadura
convexo, completo y tamaño mediano, obteniendo
longitud de pierna horizontal de 4.53 mm, vertical
de 3.90 mm y mediana pierna efectiva
(incluyendo convexidad) de 3.97 mm. Por lo
anterior, resultaron piernas no proporcionales en
longitud, formando ZAC no uniforme con ancho
promedio de 1.47 mm, ver figura 2a). La
condición CMT27 (163 A, 70 mm/s, 7.5 L/min y
150º C) exhibió cordón convexo, pequeño por lo
que esta incompleto en ambos extremos, longitud
de pierna horizontal de 3.44 mm, vertical de 3.65
mm y menor pierna efectiva de 3.09 mm.
longitud
mostraron
Entonces,
piernas
proporcional, resultando ancho promedio de ZAC
no uniforme de 1.57 mm (figura 2b). La corrida
CMT22 (163 A, 70 mm/s, 8.5 L/min y 150ºC)
mostro cordón de soldadura pequeño con ambos
extremos incompletos, longitud de pierna
horizontal de 4.3 mm, vertical de 3.5 mm y pierna
efectiva mediana de 3.46 mm. Por lo tanto, ancho
de ZAC (no uniforme con forma semi-elíptica y
rectangular) fue 1.73 mm (figura 2c). Por lo
anterior, en estas tres uniones CMT analizadas se
reportó adecuada calidad.
Por último, en soldadura CMT-06 (172 A, 63
mm/s, 8 L/min y 100ºC) se observó cordón con
tamaño grande generando mayor longitud de
pierna horizontal (5.52 mm), vertical de 4 mm y
pierna efectiva más convexidad de 4.4 mm [16],
resultando mayor ancho de ZAC no uniforme de
1.77 mm. Sin embargo, se encontró falta de
penetración en raíz de unión, lo cual podría
relacionarse con bajo precalentamiento ( lO0ºC),
como se observa en figura 2d), por lo que esta
soldadura mostro calidad no aceptable.
b)
CMT 22, y d) Cordón con falta de penetración en raíz y
mayor ancho de ZAC en CMT6.
3.2 Ancho de ZAC en uniones CMT-P
robotizadas
Siguiendo con análisis macroestructural, se
midió y analizo ancho promedio de ZAC de
treinta y uno corridas CMT-P, resultando nueve
condiciones críticas incluyendo valores mínimo,
medios y máximo, es decir, rango que va desde
1.34 hasta 2.19 mm, como se observa en figura 3.
Valor mínimo de ancho promedio de ZAC (1.34
mm) se generó con 154 A, 77 mm/s, 7 L/min y
l00 ºC para corrida CMT03, como consecuencia
de la menor corriente de soldadura y la mayor
velocidad de soldadura. La segunda corrida con
menor ancho de ZAC (1.47 mm) se presentó en
GTAW24 atribuido al valor mediano de corriente
(163 A), seguida de GTAW 27 con 1.57 mm
debido al precalentamiento mediano (150 ºC). Lo
anterior, se comparó con el mayor ancho
promedio de ZAC (2.19 mm) derivado de la
mayor corriente (172 A), mayor precalentamiento
(200ºC), mediana velocidad de soldadura (63
mm/s) y caudal de gases de 7 L/min, para unión
CMTl0.
En base a lo anterior, se determinó un
aumento en ancho promedio de la ZAC, por lo
que el mayor aumento fue encontrado para unión
CMTl0 (63%), seguida de CMT27 (17%) y
CMT24 (10%) en comparación con el menor
ancho de ZAC de CMT3, lo cual se atribuyó
principalmente con incremento en corriente de
soldadura desde 172, pasando por 163 y hasta 154
A. Por lo tanto, se encontró relación proporcional
entre ancho de ZAC y corriente de soldadura.
2.5
,É. 2.0
GI
i::,
o
.e
U
e
1.5
<C
1.0
CMT-23 CMT-03 CMT-24 CMT-22 CMT-27 CMT-06 CMT-12 CMT-10 CMT-31
Figura 2 Macrografias obtenidas a 1 Ox para uniones
soldadas CMT-P en acero HSLA: a) Cordón mediano
con menor ancho de ZAC en CMT24, b) Cordón
pequeño con piernas iguales para CMT27, c) Cordón
con falta de relleno con piernas desproporcionadas en
Union soldada CMT
Figura 3. Ancho de ZAC promedio para varias uniones
soldadas CMT-P robotizadas en acero HSLA con
alambre ER70S6.
Abril - Junio, 2020
�3.3 Resistencia mecamca bajo tensión de
uniones CMT robotizadas
Después de analizar los resultados de
resistencia mecánica medida como carga máxima
a la tensión de pruebas de tensión por triplicado
para treinta y uno uniones soldadas CMT-P, se
determinó rango de carga máxima desde 9558 N
(CMT6) hasta 27280 N para CMT24. Se
identificaron cuatro condiciones representativas:
tres corridas (CMT24, CMT22 y CMT27)
próximas a la carga máxima de tensión y otra
(CMT6) con la menor carga. El comportamiento
de tracción representado como curva carga desplazamiento para cuatro uniones CMT
indicadas se puede observar en figura 4, se
observa incremento en valores de carga de tensión
conforme aumenta desplazamiento para cuatro
corridas, de acuerdo con combinaciones de
parámetros de soldadura aplicadas. También, es
evidente deformación elástica, seguida de
deformación plástica con pendiente positiva
prolongada, llegando a punto máximo de carga
para después tener fractura drástica y repentina, en
menor o mayor grado para cada corrida. Además,
este comportamiento mecánico bajo tensión
podría relacionarse con tipo de unión soldada a
traslape con dos cordones.
La mayor curva en términos de carga se
encontró para unión CMT24 con la mayor carga
máxima a tracción (27208 N) en forma de pico,
seguida de caída drástica para llegar a carga de
fractura con menor desplazamiento (4.85 mm),
ver figura 4, como consecuencia de combinación
de parámetros de soldadura CMT-P (corriente
mediana de 163 A, velocidad de soldadura
intermedia de 70 mm/s, 7.5 L/min y alto
precalentamiento de 250ºC), resultando menor
ancho de ZAC (1.47 mm) y unión con dos
cordones convexos sin defectos. Entonces esta
unión fue la mejor en términos de ancho de ZAC,
adecuada calidad y mayor carga máxima a
tensión. La tercer unión con alta carga máxima
(23436 N) se observó en soldadura CMT22 con
mayor deformación elástica y plástica, ambas
reflejadas como el mayor desplazamiento (6.15
mm) y carga máxima a la tensión con menor
pendiente, en comparación con CMT24. La cuarta
unión con alta carga máxima (21275 N) se
alcanzó para CMT27 con menores valores de
deformación plástica y desplazamiento (3.05 mm).
Todo lo anterior, se comparó contra curva de
unión CMT6 con la menor carga máxima a
tensión (9558 N), así como mínima deformación
elástica y plástica resultando el menor
Abril - Junio, 2020
desplazamiento (0.55 mm), ver figura 4, lo cual se
relacionó con alta corriente de 1 72 A, avance
mediano de soldadura de 63 mm/s, bajo
precalentamiento de lO0 ºC y 8 L/min, resultando
mayor ancho de ZAC (1.77 mm) y cordón de
soldadura con defecto de falta de penetración. Por
lo tanto, esta condición fue la peor soldadura
CMT.
-CMT-24
30000
�
e
·¡¡;
·O
..
CMT-22
25000
/1
-CMT-06
20000
,,
15000
u
10000
Cll
-CMT-27
-
,,.-
5000
O.O
O.IS
1.0
1.5
2.0
2.5
3.0
3.5
Desplazamiento
4.0
4.5
5.0
5.5
6.0
6.5
(mm)
Figura 4. Curvas carga - desplazamiento para cuatro
corridas de soldadura robotizada CMT-P.
Siguiendo con análisis mecánico, se
analizaron más a detalle nueve condiciones CMTP en función de carga máxima a la tensión, como
se muestra en figura 5. Se confirma rango de esta
carga (9558 a 27208 N). Además, se encontró que
corrida CMTl0 alcanzo carga de 25611 N y el
mayor ancho de ZAC (2.19 mm) por lo que esta
combinación de parámetros CMT no se
recomiendan para soldar aceros HSLA.
Adicionalmente, soldaduras CMTl 9 y CMT30
con similar carga máxima (21785 N) no son
adecuadas debido a que la zona de fractura en
probetas de tensión fue en la ZAC cuando se
requiere que fractura sea en metal base [17] , por lo
que no se recomiendan ambas combinaciones de
parámetros CMT. Entonces, uniones CMT14,
CMT22 y CMT27 siguen siendo condiciones en
segundo, tercer y cuarto lugar por debajo de
CMT24. Sin embargo, carga máxima a tensión
promedio del acero HSLA original fue 32697 N,
por lo que la mayor carga de tensión de mejor
unión CMT24 fue menor en 17% que carga de
este acero.
�25000
�
·O
·¡¡;
"'
"'
20000
15000
CMT-09 CMT•01
CMT-24 CMT-22 CMT-27 CMT- 1 9 CMT-06 CMT- 1 0 CMT-JO
Union soldada CMT
Figura 5. Carga máxima a la tensión promedio para
varias uniones soldadas CMT-P robotizadas en acero
HSLA.
3.4 Análisis microestructural de uniones
soldadas CMT-P robotizadas
El análisis del comportamiento mecánico de
carga máxima bajo tensión, ancho de ZAC y
calidad de uniones soldadas CMT-P, se
complementó con evolución microestructural para
corridas CMT24 y CMT6. Las características
microestructurales de ambas zonas (ZAC y cordón
de soldadura) variaron de acuerdo con
combinación de parámetros de soldadura
robotizada en cada corrida.
Para unión soldada CMT24 transversal
(figura 6a) se observó que cordón de soldadura
generado con alambre ER70S6 mostro
rnicroestructura formada por granos finos de
ferrita columnar (zonas blancas) paralelos,
intercalados y rodeados de agujas finas de ferrita
acicular en mayor cantidad (zonas obscuras) [18],
como consecuencia de solidificación del metal de
soldadura, ver figura 6b ). Mientras que la ZAC
fue producto de recristalización cerca del límite de
fusión del cordón (ZAC de segunda zona de
recristalización), esta compuesta por ferrita de
grano grueso y agujas de ferrita acicular [18]
distribuidas en matriz ferritica, como se observa
en figura 6c). Además, la ZAC cerca del metal
base (ZAC de primera zona recristalizada) mostro
granos ferriticos muy finos [18] (figura 6d). Estas
características microestructurales favorecieron la
mayor resistencia mecánica medida como carga
máxima a la tensión, menor ancho de ZAC y
unión sin defectos, es decir, calidad aceptable, en
comparación con treinta y uno corridas CMT
analizadas. Por lo anterior, la unión con mejor
comportamiento microestructural y mecánico fue
CMT24 como resultado de mejor selección de
parámetros de soldadura CMT-P.
Figura 6. Macrografia por estereoscopia y micrografias
obtenidas por microscopía óptica de junta soldada
CMT24: a) dos zonas microestructurales en unión, b)
ferrita acicular en cordón, c) ferrita acicular en ZAC de
2ª zona recristalizada y d) ferrita refinada en ZAC de 1 'ª
zona recristalizada.
En corrida CMT6 transversal (figura 7a) se
encontró cordón de soldadura con menor cantidad
de ferrita acicular entre granos columnares [18] en
mayor proporción, ver figura 7b). La ZAC de 2ª
zona recristalizada mostro baja presencia de ferrita
acicular en matriz de ferrita de grano grueso
(figura 7c) [18]. Mientras que la ZAC de l ra zona
recristalizada exhibió matriz ferritica con grano
fino, ver figura 7d). Este comportamiento
microestructural de reducción en fases duras se
reflejó en la menor carga máxima a tensión, así
como mayor ancho de ZAC y defecto de falta de
penetración en cordón de soldadura. Por lo tanto,
esta corrida fue la peor de todas las uniones CMT P.
Figura 7. Macrografla por estereoscopia y micrograflas
obtenidas por microscopía óptica de corrida CMT6: a)
cordón con falta de penetración, b) ferrita acicular en
cordón, c) ferrita acicular en ZAC de 2ª zona
recristalizada y d) matriz ferritica refinada en ZAC de
1 'ª zona recristalizada.
Abril - Junio, 2020
�4. Conclusiones
Las uniones a traslape soldadas mediante robot
(CMT24, CMT22 y CMT27) mostraron calidad
aceptable en términos de cordones de soldadura
convexos, valores de ancho promedio de ZAC
dentro del rango medido desde 1.34 mm (CMT3)
hasta 2.19 mm (CMTl0), intervalo de carga
máxima a la tensión calculado de 9558 N (CMT6)
a 27208 N (CMT24) y características
microestructurales de la ZAC recristalizada y
cordón de soldadura solidificado.
Por lo tanto, la corrida CMT24 alcanzo menor
ancho de ZAC (1.47 mm) y la mayor carga
máxima a la tensión, lo cual se asoció con fases
microestructurales duras tales como mayor
cantidad de agujas finas de ferrita acicular en
cordón y ferrita de grano grueso en la ZAC
recristalizada cerca al límite de fusión del metal de
soldadura. Todo lo anterior, se atribuyó a la mejor
combinación de parámetros de soldadura CMT -P:
corriente mediana de soldadura (163 A), avance
intermedio de soldadura (70 mm/s) y mayor
precalentamiento (250ºC). Por lo tanto, esta
combinación de parámetros se recomienda para
aplicar proceso CMT-P en acero aleado HSLA al
Ni-Cr.
Por otro lado, la peor corrida CMT6 presento la
menor carga máxima a tensión, así como mayor
ancho de ZAC (1.77 mm), derivado de menor
presencia de ferrita acicular en cordón de
soldadura y ZAC de segunda zona recristalizada.
Este comportamiento mecánico y microestructural
se debió a limitada combinación de parámetros de
soldadura: mayor corriente de soldadura (172 A) y
menor precalentamiento (lO0ºC).
5. Referencias
1.
M . Saadati, On the hot cracking of HSLA steel
welds: Role of epitaxial growth and HAZ grain size ,
Journal of Manufacturing Processes, 2019, pp. 242251
Abril - Junio, 2020
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
S.H. Avner, Introducción a la metalurgia fisica,
New York City, McGraw-Hill, 1 988, p. 357.
Y. Liu, Effect of step quenching on microstructures
and mechanical properties ofHSLA steel , Materials
Science & Engineering A, 2016, pp. 37 1 -378
AWS Welding Handbook, Carbon and low-alloy
steel, 201 1 , pp. 1 -16.
H. T Zhang, The are characteristics and metal
transfer behaviour of cold metal transfer and its use
in joining aluminium to zinc-coated steel, Materials
Science and Engineering A, 2007, pp. 1 1 1 - 1 13.
S. Selvi, Cold metal transfer (CMT) Technology an overview, Defence Technology, 201 8, pp. 28-44.
J. Arevalo, Proceso de soldadura por transferencia
de metal enfrío, Research Gate, 2008, pp. 1 -5.
C.G. Piclán and K. Y oung, Evaluation of cold
metal transfer (CMT) process far welding
aluminium alloy, Science and technology of
welding and joining, 2006. vol. 1 1 , nº 5, pp. 583585.
9.
S. Illescas, J. Femández, J. Asensio, M. Sánchez S.
J.M. Guilemany, Study of the mechanical
properties of low carbon content HSLA , Revista de
Metalurgia, 2009, pp. 01 -08.
10. B.A. Pichardo A., V.H. López M., R. García H., M.
Salazar M., Microestructura y propiedades
mecanicas de una junta soldada de placas bicapa,s
API X60/316L, Ava Cient., 201 9, vol. VII, No. 2,
1 1.
12.
13.
14.
1 5.
16.
17.
1 8.
pp. 1 35- 145.
AWS A5. 1 8 ,
Specification far carbon steel
electrodes and rods far gas shielded are welding,
American Welding Society, Miami Florida USA
2005, pp. 138-146.
AWS Al . 1 , Metric practice guide far the welding
industry, American Welding Society, Miami
Florida USA, 1 998, pp. 1 - 16.
B.R. Somers, Handbook Welding brazing and
soldering, ASM, 1 993, pp. 1064.
ASTM E8/E8M, Standard test methods far tension
testing ofmetallic materials, ASTM USA, 2016.
ASTM E3, Standard guide far preparation of
metallographics specimens , ASTM USA, 201 1 .
AWS D 1 . 1 , Structural welding code, American
Welding Society USA, 201 5.
ASME, Boiler and pressure vessel code, ASME
BPVC IX, 201 5.
G. Thewlis, Classification and quantification of
microestructures in steels, Materials Science and
Tecnology, 2004, 20, pp. 1 43- 1 59.
�Efecto del calor de entrada sobre la microestructura y microdureza en
uniones soldadas GTAW-P robotizadas para acero HSLA
Abraham Fuentesª•*, Benjamín Vargas\ Celso E. Cruz\ Verónica Estrella\ Irineo P. Zaragoza\
Miriam Aguilarc
ªTecnológico Nacional de México I IT de Tlalnepantla, División de Estudios de Posgrado e Investigación, Av. Instituto Tecnológico sin,
54070 Col. La comunidad, Tlalnepantla de Baz, Estado de México, México.
bCentro de Ingeniería y Desarrollo Industrial (CIDES!) sede Estado de México, Av. Desarrollo sin Parque Industrial Cuamala, 54763
Cuautitlán Izcalli, Estado de México, México.
cuAM - Azcapotzalco, División de CBI, Departamento de Materiales, Área de Ingeniería de Materiales, Av. San Pedro No. 180, Col,
Reynosa Tamaulipas, Azcapotzalco, 02200, CDMX, México.
*po dorski@live.com. mx
Resumen
El efecto del calor de entrada (Qnet) sobre la calidad, microestructura y dureza Vickers en uniones soldadas
con doble cordón robotizadas GTAW-P en acero aleado variando la corriente de soldadura, voltaje del arco,
velocidad de soldadura y precalentamiento fue evaluado mediante inspección visual, estereoscopia,
microscopia óptica y prueba de microdureza. Los resultados indicaron que Qnet alto (0.600 kJ/mm) favoreció
unión GTAW5 con adecuada calidad, sin defectos, menor ancho de zona afectada por calor recalentada
(ZACR) promedio (2.43 mm) con formación de ferrita de grano grueso y martensita con mayor microdureza
promedio de 597 HV, mientras que en metal de soldadura se observaron agujas finas de martensita y granos
alargados de ferrita primaria resultando la mayor dureza (644 HV). Sin embargo, con el mayor Q net (0.645
kJ/mm) se generó corrida GTAW7 produciendo mayor ancho de ZAC (4.41 mm) con socavado y
microestructura de ferritas idiomorfica y de grano fino resultando la menor dureza (536 HV), así como
soldadura conteniendo ferritas acicular y primaria generando 540 HV. Se encontraron dos perfiles de
microdureza: tipo A donde la ZACR alcanzo mayor dureza que metal de soldadura y tipo B con mayor
endurecimiento en soldadura que en ZACR.
Palabras clave: Acero al Ni-Cr, GTAW-P robotizado, calor de entrada, rnartensita, endurecimiento.
l. Introducción
El acero de alta resistencia y baja aleación
(HSLA) está diseñado para proporcionar alta
resistencia a la cedencia (350 a 1000 MPa) en
condición de laminado en caliente [1]. Este acero
tiene medio contenido de C (0.25 a 0.5%), 2.0%
Mn máximo, Cr, Ni, Mo, V, Nb, Ti y Cu [2]. Las
aplicaciones incluyen barcos, tuberías de línea de
petróleo y gas, automóviles, recipientes a presión,
tanques de almacenamiento, puentes y edificios
debido a excelentes propiedades mecánicas [3].
La soldadura por arco pulsado con electrodo de
tungsteno y protección de gas (GTAW-P)
robotizada es adecuada alternativa para aumentar
la productividad, debido a la alta repetitividad de
soldeo y mejoramiento de tiempos de trabajo
comparados con proceso GTAW manual.
Además, la GTAW-P proporciona soldadura
limpia, sin defectos, adecuado acabado superficial,
no produce escoria y disminuye posibilidad de
inclusiones en metal depositado. Ortiz et al. [4]
mostraron que en industria automotriz, la
inclinación hacia el proceso de soldadura
robotizada ha tenido gran impacto en la calidad,
consumo de energía del 66% y productividad de
60 al 73%.
Debido al gran efecto que tiene Qnet generado por
la soldadura sobre las diferentes zonas
microestructurales y propiedades mecánicas de
unión soldada, se han realizado diversos estudios
sobre Qnet• Además, el decremento de microdureza
en la ZAC está asociado con Qnet estudiado por
varios investigadores. Por ejemplo, Sadeghian et
al. [5] señalaron que con soldadura GTAW
convencional con 120 A, 16.75 V y velocidad de
soldadura (S) de 1.4 mm/s, resulto en Q net alto
(0.861 kJ/mm), por lo que valores de dureza
Vickers alcanzaron 300 HV (100 gr) en la ZAC
del acero API-X65. Mientras que con Qnet bajo
(0.506 kJ/mm), la dureza HV aumento 25 %, es
�Abraham Fuentes, Benjamín Vargas, Celso E. Cruz,
Verónica Estrella, Irineo P. Zaragoza, Minam Aguilar
decir, a 400 HV (100 gr) en la ZAC, debido a la
alta rapidez de enfriamiento, lo que llevo a
formación de bainita superior.
López et al. [6] estudiaron acero microaleado de
alta resistencia, con microestructura compuesta de
martensita y bainita, unido con GTAW
convencional con 200 A, 3 mm/s y 0.933 kJ/mm,
lo que resulto en ablandamiento en la ZAC
asociado con formación de diferentes fases
microestructurales en subzonas de la ZAC. En la
ZAC de crecimiento de grano (ZACCG) se formó
martensita, bainita y ferrita Widmanstiiten. La
ZAC de recristalización (ZACRC) presento
bainita, ferritas de borde de grano y poligonal. En
la ZAC parcialmente transformada (ZACPT)
encontraron ferritas de borde de grano, poligonal
y acicular. También, se presento tamaño de grano
tres veces mayor en la ZACCG (18.92 µm) que en
la ZACRC (6.50 µm). Dong et al. [7] reportaron
diferentes combinaciones de parámetros de
soldadura GTAW resultando varios valores de
Qnet (0.250, 0.400, 0.460, 0.570, 0.670 y 0.770
kJ/mm), afectando la microestructura del metal de
soldadura, ZACCG y ZACFG en uniones soldadas
del acero HSLA. Para 0.670 kJ/mm, observaron la
formación de bainita inferior fina y ferrita acicular
en la ZAC. Concluyeron que incremento del Qnet
restringió
la
formación
de
martensita,
promoviendo la transformación bainitica.
Sin embargo, hay mínimas publicaciones sobre
caracterización mecánica y microestructural de la
ZAC y metal de soldadura en uniones soldadas
por robot mediante proceso GTAW-Pulsado en
acero HSLA. Por lo que se complica tener
conocimiento amplio sobre la metalurgia de
soldadura para estas dos zonas microestructurales,
con lo que se generaría mejor entendimiento de la
correlación que existe entre las causas y efectos
del comportamiento de la microestructura sobre
propiedades mecánicas de unión soldada.
El objetivo de esta investigación es un análisis
comparativo de la microestructura, ancho de ZAC
y dureza Vickers de uniones soldadas a tope
GTAW-P robotizado, utilizando como variables a
la corriente de soldadura, velocidad de soldadura,
voltaje del arco y precalentamiento, con el fin de
mejorar la soldabilidad, sanidad y calidad de estas
uniones. La originalidad del trabajo se encuentra
en que el acero empleado para las uniones es
experimental, lo que significa información
limitada sobre las propiedades mecánicas y zonas
microestructurales generadas con diferentes
parámetros de soldadura GTAW-P robotizada.
Además, con el estudio se podría aportar las
Abril - Junio, 2020
mejores combinaciones
soldadura.
de
parámetros
de
2. Parte experimental
2.1 Materiales
Se partió de placas de acero HSLA al Ni-Cr con
dimensiones de 500x500x4 mm en longitud,
ancho y espesor, respectivamente. Los cupones
para realizar uniones soldadas a tope se cortaron
con
dimensiones
de
l l0xl10x4
mm,
respectivamente, mediante maquina Water Jet
Mitsubishi Electric Suprema DX510. La
composición química del alambre de soldadura
ER70S6 de acuerdo con especificación AWS
A5.18 [8] y metal base HSLA en condición
original, se incluye en tabla 1. Esta composición
se obtuvo mediante espectrometría de emisión
óptica de Spectrolab. Los contenidos de C y S se
obtuvieron con método de combustión directa y
detección infrarroja. Los valores de carbono
equivalente (CeJ se calcularon mediante ecuación
1 reportada en estándar AWS WIT [9].
Tabla l . Composición química del metal de aporte
ER70S-6 y acero HSLA.
Mate
ria!
e
ER70
S-6
Acero
HSL
A
Elemento químico (% peso)
e
Si
Ni
0. 1
05
M
n
1.6
25
0.9
75
15
15
0.1
5
0.2
80
1.3
40
0.4
20
l.
82
53
0.5
44
[eq
o.
r
o.
o.
p
s
o.o
o.o
o.o
o.o
Mo
+ !!..!:. + 0:_ + Cu + Mo
= [ + Mn
6
15
5
13
4
25
15
C ,q
25
0.4
90
03
0.8
67
(1 )
Las propiedades mecánicas del metal de aporte en
base a especificación AWS A5.18 [8] y metal base
se presentan en tabla 2, indicando que metal base
presento mayores valores de resistencias máxima
a la tensión (Su) y a la cedencia (S0). Sin embargo,
mostro menor ductilidad, comparados con valores
del metal de aporte.
Tabla 2. Propiedades mecánicas del alambre ER70S-6 y
acero HSLA.
Material
ER70S6
Acero
HSLA
Dureza
Rockwell
92.6 HRB
32.6 HRC
2.2 Proceso
robotizada
de
So
s.
0.2 %
(MPa)
(MPa)
Elongación
(%)
375
791
745
1252
22
11
soldadura
GTAW-P
�.. . .
1
• • •
La posición de soldadura GTAW-P en placas
HSLA para uniones soldadas a tope con doble
cordón fue plana lG (figura la). Las placas se
soldaron con ángulo de antorcha de 90º con
electrodo tungsteno con óxido de cerio al 2%
(CeO2) con diámetro de 3.2 mm, longitud de arco
pulsado de 2.5 mm, desplazamiento de soldadura
tipo empuje, frecuencia de 20 Hz y velocidad de
alimentación del alambre de 1.2 mm/s. Las placas
presentaron bisel recto de 90º en área a soldar con
abertura de raíz de 0.9 mm (figura lb), que es
diámetro del metal de aporte ER70S6. El gas de
protección fue 99.99 % Ar con caudal de 14
L/min. Se utilizó transferencia de metal por corto
circuito por medio de arco pulsado con cuatro
parámetros de soldadura: corriente de soldadura
(209 a 333 A) [5, 10], voltaje del arco (13 a 16.2
V), precalentamiento (25 a 150 ºC) y S (3 a 8
mm/s) utilizando robot Fanuc Are Mate 120ic, de
acuerdo al código AWS D 1.1 [ 11].
➔
11-
R : 0.9 mm
Figura l . Esquemas de union soldada para placas de
acero HSLA mediante proceso GTAW-P robotizado: a)
union a tope y b) union sin preparacion en bisel con
doble cordón.
De acuerdo con experimentaciones previas para
ajuste de cuatro parámetros, se generó matriz
experimental con siete corridas GTAW-P
robotizadas, ver tabla 3. Adicionalmente, Q net fue
calculado con ecuaciones 2 y 3 [12] para cada
unión.
(2)
Qnet = I} Q arc
Dónde: Q001 = calor de entrada neto (kJ/mm), 11 =
eficiencia de transferencia de calor, 0.65 para
GTAW-P.
Qarc = (E 1 / S) =
(3)
Dónde: Qarc = energía de arco (kJ/mm), E =
voltaje de arco (V), I= corriente de soldadura (A)
y S = velocidad de soldadura (mm/s).
El índice de rapidez de enfriamiento (L1t815 ) fue
calculado con ecuación 4 [7], que representa
tiempo del enfriamiento desde 800 a 500 ºC, ver
tabla 3.
�tg¡5
= 5 qQnet
( 4)
Adicionalmente, para medir el tiempo crítico
(r815 ), es decir, por debajo de este valor se
encuentra martensita en la ZAC, se aplicó
ecuación 5 [13] resultando valor de 2.65 s.
logt8/5 = 2.69Ceq + 0.321
(5 )
2.3 Caracterización macroestructural
Para este análisis se utilizaron probetas
transversales de 27xl5x4 mm de largo, ancho y
espesor, respectivamente, las cuales se prepararon
por metalografia en base al estándar ASTM E3
[ 1 4]. Las probetas se encapsularon en baquelita en
montadora MTI Corporation LHMl000, las cuales
fueron desbastadas con papel abrasivo de
diferentes grados y pulidas con AlzO 3 con
diámetro de 0.3 µm en paño húmedo. Finalmente,
las muestras fueron atacadas con picral (4 g ácido
pícrico y 100 m1 de alcohol metílico) mediante
técnica de inmersión durante 90 s [15]. La
estereoscopia se realizó con estereoscopio Carl
Zeiss Stemi 2000-C incluyendo cámara Carl Zeiss
AxioCam ERc 5s conectada a computadora con
software Axio Vision Rel. 4.8. Las macrografias
de uniones soldadas GTAW-P se obtuvieron a
6.5x para abarcar unión completa.
Tabla 3. Matriz experimental con siete corridas
robotizadas GTAW-Pulsado.
Unión
Corriente Voltaje
del arco Precalentamiento
de
soldadura
{°C)
(mm/s)
(A)
(V)
At.,,
(s)
GTAWl
200
13
25
3
1 .82
GTAW2
209
13
25
3
1 .9 1
GTAW3
209
12.3
1 50
3
1 .80
GTAW4
285
1 5.4
1 50
8
1.18
GTAW5
285
1 6.2
150
5
1 .95
GTAW6
333
14.9
150
8
1 .30
GTAW7
333
14.9
150
5
2.09
Calor de
entrada
(kJ/mm)
0.563
0.588
0.556
0.356
0.600
0.403
0.645
2.4 Análisis microestructural
Para evolución microestructural se utilizaron las
anteriores probetas metalográficas de uniones
soldadas GTAW-P para revelar características
microestructurales del metal de soldadura, ZAC y
metal base, mediante microscopio óptico Carl
Zeiss Axiovert 40 MAT con cámara y software
mencionados. Las micrografias de diferentes
uniones soldadas se tomaron a 500x.
2.5 Prueba de dureza Vickers
Abril - Junio, 2020
�Abraham Fuentes, BenJamín Vargas, Cclso E. Cruz,
Verómca Estrella, Irineo P. Zaragoza, Minam Aguilar
Se realizaron mediciones de microdureza sobre
muestras transversales habilitadas de uniones
soldadas a tope de acuerdo al estándar ASTM
E3 84 [16]. Se aplicaron veintidós lecturas
divididas en dos perfiles (cordones de relleno y
respaldo) por probeta desde el metal base y ZAC
en ambos lados de unión y metal de soldadura
central con 200 gr de carga y 12 s de prueba. Las
indentaciones fueron realizadas cada 0.55 mm en
distancia. Estas pruebas se realizaron con equipo
Wilson Hardness Tukon 1102.
3. Resultados y discusiones
3.1 Defectos
robotizada
de
soldadura
GTAW-P
La calidad y sanidad de siete uniones soldadas
GTWA-P con metal de aporte ER70S6 se
evaluaron mediante inspección visual en base a
defectos tales como socavado, falta de fusión y
porosidad [9], así como concentricidad entre dos
cordones, ancho y morfología de la ZAC. La
mejor calidad, libre de defectos y adecuada
concentricidad entre cordones, se observó en
condición GTAW5 (285 A, 16.2 V y 5 mm/s), ver
figura 2a). En segundo lugar, esta unión GTAWl
(200 A, 13 V y 3 mm/s) debido a que presento
desalineación entre ambos cordones de soldadura,
sin defectos y adecuada fusión (figura 2b). En
tercer lugar, siguió corrida GTAW6 (333 A, 14.9
V y 8 mm/s) mostrando cordón de respaldo con
mayor tamaño que el de relleno y sin defectos, ver
figura 2c).
de soldadura. La probeta GTAW4 (285 A, 1 5.4 V
y 8 mm/s) presento mínima falta de fusión entre
cordones de soldadura, así como su desalineación,
ver figura 3a). La soldadura GTAW2 (209 A, 13
V y 3 mm/s) también mostro falta de fusión con
mayor tamaño en la ZAC entre ambos cordones
en comparación con GTAW4, la cual se atribuyó
al Qnet alto (0.588 kJ/mm) y falta de
precalentamiento, favoreciendo desfasamiento
entre cordones (figura 3b ). Sin embargo, la corrida
GTAW3 (209 A, 12.3 V y 3 mm/s) exhibió falta
de fusión [ 1 7], localizada entre cordones, con el
mayor tamaño en comparación con otras uniones,
como se observa en figura 3c). Finalmente, la
prueba GTAW7 (333 A, 14.9 V y 5 mm/s)
presento evidente socavado [9, 18] en ambos
lados del cordón de relleno con mayor
penetración, como consecuencia del gran aporte
térmico medido como el mayor Qnet (0.645
kJ/mm) derivado de la mayor corriente de
soldadura, ver figura 3d).
Figura 3. Macrografias obtenidas por estereoscopia a
6.5x para uniones de acero HSLA: a) GTAW4 con
desfasamiento entre cordones, b) GTAW2 y c) GTAW3
con falta de fusión entre cordones, y d) GTAW7 con
socavado en cordón de relleno.
3.2 Ancho de ZAC en uniones GTAW-P
robotizadas
Figura 2. Macrografias obtenidas por estereoscopia a
6.5x para uniones de acero HSLA: a) GTAW5 sin
defectos de soldadura, b) GTA Wl con desfasamiento
entre cordones y c) GTAW6 con cordón de respaldo de
mayor tamaño que de relleno.
Siguiendo con análisis macroestructural, cuatro
uniones resultaron con defectos bajo diferentes
grados de severidad, principalmente falta de
fusión generada entre cordones o límite de fusión
Abril - Junio, 2020
En figura 4 se muestra los diferentes valores del
ancho promedio de la ZAC para siete uniones
soldadas GTAW-P. Se determinó rango desde
2.30 a 4.65 mm, es decir, el menor ancho de ZAC
se observó para unión GTAW3 (2.30 mm) como
consecuencia de Qnet mediano (0.556 kJ/mm) y
baja corriente (209 A) [19], lo que formo la región
más pequeña de ZAC, seguida de condiciones
GTAW5 (2.43 mm) y GTAW4 (3.59 mm), en
comparación con el mayor valor para soldadura
GTAW6 (4.65 mm) [6]. Por lo tanto, se determinó
incremento en ancho de ZAC, el mayor aumento
�fue alcanzado para corrida GTAW6 (102%),
seguida de GTAW7 (92%) y GTAW2 (75%) en
comparación con GTAW3, lo cual se asoció con
Qnet mediano (0.403 kJ/mm) favorecido por alta
corriente (333 A). En base a lo anterior, se
encontró relación incremental entre ancho de ZAC
y Qnet para tres uniones: GTAW3 (2.30 mm con
0.556 kJ/mm), GTAW5 (2.43 mm con 0.600
kJ/mm) y GTAW7 (4.41 mm con 0.645 kJ/mm),
es decir, ancho de ZAC aumento a medida que se
incrementó Qnet junto con corriente de soldadura.
Adicionalmente, se analizó la morfología de la
ZAC, observando dos tipos: ZAC convencional
(ZAC0) sobre metal base y ZAC recalentada
(ZACR) entre cordones. La corrida GTAW3
mostro principalmente ZACR con forma
trapezoidal y mínima cantidad de ZACc con
forma semi-elíptica localizada junto al cordón de
respaldo, ver figura 3c). La soldadura GTAW5
presento ZACR con morfología trapezoidal y
mínima ZACc con formación rectangular junto al
cordón de relleno en parte superior de unión,
como se observa en figura 2a). Además, ambas
uniones mostraron adecuada alineación entre
centros de cordones. Por lo tanto, la forma
trapezoidal de la ZAC se relacionó con menor
extensión de zona afectada térmicamente, es decir,
menor ancho de ZAC. Finalmente, una
observación macroscópica relevante se encontró
en condición GTAW7 con 100% de ZACR en
forma rectangular a través de unión (figura 3d) [9]
por lo que la ZACc se transformó, como
consecuencia del mayor Qnet favorecido por alta
corriente de soldadura (333 A), generando defecto
de socavado.
GTAW-1
GTAW-2
GTAW-3
GTAW-4
GTAW-5
GTAW-6
GTAW6, así como condición GTAW7 con
socavado. Se identificaron diferentes zonas
microestructurales en unión soldada: cordón de
relleno, ZACR izquierda (ZACru), ZACR derecha
(ZACRct) y cordón de respaldo. Para corrida
GTAW5, en metal de relleno ER70S-6 se
generaron granos alargados y finos (zonas
blancas) de ferrita primaria (FP) y regiones de
martensita lenticular (ML) en mayor cantidad [20]
entre granos ferriticos (figura 5a). En la ZACru se
formó matriz de ferrita de grano grueso (FGG)
con límites de grano bien definidos y presencia
limitada de agujas de ML [18], ver figura 5b).
Mientras que la ZACRct presento formación de
FGG de mayor tamaño y ML en mayor cantidad
(figura 5c). Además, en metal de respaldo se
observaron granos de FP con agujas de ferrita
acicular (FA) entre granos alargados (figura 5d).
Estas fases microestructurales duras se generaron
con Q0e1 alto (0.600 kJ/mm) asociado con valores
medianos de corriente (285 A) y S (5 mm/s), así
como adecuado índice de rapidez de enfriamiento
(�t815) de 1 .95 s favorecido por precalentamíento
( l50ºC), resultando ancho promedio de ZAC bajo
(2.43 mm). Finalmente, en figura 5e) se observó
microestructura con morfología típica de acero
HSLA laminado en caliente, la cual presento
matriz ferritica (F) de granos equiaxiales muy
finos y presencia de colonias de perlita (P), ambas
fases ordenadas en bandas alternadas y alineadas
en dirección de laminación como resultado del
proceso termo-mecánico [l]. Por lo tanto, es
factible realizar soldadura GTAW-P con esta
combinación de parámetros de soldadura
GTAW5.
GTAW-7
Unlon soldada GTAW.P
Figura 4. Ancho de ZAC promedio para diferentes
uniones soldadas GTAW-P robotizadas en acero HSLA.
3.3 Análisis microestructural
Este estudio de microscopia óptica a 500x se basó
en corridas que presentaron mejor calidad y
sanidad sin defectos: GTAW5, GTAWl y
Abril - Junio, 2020
�Abraham Fuentes, BenJamín Vargas, Cclso E. Cruz,
Verómca Estrella, Irineo P. Zaragoza, Minam Aguilar
Figura 5. Micrografias obtenidas por microscopia óptica
de zonas microestructurales de unión GTAW5 : a)
cordón de relleno con ferrita primaria, b) ZAC Ri con
martensita lenticular, c) ZAC Rd con ferrita de grano
grueso, d) cordón de respaldo con ferrita acicular, y e)
metal base HSLA con perlita.
Para unión GTAWl , se observó en cordón de
relleno formación de FP y agujas finas de FA
entre granos ferriticos alargados (figura 6a). La
ZACRi mostro menor proporción de FGG y agujas
finas de martensita lenticular, ver figura 6b). En la
ZACRd se encontró mayor cantidad de FGG y ML
(figura 6c), tal como reporto Dong et al [7]. El
cordón de respaldo exhibió FP de grano fino y
agujas de FA (figura 6d). Estas fases resultaron de
Qnet mediano (0.563 kJ/mm) y menor �t815 (1.82 s)
favorecido por falta de precalentamiento,
produciendo ancho de ZAC mediano (3.6 mm).
Figura 6. Micrografias obtenidas por microscopia óptica
de microestructuras de corrida GTAWl : a) cordón de
relleno con ferrita primaria, b) ZACRi con ferrita de
grano grueso, c) ZAC Rd con martensita y d) cordón de
respaldo con ferrita acicular.
La prueba GTAW6 exhibió cordón de relleno
conteniendo mayor cantidad de agujas de ferrita
Widmanstaten secundaria (FWS), granos finos de
FP y agujas finas de FA (figura 7a). Para ambas
ZACRi y ZACRa se encontró matriz de fase FGG y
agujas de ML, ver figuras 7b) y 7c),
respectivamente. Por otro lado, en cordón de
respaldo se encontraron granos de FP, menor
cantidad de FWS y agujas de ML (figura 7d) .
Estas fases frágiles se debieron al Qnet mediano
(0.403 kJ/mm) asociado con valores altos de S (8
mm/s) y corriente (333 A) y precalentamiento
(150ºC). Además, �t815 pequeño (1.3 s), es decir,
menor rapidez de enfriamiento favoreció
transformación martensitica [6, 21]. Sin embargo,
todos los factores mencionados influyeron en
formación del mayor ancho de ZAC promedio
Abril - Junio, 2020
(4.65 mm), por lo que esta corrida GTAW-P no es
recomendable para soldar.
Figura 7. Micrografias obtenidas por microscopia óptica
de microestructuras en unión GTAW6: a) cordón de
relleno con ferrita Widmanstiiten, b) ZACR; con ferrita
de grano grueso, c) ZACRd con martensita, y d) cordón
de respaldo con ferrita primaria.
Por último, unión soldada GTAW7 consistió del
cordón de relleno con formación de granos
alargados medianos de FP y granos de FA (figura
8a). Mientras que ambas ZACRi y ZACRa
mostraron ferrita de grano fino (FGF) y ferrita
idiomórfica I(FP) de tamaño mediano, ver figuras
8b) y 8c), respectivamente. Por otra parte, en
cordón de respaldo se encontraron granos de FP
con presencia de FA (figura 8d). Estas fases
microestructurales se formaron con el mayor Q net
generado (0.645 kJ/mm) favoreciendo alto pico de
temperatura, lo que genero disolución de
precipitados y como consecuencia menos sitios de
nucleación para nuevas fases que se producen
durante enfriamiento de un1on, así como
formación de defecto de socavado. El
comportamiento microestructural descrito en
cuatro corridas descritas se relaciona directamente
con dureza Vickers.
�Figura 8. Micrografías obtenidas por microscopia óptica
de microestructuras de corrida GTAW7 : a) cordón de
relleno con ferrita acicular, b) ZAC Ri con ferrita
idiomorfíca, c) ZACRd con ferrita de grano fino y d)
cordón de respaldo con ferrita primaria.
3.3 Dureza Vickers
Los perfiles de microdureza promedio a través de
ambos cordones de siete uniones soldadas
GTAW-P son mostrados en figura 9. Se encontró
que la tendencia de dureza Vickers cambia en todo
el recorrido de cada unión con la menor dureza en
acero HSLA comparado con la ZAC y metal
(cordón) de soldadura, debido a diferentes
combinaciones de parámetros de soldadura, ciclos
de temperatura y composición química entre
metales base (acero HSLA) y soldadura
(ER70S6). Se encontraron dos comportamientos :
primer perfil mostro tendencia A critica de mayor
dureza (endurecimiento) en ambas ZACRi y
ZACRd en comparación con metal de soldadura
central, para cuatro uniones (GTAW l , GTAW2,
GTAW3 y GTAW4). Mientras que segundo perfil
B típico mostro mayor endurecimiento en cordón
de soldadura comparando con ambas ZAC R en
tres uniones (GTAW5, GTAW6 y GTAW7) .
Ambos tipos de endurecimiento se relacionaron
con presencia de fases microestructurales duras
como martensita [7] .
...
MB
MB
ZAC
,,.
,¡¡¡
�
...
...
Distancia (um}
Figura 9. Perfiles de microdureza a través de zonas
microestructurales para siete uniones GTAW-P
robotizadas.
En figura 1 O se ilustran durezas HV promedio
para ambas ZAC R y metal de soldadura en ambos
cordones para siete uniones GTAW-P robotizadas,
confirmando dos tipos de endurecimiento A y B.
En caso de perfil A critico es evidente que dureza
promedio de ambas ZAC R es mayor en
comparación con respectivos valores del metal de
soldadura para primeras cuatro uniones. Por lo
tanto, el mayor endurecimiento se alcanzó para
unión GTAW3, seguida por GTAW2 y GTAWl
como resultado de valores bajos y medianos de
Qnet de 0.356 a 0.588 kJ/mm. Además, este perfil
A es susceptible al agrietamiento en la ZAC R, una
vez que componente con soldadura sea puesto en
servicio. Para comportamiento B típico donde
metal de soldadura alcanzo mayor endurecimiento
comparando con ambas ZACR para últimas tres
uniones. Por lo que, el mayor incremento de
dureza se observó en corrida GTAW6, seguida de
GTAW5 y GTAW7 debido a mayores valores de
Qnet (0.403 a 0.645 kJ/mm) derivados de mayores
valores de corriente de soldadura (285 a 333 A).
Analizando la microdureza promedio de ambas
ZACR y cordón de soldadura de siete uniones
soldadas, la mayor dureza HV se observó para
metal de soldadura de corrida GTAW5, seguido
de cordón de soldadura y ZAC R de GTAW6 y
ZACR de GTAW5. Por lo tanto, estas dos corridas
alcanzaron mayor endurecimiento en comparación
con otras cinco uniones y acero HSLA, como
consecuencia de fases microestructurales duras
como agujas finas de martensita y ferrita
Widmanstiiten secundaria en cordón de soldadura
de pruebas GTAW5 y GTAW6, respectivamente .
Mientras que para la ZAC R se observaron fases
duras tales como aguj as finas de martensita [7] y
ferrita de grano grueso en corridas GTAW6 y
GTAW5. Esta evolución microestructural se
derivó de combinación de parámetros de
soldadura representada mediante Q net alto de 0.600
kJ/mm (GTAW5) y Qnet mediano de 0.403 kJ/mm
(GTAW6).
650
600
550
di
g 500
> 450
:r 400
lS
; 350
300
250
200
D
MB
GTAW1
� GTAW2
- GTAW3
GTAW4
- GTAW5
� GTAW6
mi) GTAWT
ZAC
Cordón
Microestructura
MB
Figura 10. Valores de dureza Vickers promedio en
ZACR y metal de soldadura para siete uniones soldadas
GTAW-P.
4. Conclusiones
Después de inspección visual de siete uniones
soldadas robotizadas, solamente GTAW5 con Q net
alto de 0.600 kJ/mm, GTAW l (0.563 kJ/mm) y
GTAW6 (0.403 kJ/mm) presentaron adecuada
calidad sin defectos de soldadura. Sin embargo,
solo unión GTAW5 (285 A, 1 6.2 V, 5 mm/s y
Abril - Jun io, 2020
�Abraham Fuentes, Benjamín Vargas, Celso E. Cruz,
Verónica Estrella, Irineo P. Zaragoza, Minam Aguilar
l50ºC de precalentamiento) mostro menor ancho
de ZAC promedio (2.43 mm) y mejor calidad, en
comparación con el mayor valor (4.65 mm) en
GTAW6 (333 A, 14.9 V, 8 mm/s y 150º C)
favorecido por mayor corriente de soldadura. Sin
embargo, al aplicar el mayor Qnet (0.645 kJ/mm)
en corrida GTAW7 (333 A, 14.9 V, 5 mm/s y
150ºC) se observó ancho de ZAC mayor (4.41
mm) y defecto perjudicial de socavado en
costados del cordón de relleno con mayor tamaño
en comparación con el de respaldo.
Para corridas GTAW3, GTAW5 y GTAW7, con
adecuada alineación entre ambos cordones, el
efecto del calor de entrada sobre ancho de ZAC
promedio de 2.30, 2.43 y 4.41 mm,
respectivamente fue su incremento con aumento
del Qnet de 0.556, 0.600 y 0.645 kJ/mm,
respectivamente.
La mejor unión soldada GTAW5 presento dos
cordones de soldadura con microestructura
compuesta por granos alargados de ferrita
primaria y agujas de martensita lenticular entre
estos granos, produciendo la mayor microdureza
promedio de 644 HV, mientras que la ZACR
mostro ferrita de grano grueso y agujas de
martensita, generando dureza Vickers alta de 597
HV. Este comportamiento microestructural y
dureza se asoció con valor de Qnet alto (0.600
kJ/mm) derivado de valor mediano de corriente de
soldadura (285 A).
El perfil de microdureza donde el metal de
soldadura alcanzo mayor dureza en comparación
con la ZACR se clasifico como tipo B típico
encontrado en tres uniones soldadas robotizadas
GTAW5, GTAW6 y GTAW7.
Sin embargo, se encontró segundo perfil de dureza
tipo A critico donde la ZACR alcanzo mayor
dureza Vickers que metal de soldadura, debido a
que la microestructura exhibió agujas finas de
martensita y ferrita de grano grueso originando
microdureza de 560 HV, mientras que metal de
soldadura mostro granos de ferrita primaria y
ferrita acicular resultando la menor dureza de 523
HV, tal como lo observado en prueba GTAWl
(200 A, 13V y 3 mm/s) asociado con Qnet mediano
(0.563 kJ/mm). Este comportamiento se encontró
en cuatro corridas GTAWl, GTAW2, GTAW3 y
GTAW4, por lo que podrían ser más susceptibles
al agrietamiento en servicio. Entonces, no se
recomiendan sus combinaciones de parámetros de
soldadura robotizada.
5.- Referencias
Abril - Junio, 2020
l.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
1 5.
16.
17.
1 8.
1 9.
T. Baker, Microalloyed steels, lronmaking &
Steelmaking, 2016, 4(43), pp. 264-307.
Properties and Selection: lrons, Steels, and High
Preformance Alloys, vol. 1, The materials
Information Company, 1990.
D.M. Viano; N.U. Ahmed; G.O. Schumann,
lnjluence of heat imput and travel speed on
microestructure and mechanical properties of
double tandem sumerged are high strength low
alloy steel weldments, Science and Tecnology of
Welding and Joining, 2000, 5(1), pp. 26-34.
M. Ortiz; C. Sanches; H. Fuqen, Automatizacion de
los procesos de soldadura final para vehículos de
pasajeros en GM Ca/motores , Ingenio Magno,
2016, 7(1), pp. 10-2 1 .
M . Sadeghian; M . Shamanian; A . Shafyei, Effect of
heat input on microestructure and mechanical
properties of dissimilar joints between super duplex
stainless steel and high strength low alloy steel,
Materials & Design, 2014, 60, pp. 678-684.
E. López Martínez; B.F. Campillo Illanes; P.
Gamica González; H.J. Vergara Hemández, Efecto
del calor aportado por soldadura en un acero
microaleado, Memorias del XIX congreso
internacional anual de la SOMIM, 2013, pp. 701 707.
Honggang Dong; Xiaohu Hao; Dewei Deng. Effect
of welding heat input on microstructure and
mechanical properties of HSLA steel joint ,
Metallogr. Microstruct , 2014, 3, pp. 138-146.
American Welding Society. AWS A5. 1 8 .
Specification for carbon steel electrodes and rods
for gas shielded are welding, AWS, 2005, pp. 2-6.
American Welding Society. Welding lnspection
Tecnology, AWS, Miarni, Florida, 2000.
E. Mortzavi, R. Amini Najafabadi, Amirhossein
Meysami, Effect of heat input on microestructure
and mechanical propieties of dissimilar joints of
A/SI 31 6L steel and API X70 high-strength low
alloy steel, Joumal of Iron and Steel Research
lntemational, 2017, 24, pp. 1248-1253.
American Welding Society. AWS Dl. l. Structural
Welding Code, AWS, Miarni FL, 2000.
l. Guzman-Flores; B. Vargas-Arista; J. J. Gasca
Dorninguez; C.E. Cruz-Gonzalez; M.A. González
Albarran; J. del Prado-Villasana, Effect of torch
weaving on the microestructure, tensile and impact
resistances, and fracture of the HAZ and weld bead
by robotic GMA W process on ASTM A36 steel,
Soldagem & inspecao, 2017, 1 (22), pp. 72-86.
O.S. Odebiyi; S.M. Adedayo; L.A.T. Martins; O.
Onuorah, A review of weldability of carbon steel in
arc-based welding processes, Cogent Engineering,
2019. 6(1 ).
ASTM Intemational, ASTM E3-ll, Standard guide
for preparation of metallographic specimens ,
ASTM, U.S.A, 201 1 .
ASTM International, ASTM E407-15 Standart
practice for microetching metals and alloys,
ASTM, U.S.A, 201 6. pp. 13.
ASTM Intemational, ASTM E384- 17 Standard Test
Method for Microindentation Hardness of
Materials, 2017, pp. 40.
ASTM Intemational Handbook, Welding brazing
and soldering, vol. 6, ASM intemational, 1 993.
ASTM Intemational,
Weld integrity and
performance, ASTM, 1 997.
M.H.A Musa; M.A. Maleque; M.Y. Ali, An
investigation of TIG welding parameters on
microhardness and microstructure of heat affected
�..
20.
21.
zone of HSLA steel, IOP Conf.Series: Materials
Science and Engineering, 290, 201 8 .
G. Thewlis, Classification and quantification of
microestructures in steels, Materials Science and
Tecnology, 2004, 20, pp. 1 43- 1 59.
M.
Zalazar;
H.J.
Quesada;
E.P.
Asta.
Microestructuras producidas en la soldadura de
unión de aceros pa,ra tuberías de gran diámetro,
Revista metalurgia, 1 998, 6(36), pp. 469-475.
Abril - Junio, 2020
�La descripción matemática de la detección electroanalítica de los
compuestos hidroquinónicos en los ánodos, modificados por la melanina
Volodymyr V. Tkach 1 '2 , Marta V. Kushnir 1 , Svitlana M. Lukanova 1 , Yana G. Ivanushko3, Sílvio C. De
Oliveira2, Petro l. Yagodynets' 1 , Zholt O. Kormosh4
1 Universidad Nacional de Chernivtsi, 58000, Calle de Kotsyubyns 'ky. 2, Chernivtsi, Ucrania
Universidade Federal de Mato Grosso do Su/, Av. Sen. Felinto. Müller, 1555, C/P. 549, 79074-460, Campo Grande, MS, Brasil
3
Universidad Estatal de Medicina de Bucovina, 58000, Plaza Teatral. 9, Chernivtsi, Ucrania
4
Universidad Nacional del Este Europeo, 43000, Av. de Libertad, 13, Lutsk, Ucrania
1
Resumen
Por primera vez, ha sido dada una evaluación teórica de la posibilidad de la detección de los compuestos
hidroquinónicos sobre el electrodo, modificado por la melanina. La melanina, formada durante el proceso
electroanalítico suele oxidarse regenerándose o formando su polímero, también sensible a la presencia de las
hidroquinonas.
El modelo matemático, correspondiente al proceso, ha sido desarrollado y analizado mediante la teoría de
estabilidad lineal y análisis de bifurcaciones. El análisis del modelo ha confirmado la eficiencia del proceso
para fines electroanalíticos. Ya el comportamiento oscilatorio se observa con más probabilidad que en los
sistemas semejantes, por la presencia de dos etapas electroquímicas, en lugar de solamente una en los
sistemas análogos.
Palabras clave: Melanina, compuestos hidroquinónicos, sensores electroquímicos, polímeros conductores, estado
estacionario estable.
l. Introducción
Las hidroquinonas son una de las clases más
abundantes de compuestos polifenólicos en la
naturaleza, así como en las industrias [1 - 6]. En la
Fig. 1, son representadas algunas de las
hidroquinonas conocidas:
u
;l oH
HO
HO
OH
H idroquinona
Catecol
(1 ,2-hidroquinona)
�
�
NH,
HO �
HO
Dopamina
HO
"'
o
1
�
OH
�
OH
o
CyCC
�
o
Quercitina
*
COOR
OH
OH
OH
�H
I
Adrenalina
OH
1/'
)l)
de promover y estimular el funcionamiento del
cerebro y del sistema nervioso periférico. Sin
embargo, en concentraciones excesivas las
hidroquinonas suelen ser tóxicas para el organismo
humano
[7 - 10]. Otrosí, existen compuestos
análogos naturales como orellaninas (Fig. 2), que,
poseyendo
estructura
semejante
a
la
hidroquinónica, son reconocidos por el sistema
sensor del organismo como tales, pero son
altamente tóxicos. Por estas y otras razones, el
desarrollo de los métodos de detección y
cuantificación de hidroquinonas sigue siendo una
tarea actual [11 - 20].
S03Na
o
Rojo de Alizarina
HO
OH
O
HO
OH
Ácido gálico y derivados
Fig. 1 . Algunos compuestos hidroquinónicos naturales e
industriales
El metabolismo de las hidroquinonas propiamente
dichas u otros compuestos 1,2 y 1,4-bifenólicos en
el organismo incluye su oxidación hasta las
respectivas quinonas. Ellas reaccionan con
radicales libres en el organismo, previniendo los
procesos oxidativos malevos y accionando como
antioxidantes. Otra función de las hidroquinonas es
OH
OH
Fig. 2. Orellanina
Los compuestos hidroquinónicos son un objeto
muy frecuente de estudios electroquímicos, tanto
del análisis, como de la síntesis, por varias razones.
En sensores ellos suelen desempeñar los papeles
tanto del analito, como del modificador [21 - 24].
�Una de las ventajas de electrodos químicamente
modificados es la afinidad entre el modificador y el
analito. Por esta razón se sugiere la melanina (Fig.
3), un compuesto de estructura, de hecho,
quinónica, que fácilmente se reduce por las
hidroquinonas [25 - 28].
o
o
recibe protones y se reduce hasta su forma
hidrogenada (aromática). Después, la forma
hidrogenada de la melanina se oxida, recuperando
el propio pigmento inicial o polimerizándose. El
polímero de la melanina hidrogenada también se
la
polimelanina.
rindiendo
oxida,
Esquemáticamente, este proceso se expondrá
conforme la Fig. 4:
Fig. 3. Melanina
Sin embargo, el uso de nuevos procesos
electroanalíticos, antes de ser implementado en
práctica, debe ser analizado teóricamente. Con eso
se resuelven los problemas como:
o
�
o�
La indecisión acerca del mecanismo más
probable de las etapas quumcas y
electroquímicas, que llevan a la aparición
de la señal electroanalítica;
La indecisión acerca de la secuencia y
orden de reacciones, con las que se da el
proceso electroanalítico;
La posibilidad de realización de
inestabilidades oscilatoria y monotónica,
características para sistemas análogos [29
- 32].
La resolución de tres problemas mencionados
tiene como etapa importante una investigación
teórica a priori del comportamiento del sistema
electroanalítico. Puesto así, en este trabajo se
investiga del punto de vista matemático la
posibilidad de determinación electroquímica de los
compuestos hidroquinónicos en el electrodo,
modificado por la melanina. Por el desarrollo del
modelo y su análisis se verifican los requisitos de
estabilidad de estado estacionario, bien como las
condiciones de las inestabilidades oscilatoria y
monotónica. Otrosí, mediante el análisis teórico se
compara (con exactitud y sin ensayos
experimentales adicionales) el comportamiento de
este sistema con los semejantes [33 - 35].
2. Parte experimental
La hidroquinona difunde hacia la capa
presuperficial y reacciona con la melanina. Esta
Fig. 4. El esquema del proceso electroanalítico.
Así pues, para describir el comportamiento del
sistema, introducimos tres variables:
h - concentración superficial de la hidroquinona
en la capa presuperficial;
m - el grado de recubrimiento de la melanina
reducida en la superficie del electrodo;
p - el grado de recubrimiento del polímero de la
melanina reducida en la superficie del ánodo.
Para simplificar el modelo, suponemos que el
reactor se agite intensamente, lo que nos deja
menospreciar el flujo de convección. Otrosí,
suponemos que el electrólito de soporte esté
presente en su exceso, dejándonos menospreciar el
flujo de migración. Suponemos, también, que el
perfil de concentraciones de las sustancias en la
capa pre-superficial sea lineal, y su espesor,
constante e igual a 8.
Se puede mostrar que el comportamiento del
proceso electroanalítico se describe por el conjunto
de ecuaciones diferenciales (1):
Abril - Junio, 2020
�La descnpctón matemática de la detección electroanalíttca de los
compuestos hidroquinómcos en los ánodos, modificados por la melanina
Volodymyr V. Tkach, Marta V. Kushnir,
Svttlana M. Lukanova, Yana G. Ivanushko,
Sílvto C. De Olive1ra, Petro l. Yagodyrtets · 1 , Zholt O. Korrnosh
(1)
Siendo /;J,. el coeficiente de la difusión, hO es la
concentración de la hidro quinona en el interior de
la solución, M y P son concentraciones
superficiales máximas del monómero y polímero, y
los parámetros r son las velocidades de respectivas
reacciones, que se calculan según las relaciones
algébricas (2 - 4):
(2)
(3 )
(4 )
(5)
Aquí, los paráme tros k son constantes de
velocidades de reacciones correspondientes, n es el
número de unidades monoméricas en el polímero . F,
por su vez, es el número de Faraday, R la constante
universal de gases, q>_ O es el salto de potenciales en
la doble capa eléctrica (DCE), y T, la temperatura
absoluta.
La presencia de un proceso de polimerización
complica el sistema elec troanalítico . Ni por eso la
melanina dej a de ser el modificador eficiente para
la de tección de compuestos hidroquinónicos, según
lo expuesto abaj o .
3. Res ultados y discusión
Para investigar el comportamiento del sistema
con la detección electroanalítica de una
hidroquinona,
analizamos
el
conjunto
de
ecuaciones diferenciales ( 1 ), junto a las relaciones
algébricas (2 - 5 ) mediante la teoría de estabilidad
lineal. Los elementos estacionarios de la matriz
Jacobiana se ven como :
Siendo:
Ab ril - Junio, 2020
(211 - 2 ) Fq,0
1
)
a 3 3 = p (- l (k, m" exp (
RT
4 nFq,0
4n Fq,0
- kQ exp (--¡¡:¡:-) + lk q p exp (--¡¡:¡:- ))
(14)
( 1 5)
Considerando los elementos de diagonal principal
(7), ( 1 1 ) y ( 1 5), observamos la p resencia de los
elementos, capaces de ser positivos y, por
consiguiente, responsabilizarse por la positiva
conexión de re tomo . Esta, por su vez, se
responsabiliza por la bifurcación de Hopf, asociada
al comportamiento oscilatorio .
Son tres estos elementos : j (k_p m¡\n expiiiii(((2nR
2 )Fq> _ O)/ T)+k_2 m¡\4 expiiiii((4Fq>_O)/RT) )>O, si
R
j>O , lk_Q p expii� i((4nFq> _ O )/ T)>O si l>O y - l(k_p
¡
m \n expE�i(((2n- 2 )Fq> O
_ )/RT)>O, si l<O. Todos
ellos describen las influencias cíclicas a la
conductividad, resistencia, fuerza iónica de la doble
capa y superficie. Siendo entrelazadas estas
influencias con la estructura de la doble capa y la
superficie, la amplitud de las oscilaciones será
fuertemente dependiente de la composición del
electrólito de soporte (según lo observado
experimental y teóricamente [29 - 3 5]). Sin
embargo, estas oscilaciones se manifiestan de
forma drástica fuera del límite de detección.
Por otro lado, siendo negativos los elementos
supracitados o con positividad insuficiente para
hacer mucho efecto, se satisface el criterio Routh
Hurwitz, y el estado estacionario se establece,
según se expondrá abajo. Para simplificar el
análisis del determinante Jacobiano, nosotros
introducimos nuevas variables, reescribiéndolo
como ( 1 6):
�simple, y el comportamiento de este sistema será
correspondiente al descrito en [35].
Q ue, pues la abertura de paréntesis rectos con
aplicación del requisito Det J<O, saliente del
criterio, se transformará en (17):
-K(Ml + rn - m + A'l' + <t>'l' - 1'1' + AK + rK + rK - TK - IK + r,1
- TA - <t>A + <Pfl + <P'I')
- E(ffl - lfl + <t>'l' - 1'1' + rK + rK - TK - IK + <f,fl + <P'I')
<0
( 1 7)
Que prontamente se satisface, si los parámetros I
y T, correspondientes a los expuestos arriba como
capaces de ser positivos, posean valores negativos.
Siendo así, los elementos con el signo negativo
dentro de los paréntesis redondos tendrán valor
positivo y, multiplicándose a los parámetros fuera
de los paréntesis (siempre negativos), llevan la
expresión a la izquierda del requisito (17) para los
valores más negativos, estableciendo el estado
estacionario.
Este requisito se satisface para la mayor parte de
los sistemas reales, siendo correspondiente a la
dependencia
lineal
entre
el
parámetro
electroquímico y la concentración del compuesto
hidroquinónico. Como todas las etapas química y
electroquímicas se consideran bastante rápidas, así
como también por causa de la amplia presencia del
parámetro de difusión K en la expresión (17),
correspondiente al requisito, se considera el
proceso
electroanalítico
o
electrosintético
controlado por la difusión.
Como ninguna reacción lateral, capaz de
comprometer la estabilidad del analito y(o)
modificador de ánodo aparece aquí, la estabilidad
de estado estacionario será electroanalíticamente
eficiente. Vale la pena mencionar que la cadena de
procesos electroquímicos, que acontecen con la
melanina, no se realiza sin la transferencia de
electrones del analito para el modificador. Así,
todos los tres picos de transferencia tendrán
dependencia directa de la concentración de la
hidroquinona.
El límite de detección define el margen entre los
estados estacionarios estables e inestables,
estipulado por la inestabilidad monotónica. Su
condición para este sistema es Det J = O, o (18):
-K(An + rn - m + A'l' + <t>'l' - 1'1' + AK + rK + rK - TK - IK + r,1
- TA - <t>A + <Pfl + <P'I')
- E(ffl - lfl + <t>'l' - 1'1' + rK + rK - TK - IK + <f,fl + <P'I')
=0
(1 8 )
El polímero de la melanina también puede
reaccionar con los compuestos hidroquinónicos,
formando las quinonas. Este modelo será más
4. Conclusiones
El análisis teórico de la detección electroquímica
de los compuestos hidroquinónicos sobre la
melanina dejó concluir que:
- La melanina es un modificador eficiente
para la detección de compuestos
hidroquinónicos.
Oxidándose, ellos
reducen la melanina, provocando una
cadena de procesos electroquímicos,
rindiendo un polímero conductor,
también sensible a la presencia de
compuestos hidroquinónicos;
La dependencia lineal entre el parámetro
electroquímico y la concentración del
analito se observa en la amplia variedad
de valores de parámetros. La altura de
picos de todas las etapas electroquímicas
dependerá de la concentración del
compuesto hidroquinónico;
El proceso electroanalítico se hará
controlado por la difusión;
Las
inestabilidades
oscilatoria
y
monotónica pueden realizarse con
su
bastante
probabilidad,
pero
realización se da atrás del límite de la
detección.
5. Referencias
l . L. Scarpetta, A. Mariño, K. Bolaños et. al., Rev. Colomb.
Cien. Quim. Farm., 44(201 5), 3 1 1
2 . C.C. Vishvanatha, B . Kumara Swamy, K. Vasantakumar
Pai, J. Anal. Bioanal. Techn., 6(20 1 5), 237
3 . J.B. Raoof, A, Kiani, R. Ojani, R. Valliolahi, Anal.
Bioanal. Electrochem., 3(20 1 1), 59
4. R. Ojani, V. Rahimi, J. Raoof, J. Chin. Chem. Soc.,
62(201 5), 90
5. T. Khajvand, R. Ojani, J.B. Raoof, Anal. Bioanal.
Electrochem., 6(20 14), 501
6. J. L. Wang, B.C. Li, Z. J. Li et. al., Biomaterials, 35(2014),
7679
7. M. Marchelek-Mysliwiec, A. Wilk, A. Turon-Skrzypinska
et al., J. Educ. Health. Sport., 1 0(2020), 42
8. A.A. Khovpachev, V.A. Basharin, S.V. Chepur et al.,
Uspekhi. Sovr. Biol., 140(2020), 378, artículo en ruso
9. A.Karthika, V. Ramasamy Raja, P.Karuppasamy, et al.,
Arab. J. Chem., 2020, 1 3 , 4065
1 0. Y. Kumar, V.K. Vashistha, D.K. Das, Lett. Appl.
Nanobiosci. 9(2020), 866
1 1 . A.C. de Sá, S.C. Barbosa, P.A. Raymundo-Pereira et al. ,
Chemosensors, 8(2020), 1 03
12. e;. C Ko9ak, S. Ko9ak, Electroanalysis, 32(2020), 500
1 3 . M.H. Mashhadizadeh, S.M. Kalantarian, A.A. Azhdeh,
Electroanalysis, 32(2020), 326
14. J. Manjunatha, Toe Open Chem. Engin. J., 14(2020), 52
Abril - Junio, 2020
�Volodymyr V. Tkach, Marta V. Kushnir,
Svitlana M. Lukanova, Yana G. Ivanushko,
Sílvio C. De Oliveira, Petro L Yagodynets' l , Zholt O. Kormosh
15. Kh. Ahmad, P. Kumar, Sh. Mobin, Nanoscale Adv.,
2(2020), 502
16. A Romero-Montero, L.J. del Valle, J. Puiggali et aL,
Mat. Sci. Eng. C., 115(2020), 111154
17. Y. Zamudio-Cuevas, M. Andonegui-Elguera, A
Aparicio-Juarez,
et
aL,
Inflammation,
2020,
https://doi.org/10.1007/s10753-020-01319-5
18. Yang, P.; Zhang, Sh.; Cheng, X. et aL, Recent
Developments in Polydopamine Fluorescent Nanomaterials,
Mater.
Horiz.,
2020,
7,
746
761,
https://doi.org/10J 039/c9mh01197h
19. L Zmerli, J.P. Michel, A. Makky, J. Mat. Chem. B.,
20(2020), 4489
20. G. Murari, N. Bock, H. Zhou et aL Sci. Rep., 10(2020),
14982,
21. H. Li, J.Xi, AG. Donaghue et al., Sci. Rep., 10(2020),
10416,
22. Z. Wang, Y. Zou, Y. Li, et aL, Small, 16(2020), 18
23. A Jin, Y. Wang, K. Lin, L. Jiang, Bioact. Mat., 5(2020),
522
24. Ch. Gargioni, M. Borzenkov, L. D'Alfonso, L. et aL,
Nanomaterials, 10(2020), 352
25. G. Kaleli-Can, B. Ozlu, H.F. Ózgüzar et al., ElectroanaL,
32(2020), 38
26. W. Argoubi, A Rabti, S. Ben Aoun, N. Raouafi, RSC
Adv., 9(2019), 37384
27. H. Kalil, M. Thompson, G. Pignataro et aL, ECS Meeting
Abstr., 2020-01(2020), 2417
28. N. Madkhali, H. R. Alqahtani, S. Alterary et al., Arab. J.
Chem., 13(2020), 4987
29. K.R. Mahantesha, B.E. Kumara Swamy, K.
Vasantakumar Pai, AnaL BioanaL Electrochem., 6(2014), 234
30. LDas, N.R.Agrawal, S.A.Ansari, S.K.Gupta, Ind. J.
Chem, 47A(2008), 1798
31. LDas, N. Goel, S. K. Gupta, N.R. Agrawal, J.
ElectroanaL Chem, 670(2012), 1
32. M.S. Ba-Shammakh. Toes. Ph. D. King Fahd University
of Petroleum and Minerals, Dharan, Saudi Arabia, 2002
33. V. Tkach, M.V. Kushnir, S.C. de Oliveira et aL, Ukr.
Bioorg. Acta, 15(2020), 47
34. V.V. Tkach, B. Kumara Swamy, R. Ojani et. aL, Rev.
Colomb. Cien. Quím. Farm., 44(2015), 148
35. V.V. Tkach, V.V. Nechyporuk, P. L Yagodynets,
Rev.Colomb. Cien. Quím. Farm., 41(2012), 203
Abril - Junio, 2020
�Películas delgadas semiconductoras de TiiS preparadas mediante Baño
Químico con perspectivas de aplicación como sensores
Marco Villanueva\ Veronica Estrella ª *, Ma. Luz Olverah, I.Pedro Zaragoza\ Benjamin Vargasª
Arturo Maldonadob
ª Tecnológico Nacional de México, Instituto Tecnológico de Tlalnepantla, Av. Instituto Tecnológico sin, 54070 Col. La comunidad ,
Tlalnepantla de Baz, Estado de México, México.
bCentro de Investigación de Estudios Avanzados del Instituto Politécnico Nacional CIN VESTA V-Zacatenco, La Laguna Ticoman, 07360
Ciudad de México, CDMX.
*vestrellaOOJ @yahoo.com.mx
Resumen
La presente investigación se basa en la síntesis y caracterización de películas delgadas semiconductoras de
Sulfuro de Talio (Tl2S) mediante una técnica de Baño Químico que, de acuerdo con reportes anteriores, sus
características eléctricas tienen amplias expectativas de aplicación en celdas solares, pero poca ha sido su
investigación como sensores de gases en forma de película . El trabajo se centra en la síntesis de películas
delgadas y la caracterización de estas, así como la estructura cristalina y morfológica y las propiedades
eléctricas. a diferentes temperaturas y diferentes espesores y concentraciones de gas. Las propiedades del
sensor de Tl2S Tienen una resistencia y sensibilidad adecuada como sensor y su proceso de preparación tiene
una mínima contaminación y además, estos sensores de gas basados en una película delgada de
aproximadamente 300 nm de TlzS, en este trabajo se muestra a temperaturas mayores de 200 ºC que se
obtuvieron valores de sensibilidad menores de 1.
Palabras clave: sensores. sulfuro de talio, películas delgada
l . Introducción
En el desarrollo de materiales en la forma de
películas delgadas para aplicaciones como
sensores el sulfuro de talio no ha sido estudiado,
solo se reportan propiedades como material
fotoconductor y fotovoltaico [1]. El talio es más
conocido por sus aplicaciones y se ha utilizado
como catalizador, en aleaciones de metales, en el
vidrio de lentes ópticos, en termómetros de
temperaturas bajas, pigmentación, depilador en
clínicas de belleza y principalmente en
insecticidas de plagas de insectos y veneno para
ratas. Fue el año de 1941 donde se reportó por
primera vez su aplicación, en una celda solar de
unión Se-TlzS, teniéndose una eficiencia del 1%.
[2]. También fue utilizado como detectores
infrarrojos de onda larga utilizados durante la
Segunda Guerra Mundial [3] Pero su uso se ha
registrado debido a su toxicidad. Entre las
ventajas de este material se destaca una pureza
comercial del 99% y un costo equivalente a una
veintava parte del costo del indio; es decir se
delgadas
películas
pueden
producir
semiconductoras del tipo CuTl (S/Seh
o
Cu(InTl)Se2 [4], como material absorbedor siendo
esta una alternativa en la tecnología y desarrollo
de es reportado es del tipo TlzS se encuentra en la
naturaleza en forma de mineral como Carlinite
[5,6], y comercialmente no se tiene solo se posee
la sal de nitrato de Talio (Tl NO 3 ) . Éste es estable
a temperatura ambiente y poco soluble en agua y
es un óxido termo crómico, es decir, al calentar el
óxido va cambiando de color. Se descompone a
una temperatura de 450ºC, generando vapor de S 2
[7]. A bajas temperaturas y con una precisión de
fracción de nanómetros en las cuales se incluye el
TlzO3 [8] y recientemente en el 2018 se
investigaron las propiedades ópticas del TlP con
una brecha de energía directa de alrededor de O 87
eV, e indirecta de 1.5 eV [9], muy adecuados para
ser absorbedores en la tecnología de celdas
solares.
2. Parte experimental
La deposición en baño químico es una técnica
para preparar materiales a presión atmosférica y
baja temperatura. Con este método es posible
fabricar películas delgadas semiconductoras en
grandes áreas a bajos costos, principalmente
sulfuros y seleniuros las cuales tienen importantes
aplicaciones relacionadas a la energía solar. Esta
técnica básicamente consiste en una serie de
�Películas delgadas semiconductoras de Tl,S pre
Baño Químico con perspectivas de aplicación c
reacciones químicas que se llevan a cabo sobre un
sustrato solido sumergido en la mezcla de la
reacción reportada en [2]. Para la formación de
películas delgadas en el sustrato, es necesario
tener una condensación ion-ion controlada,
evitando la precipitación espontanea de los
reactivos por lo que, antes de depositar los iones
de sulfuro, selenuro o hidróxido, se deberá
depositar un agente complejante (ligante), que
permita la formación de un complejo de metal
estable. Los compuestos iónicos al disolverse en
agua se disocian y sus iones correspondientes se
encontrarán libres. El agente acomplejante, que
puede ser un compuesto orgánico, tiene la función
de atrapar a los iones metálicos en la mezcla de
reacción y liberarlos lentamente, esto ocurre
mediante una reacción de equilibrio del tipo
(Estrella, 2002)
[M (L) n ] Z+ � M z+ + nL
(1)
z+
Donde M
representa al ion metálico, L
representa el ligante o complejante y [M (L) n ] Z+ ,
representa al complejo soluble; y z + es la carga
del catión metálico.
La concentración de los iones metálicos libres
en el interior del baño químico a temperatura
constante está definida por la expresión:
Donde Ki es la constante de inestabilidad del
complejo. En el depósito por baño químico se
debe tener cuidado al seleccionar el agente ligante
apropiado para el control de la concentración de
los iones metálicos en el baño. Esta comprobado
que la concentración y temperatura del agente
ligante tienen una influencia muy importante en la
formación de la película delgada.
El mecanismo de formación de películas
delgadas fue discutido por Kitaev y Chopra. En el
caso de las películas delgadas de los calcógenos
de metal, la condensación de los iones del baño
sobre el sustrato da origen a la formación de la
película delgada cuando existe un proceso de
nucleación. Para que se inicie la primera etapa del
depósito, se debe tener una disponibilidad de
centros de nucleación sobre el sustrato. Estos
centros son normalmente formados mediante la
absorción de especies de hidróxido metálico sobre
la superficie. El grupo hidróxido será sustituido
por iones de s 2- ó Se2-, y así formar una primera
película de calcógeno de metal. Esta capa actuara
Abril - Junio, 2020
Marco Villanueva, Veronica Estrella, Ma. Luz Olvera,
!.Pedro Zaragoza, Benjamín Vargas, Arturo Maldonado
como una superficie catalítica para el depósito
subsecuente de la película delgada.
El reto es encontrar que los materiales
propuestos de Sulfuro de Talio se puedan
depositar por esta técnica con reproducibilidad a
gran escala. Se considera que el depósito químico
es la técnica más adecuada para depositar
películas delgadas de sulfuro de talio, dado que, se
utilizan las sales a baja concentración, en
soluciones a temperaturas de 20º C - 35ºC.
Para establecer las condiciones de depósito del
sulfuro de talio y sulfuro de Zinc se utilizaron tres
variables principales:
•
•
•
Duración de deposito
Concentración de Baño
Temperatura de deposito
Para continuar el proceso se someterán las
muestras a un tratamiento térmico post depósito a
diferentes temperaturas 300ºC, 350º C, 400º C,
450 ºC, 500ºC, 550ºC, 590ºC durante 1 hora a
presión atmosférica. El depósito de las películas
delgadas de sulfuro de talio se realizó utilizando
los siguientes reactivos:
•
•
•
•
•
•
Nitrato de Talio (TlN0 3 )
Citrato de Sodio (C6 H5 Na3 0 7 2H2 0)
Hidróxido de Sodio (N aO H)
Tiourea (NH2 ) 2 CS
Agua destilada
En la siguiente tabla 1 se presenta la cantidad de
reactivo teniendo en cuenta que se utilizó 82 ml de
agua destilada.
Tabla l. Reactivos utilizados en proyecto
Reactivos
mi
Nitrato de Talio (TlN0 3 )
5
Citrato de Sodio (C6 H5 Na3 0 7 2H2 0)
4
Hidróxido de Sodio (N aO H)
5
Agua
82
Tiourea (NH2 ) 2 CS
4
Como se muestra en la figura 1 se inició con el
depósito de películas delgadas de ZnS como
película sensibilizadora con diferentes niveles de
concentración 12%, depositada en portaobjetos de
�Películas delgadas semiconductoras de TI,S pre
Baño Químico con perspectivas de aplicación c
vidrio (75mm x 25mm x 1 mm), depositando una
película delgada de ThS con espesor de 0.20 µm 0.40 µm aproximadamente Posteriormente se
aplicó un tratamiento térmico que consistió en la
aplicación de temperaturas de 300 ºC hasta los
590 ºC.
D e esta manera existe l a posibilidad para la
formación de sulfuros dobles con la composición
química TL5, Y Tl 1 3 [Tl m 53 ] con la composición
química de Tl4 53 . En la literatura se han reportado
diversos sulfuros de talio como son: Tl 2 5, Tl4 53 ,
Tl5, Tl53 [5]
se
Las
películas
estructuralmente,
morfológicamente.
caracterizarán:
eléctricamente,
3.1 Caracterización estructural
Figura 1 Deposito por baño químico del Tl 2 S
3.
Resultados y discusión
Al haber obtenido el resultado esperado en las
muestras de Tl2S se procedió a prepararlas y
depositarlas, por lo que se utilizaron varios
compuestos que intervinieron en su proceso. Se
planteó la reacción para la aportación de los iones
libres de 5 2 - Por la disociación de tiourea:
(NH2 ) 2 C5 + OH 1 (3)
5H
(4)
1
-
+ OH
1
-
➔
➔
CH2 N2
+ H2 O + 5H 1 -
H2 O + 5H 2 -
Como se muestra en la figura 2 la cristalinidad
se presenta de manera definida en los patrones de
difracción de rayos X (XRD), en películas
delgadas depositadas a temperatura de 35 ºC
durante 24h, 48h y 72h, utilizando una capa fina
de ZnS de 12% ,Al someter la película a un
tratamiento térmico a 350ºC los patrones de
XRD, muestran picos pertenecientes al ThS. Los
patrones XRD muestran picos bien definidos,
correspondientes al mineral carlinite (JCPDS291 34) con composición TliS.
l
200000
1 50000
1 00000
50000
250000
200000
i,soooo
32
� 1 00000
"E
- 50000
.
400000
+
Los iones de Tl serán proporcionados como
producto de la disociación del complejo de citrato
de talio:
24h ZnS • 24h TI S. 350" 1 h
,
24h ZnS • 48h 11,S, 350" 1 h
1
1 ,
24h ZnS • 721', TJ,S. 350" 1 h
300000
200000
100000
[Tl ( C6 H5 0 7 ) ]
(5)
➔
Tl + [C6 H5 0 7 ]
Se espera la formación de Tl 2S por la reacción
zn + + 5 2 (6)
➔
Tl 2 5
Sin embargo, dependiendo de las condiciones
hay cierta probabilidad de que las reacciones
generen Tt3+, a partir de iones de n + : n + ➔
Tl 3 + + z e - .
o
o
w
1
�
' 1
�
�
., �
2o ¡Grados)
�
ro
�
Figura 2. Patrones XRD de las películas delgadas de
ZnS+Tl2S a 35 ºC depositadas en 24h, 48h y 72h con
una capa fina de ZnS a un 1 00% y tratamiento térmico
a 350 ºC
3.2 Análisis de microscopia electrónica de
barrido
En la siguiente figura 3 muestra se presenta el
análisis por microscopia electrónica de barrido
(SEM) de una película delgada de sulfuro de talio
horneada a 300ºC con una fuente de 3.0 kV, y un
Abril - Junio, 2020
�Películas delgadas semiconductoras de Tl,S pre
Baño Quúruco con perspectivas de aphcac1ón e
Marco Villanueva, Veromca Estrella, Ma Luz Olvera,
!.Pedro Zaragoza, Benjamín Vargas, Arturo Maldonado
ancho de foco de 8.0 mm, donde se observa cómo
tiene una superficie rugosa y con un tamaño de
grano aproximado de 500 nm. Muy adecuada para
absorber gases.
Figura 3 Microfotografía de película delgada de sulfuro
de Talio horneada a 300 ºC
En la siguiente Tabla 2 se muestra el
comportamiento de la conductividad eléctrica
(MQ) la película delgada de TlzS en atmosferas de
propano y monóxido de carbono, donde se
observa la variación de la resistencia eléctrica de
las películas de TlzS, de 300 nm( l D), 550 nm
(2D) y 750 nm (3D), en función de la
concentración de propano, C 3 H8 y CO, a distintas
temperaturas de operación, 1 00, 200 y 300 º C.
resistencia eléctrica de los sensores de película
delgada de TlzS. Tal es el caso, como se puede
observar en la tabla 1 , que muestra un valor de
resistencia constante, en todo el intervalo de
concentración de gas, CO en este caso. Sin
embargo, para temperaturas mayores, 200 y
300 º C, se observa una variación en el valor de la
resistencia de la película de TlzS, a medida que se
incrementa la concentración de gas CO.
En el caso de gas Propano, se observó que a
temperaturas de operación de 1 00 y 200 º C no hay
un cambio significativo en la resistencia de las
películas de TlzS.
En este trabajo se ha planteado la metodología
para elaborar películas delgadas de ZnS + Tl2 S
crecidas por baño químico. Las películas delgadas
de TlzS fueron obtenidas usando precursores de
nitrato de talio y tiurea, además de hidróxido de
sodio como agente acomplejante. Las películas de
talio se obtuvieron usando una concentración de
iones de talio de 1 x 10-5 mole en 1 00 mi.
Las propiedades fisicas de las películas delgadas
de talio sin tratamientos térmicos pos-depósito
tienen un espesor máximo de 0.75 micras. Todas
las muestras muestran una morfología rugosa y
porosa.
Tabla 2 Comportamiento d e l a conductividad
eléctrica (MQ) la película delgada de T!i S en
atmosferas de propano y monóxido de carbono
4. Conclusiones
De los resultados obtenidos, y de manera
general, podemos observar que, a temperaturas de
operación baj as, 1 00 º C, no hay variación en la
Abril - Junio, 2020
Se demostró que el utilizar una película delgada
de ZnS antes de depositar en TlzS con diferentes
condiciones y porcentajes de material puede ser
un factor clave para lograr la oxidación del azufre
a 590 º C en el caso del ZnS y a 500 º C en el caso
de TlzS.
s.
Agradecimientos
Este proyecto fue posible gracias al Consejo
Nacional de Ciencia y Tecnología (CONACyT),
la Subsección de Electrónica del Estado Sólido,
CINVESTAV Zacatenco, y cada una de las
personas que colaboraron y a quienes
agradecemos su desempeño. Reconocemos con
�Películas delgadas semiconductoras de Tl,S pre
Baño Químico con perspectivas de aplicación c
amplia gratitud a Miguel Angel Luna Arias, Dr.
Velumani , Ing. Eduardo Pérez Garduño
6. Referencias
l.
2.
3.
4.
V . Estrella, M.T.S. Nair and P.K. Nair, Semicond.Sci.
Technol. 2002, 17, 1-7
M.Wolf, Proc. 25th Solar Cells,Power Soucers Symp,
1 976
Patente americana 2448517, presentada en 1 944,
concedida en 1948.
l. Samaras, K. Kambas, Mat. Res. Bull., 1990, 25, 1 -7.
5.
Klingler, H. a. ( 1 949). Anorg.
Constitution of Binary Alloys, 260.
6.
Giester G, Lengauer CL, Tilhnanns E, Zemann J, J. Solid
State Chemistry, 2002,1 68,.322-330.
. V. Estrella, MTS Nair y PK Nair (2002). Thin Sol.
Films 2002, 28 1 -287
V.P. Tolstoy and Petersburg Staw, Thin Solid Films
307 (1 997)pp. 10-13.
R. Belacel, L.Djoudi, M. Merabet, S. Benalia,
M.Boucharef, M. Caid, D.Rached, R. Haroum,
Computacional Condesed Matter, 17 (201 8) e00344.
7.
8.
9.
Allgem.
Chem.
Abril - Junio, 2020
�Caracterización de uniones soldadas robotizadas GTAW-P sin metal de
aporte en acero inoxidable ferrítico AISI 430
Graciela Rosel\ Benjamín Vargas8, Verónica Estrella 8, Eva Cervantes\ Jaime TahaC, Celso Cruzd
ª Tecnológico Nacional de México I IT de Tlalnepantla, División de Estudios de Posgrado e Investigación, Av. Instituto Tecnológico sin,
54070 Col. La comunidad, Tlalnepantla de Baz, Estado de México, México.
bMETALSA México, Parque de Investigación e Innovación Tecnológica (PIIT), Apo daca Nuevo León, México.
e Universidad de Monterrey, Departamento de Ingeniería, San Pedro Garza García, NL, México. Departamento de Tecnología de
METALSA, Parque de Investigación e Innovación Tecnológica (PIIT), Apodaca Nuevo León, México .
ªCIDES/ Estado de México, Av. Desarrollo sin Parque Industrial Cuamatla, 54763 Cuautitlán Izcalli, México.
*grace.ros1 O@gmail.com
Resumen
Se estudió el efecto de la corriente pulsada y velocidad de avance de soldadura sobre la resistencia mecánica
bajo carga de tensión, zonas microestructurales, tamaño de grano y número de tamaño de grano ASTM G en
la Zona Afectada por el Calor (ZAC) de uniones soldadas robotizadas GTAW-P por fusión en lámina de acero
inoxidable ferrítico AISI 430 con 1.5 mm de espesor. Para la caracterización mecánica se usaron pruebas de
tracción para evaluar la resistencia a la tensión. Se aplicó microscopía óptica para la evolución
microestructural y procesamiento digital de imágenes (PDI) para la obtención de micrografias panorámicas de
amplio formato de uniones transversales. Los resultados sugirieron que la condición óptima (JRl) fue la
combinación de la corriente de soldadura (61/83.9 A), arco pulsado (15 Hz) y velocidad de soldadura (381
nnn/min), lo que resultó en la fusión completa del metal con geometría adecuada del cordón, resistencia
máxima a la tracción de 457 MPa, tamaño de grano mediano (10.84 µm), ferrita aliotromórfica dentro de la
ZAC recristalizada y ferrita tipo placa Widmanstatten secundaria dentro del metal fundido.
Palabras clave: Acero inoxidable ferrítico 430, soldadura robotizada GTA W-P, micrografias panorámicas, tamaño de
grano.
l. Introducción
El acero inoxidable ferrítico (AIF) es una
aleación que comúnmente tiene 16 a 18% Cr,
puede ser laminada en frío o caliente y posee alta
ductilidad que se obtiene del proceso de recocido
[1]. Las aplicaciones comerciales de este acero IF
430 se encuentran en diversos componentes como
electrodomésticos,
escapes
automotrices,
conductos, campanas de cocina y recubrimientos
de tanques [2] [3] [4]. En la actualidad, el costo del
acero inoxidable austenítico ha aumentado debido
a la volatilidad del costo del Ni, que está presente
en su composición química, derivado de ello, el
acero IF se han convertido en alternativa asequible.
Uno de los principales inconvenientes del acero IF
es su limitada soldabilidad ya que, durante la
soldadura, existe transformación de fase y (917 ºC),
crecimiento de grano (927 ºC), martensita
intergranular o en islas en la ZAC y cordón de
soldadura. Otro desafio de este acero es la falta de
penetración completa de la soldadura. Estos
fenómenos afectan su resistencia a la tracción y
disminuyen su elongación [5] [6].
Existen múltiples investigaciones al respecto,
como el estudio de Amuda et al. [3] quienes
documentaron la influencia del calor de entrada y
velocidad de soldadura en Acero IF AISI 430 de
1.5 mm de espesor mediante proceso GTAW
automatizado sin metal de aporte y soldadura
convencional, para compararlas con la aplicación
de Ti y Al adicionadas en polvo. Determinaron que
a 0.500 kJ/mm, la susceptibilidad al proceso de
sensibilización se acelera, modificando la
microestructura, tamaño de grano y afectando la
resistencia del componente soldado en servicio. En
ese sentido, Amuda y Mridha [7] indagaron sobre
el proceso GTAW evaluando la velocidad de
soldadura (120 a 180 nnn/min) y corriente (70 a
110 A) para el acero IF 430, obteniendo tamaños
de grano ferritico de 30 a 37 µm, producidos por
valores de calor de entrada neto (Qnet) de 0.336 a O.
634 kJ/mm. Por otro lado, Giridharan y Murugan
[6] aplicaron la metodología de superficie de
respuesta para optimizar la geometría del cordón y
penetración de soldadura en cupones de acero
inoxidable AISI 304L mediante el proceso de
soldadura GTA pulsado donde evaluaron la
corriente pulsada (180 a 220 A), duración del
�•
1
, ·
.
' 1
pulso (450 a 650 ms) y velocidad de soldadura
(11O a 190 mm/min), colocando electrodo de W a
60º , utilizando gas Ar con caudal de 10 y 5 L/min
para protección y respaldo, respectivamente.
Determinaron la combinación óptima de 211.4 A,
537.650 ms y 165.1 mm/min, logrando penetración
de 3.4 mm y área de cordón de 17.89 mm 2 .
Debido a los desafios de la soldabilidad
robotizada en acero IF, es necesario integrar
mediante el análisis y estudio de distintas técnicas
eficientes que permitan reducir el costo de la
soldadura en este tipo de acero sin comprometer la
calidad e integridad mecánica de juntas en
componentes estructurales soldados. El presente
trabajo se centró en caracterizar el efecto de la
corriente, arco pulsado y velocidad de soldadura
del proceso soldadura GTAW-P robotizada sin
metal de aporte en corridas experimentales sobre
lámina de acero inoxidable ferrítico AISI 430.
2. Experimentación
2. 1 Materiales
Las láminas de acero IF utilizadas para el
estudio tenían lO00xlO00xl.5 mm de largo, ancho
y espesor, respectivamente [8]. Estas se
caracterizaron química y mecánicamente para
obtener una identificación del acero, así como
documentar los cambios en la resistencia mecánica
bajo tensión.
Se realizó análisis químico por em1s10n
óptica sobre muestras de 25x25xl.5 mm mediante
espectrómetro SPECTRO. El procedimiento
experimental se basó en estándar ASTM E353 [9].
De acuerdo con Guiraldenq y Hardouin [10] se
calcularon el Cr y Ni equivalentes con ecuaciones
1 y 2, cuyos resultados corresponden a la
predicción de microestructura que se generase en
proceso de soldadura sobre la matriz ferrítica.
Ni e q
=
+ Mo% + 1.5Si% + 0.5Cb%
= Ni % + 30C% + 0.SMn%
Cr%
Tabla 1 . Combinaciones de parámetros de soldadura
robotizada GTAW-P en acero IF 430.
Unión
Corriente de
soldadura
(A)
Velocidad de
soldeo
(mm/min)
Pulsos
del arco
JRl
6 1 / 84
381
15
JR2
52 / 99.5
330.2
10
JR3
50 / 63
330.2
1 8.4
(Hz)
2.3 Proceso de soldadura
Los cupones de soldadura se maquinaron con
dimensiones de 100x70xl.5 mm, su preparación
consistió en desbaste con papel abrasivo de óxido
de aluminio grado 300 y limpieza con acetona
industrial. El diseño de junta fue bisel recto sin
apertura de raíz [13] con posición lG, ángulo de
antorcha de 90 º , electrodo W-Th2% y un solo paso
de soldadura, como se puede ver en figura 1. Se
utilizó robot de soldadura Fanuc Are mate lO0iC y
fuente de energía eléctrica de Lincoln (Power
Wave S500) con gas de protección de 99.99% Ar a
12 L/min y sin gas de respaldo.
�
�lb�
2.2 Caracterización química
Cre q
(10 a 18.4 Hz). Las combinaciones caracterizadas
se muestran en Tabla 1.
1)
2)
Los parámetros explorados para el presente
análisis
provienen
de
la
literatura
y
experimentación previa [3] [7] [11] [12] [13] [14]
sustentado un diseño de experimentos, de donde se
obtuvieron las combinaciones de parámetros.
Teniendo como variables exógenas: corriente de
soldadura (base y pico, dentro del rango 47 a 61 A
/ 63 a 84 A, respectivamente), velocidad de
soldadura (330 a 381 mm/min) y pulsos del arco
# '• - - -. ._ _ _----------
�
T=]:m �-----�
--.._.T.;,.·--___+_.
�
-1-
R=O
Figura 1 . Diseño de unión soldada para acero inoxidable
ferrítico sin apertura de raíz.
El cálculo del calor de entrada (Q net) se basó
en literatura especializada [15] [16] como se
muestra en ecuaciones 3 y 4, con eficiencia de
transferencia de calor de 0.85.
3)
Abril - Junio, 2020
�Donde Qa,c es energía del arco, Wc es
corriente de soldadura, Wv es voltaje, y Wis es
velocidad de soldeo.
4)
Donde Qnet es calor de entrada (kJ/mm), y
T/ es eficiencia del arco.
2.4 Caracterización mecánica
La determinación de la resistencia mecánica
se realizó siguiendo estándar ASTM E8 [ 1 7]. Las
probetas se obtuvieron del centro de lámina bajo
procedimiento ASTM A370 [ 1 8]. Las muestras se
mecanizaron utilizando máquina de corte por
chorro de agua Mitsubishi Electric Supreme,
obteniendo probetas de tensión reducidas con 6
mm de ancho y 25 mm de longitud calibrada, para
en
máquina
ensayarlas
posteriormente
electromecánica Instron 4482. La rapidez de
deformación fue 8 MPa y 1 5 mm/min para offset
del 0.2% y resistencia a la tensión,
respectivamente. La resistencia a la cedencia (So)
se calculó utilizando extensómetro de clase B - 1 de
50 mm de longitud de calibre. La elongación
después de fractura se determinó con longitud
calibrada de 50 mm marcada en superficie de cada
muestra. Se evaluaron dos probetas de tensión por
combinación de parámetros y se informaron
resultados promedio.
2. 5 Caracterización microestructural
Para el análisis mediante microscopía óptica
de uniones soldadas, se utilizaron muestras de
sección transversal tomadas del centro de cupones
con dimensiones de 22 x l.5 mm de largo y espesor,
respectivamente. Se empleó el procedimiento
ASTM E3 [ 1 9] para metalografia, iniciando con
encapsulado
en
baquelita
de
muestras,
posteriormente se desbastaron con papel abrasivo
de SiC grado 240 hasta 2000, para pulirlas con
pasta de diamante de 5 y 7 µm y finalmente hacer
ataque químico con reactivo Vilella para revelar las
características microestructurales para 50 a 500x
mediante observaciones realizadas en microscopio
óptico Axiovert 40 MA T con cámara Axio Vert
ERc 5s Carl Zeiss. La determinación del número de
tamaño de grano ASTM G y tamaño de grano
promedio, se realizó bajo metodología de tres
círculos de Abrams de acuerdo con ASTM E 1 1 2
[20] utilizando seis campos por muestra evaluada a
200x. Este método permitió la cuantificación
estandarizada del número ASTM G, es decir,
Abril - Junio, 2020
tamaño de micro-granos por pulgada cuadrada,
reduciendo error mediante mediciones aleatorias.
Se utilizó procesamiento digital de imágenes para
generar micrografias transversales panorámicas
utilizando de seis a ocho campos a 50x.
3. Resultados y discusiones
3.1 Análisis químico
Los resultados arrojaron que el acero en
condición original, presento correspondencia al
estándar ASTM A240 [8] y derivado de estos
elementos
químicos,
las
microestructuras
generadas en el proceso de soldadura se
enmarcarían en fases de ferrita y martensita, hecho
que
se
comprobó
mediante
análisis
microestructural.
Tabla 2. Composición química del acero inoxidable AISI
430 (% peso).
Fe
e
Si
Mn
Cr
Ni
p
� req Nieq
82.32 kl.03 D .23 P.49 lt 6. 1 6 b.22 kl . 03 � 6.5
1 .3
3.2 Resistencia mecánica bajo tracción
Después de analizar los resultados de
propiedades mecánicas de resistencias máxima a la
tensión (Su) y a la cedencia (S0), así como
elongación de uniones soldadas por técnica
GTAW-P robotizada sin metal de aporte, se
compararon con estándar ASTM A240 [8],
destacando dos corridas (JRl y JR2) que superaron
minimo requerido (450 MPa) para S u como se
puede ver en tabla 3, que muestra tres pruebas
robotizadas cuyo rango de resistencia alcanzado
fue 440 a 457 MPa.
Tabla 3. Propiedades mecánicas bajo tensión de uniones
soldadas GTAW-P robotizadas en acero inoxidable 430.
Combinación de
parámetros
Condi
ción
Corrie
nte
s.
(MP
a)
So
0.2%
Elonga
ción
(MPa)
(%)
Puls
os
(A)
Veloci
dad
(mm/
mio)
JRI
61 / 84
381
15
457
333
31
JR2
52 /
99.5
330.2
JO
452
331
28
JR3
50 / 63
330.2
1 8.4
440
310
30
(Hz)
�•
1
, · .
' 1
Acero
IF
348
498
32
El comportamiento típico de tracción axial
expresado por curvas esfuerzo - deformación para
tres uniones (JRl, JR2 y JR3) se pueden observar
en figura 2, que expresa el incremento en valores
de Su de acuerdo con las combinaciones de
parámetros de soldadura aplicada. La unión con
mejor rendimiento fue JRl que muestra los más
altos valores de Su y elongación, como resultado
de la mejor selección de parámetros (61/84 A, 381
mm/min y 15 Hz) con Q001 de 0.168 kJ/mm, cuya
Su excede margen de seguridad del estándar
ASTM A240 [8]. Resultados similares fueron
reportados por Gurrama et al. [14] como valor
óptimo (457 MPa) para Su en este tipo de juntas
soldadas. Sin embargo, hubo disminuciones de 8%
para Su, 4% de S0 y 3% para elongación, en
comparación con propiedades del acero inoxidable
430 en condición original.
La S0 de corridas mencionadas, se definió
claramente para las tres combinaciones de
parámetros (ver cuadro insertado en gráfica) desde
la zona de transición entre comportamiento
elástico-plástico, resultando que junta JRl exhibió
la mayor resistencia a la cedencia, seguida de
uniones JR2 y JR3 con resistencia inferior
asociada con la combinación: 50/63 A, 18.4 Hz y
330.2 mm/min.
.... .
,.
más grandes en metal fundido (figura 3a). La ZAC
recristalizada exhibió granos gruesos ferríticos
cerca de la línea de fusión, además de granos de
tamaños medianos y finos cerca del metal base.
Con más detalle, se encuentra la baja presencia de
ferrita Widmanstiitten secundaria en placa (SWSF)
y ferrita aliotromórfica (ALF) dentro de límites de
grano [21] debido al cambio de fase durante la
soldadura y solidificación del metal [6], como
puede ser visto en figura 3b). El metal fundido o
cordón de soldadura, mostró fases de ferrita
Widmanstiitten en placa lateral (WFSP), ferrita
acicular (AF) y ferrita aliotromórfica de límite de
grano (GBFA) en base a lo informado por Tomasz
et al. [22], Además, hay martensita "peppery "
como isla gris [23] (figura 3c). Finalmente, el metal
base está compuesto por matriz de granos ferríticos
que muestran diferentes tamaños y orientaciones
que siguen la dirección del laminado (figura 3d).
Por lo tanto, este comportamiento microestructural
indujo resistencia mecánica superior de unión
soldada JRl, tales como la Su y S0 • Esta correlación
entre las zonas microestructurales y propiedades
mecánicas se favoreció con Q001 adecuado (0.168
kJ/mm) derivado de la mejor combinación de
parámetros de soldadura robotizada (61 / 84 A, 1 5
Hz 381 mm/min .
- JR 1 (61184 A., 381 mm/m!n. 15 Hz)
- JR 2 (52/99.5 A., 330.2mmlmln. 10 Hz)
JR 3 (SOl63 A., 330.2mmlmln, 18.4' Hz)
,oo
=L
Figura 3. Micrografias obtenidas a través de microscopía
óptica de junta soldada JRl robotizada GTAW-P: a) dos
zonas microestructurales en junta, b) ferrita
aliotromórfica en ZAC, c) ferrita de placa lateral
Widmanstiitten en metal fundido y d) matriz ferrítica en
metal base .
"'
...�·
"'
,..
1 50
.
1 00
2
4
•
a
O
10
1
12
2
14
1e
l
1a
-t
�
Deformación (%)
n
�
M
n
�
u
�
Figura 2. Curva esfuerzo - deformación para tres
condiciones de soldadura robotizada GTAW-P sin metal
de aporte.
3.3 Evolución microestructural
El
cambio
en
características
microestructurales varió de acuerdo con la
combinación de parámetros de soldadura
robotizada en cada unión. El recorrido JRl en vista
panorámica transversal muestra varios granos
gruesos bien definidos dentro de la ZAC y granos
En unión JR2 transversal se observan
claramente granos columnares alargados en
dirección del flujo de calor hacia el centro de junta,
esto se debe al proceso de enfriamiento durante la
solidificación, lo que resulta en cordón de
soldadura. La ZAC muestra granos ferríticos con
crecimiento notable en ambos lados de unión
(figura 4a) con respecto al metal base, así como los
granos exhibieron diferentes tamaños. La ZAC
presentó ferrita poligonal intragranular en límites
de grano (IPF), así como martensita intergranular
(IM) similar a la reportada por Amuda [6], ver
figura 4b). El metal de fusión (figura 4c) mostró
Abril - Junio, 2020
�ferrita columnar a partir de la cual crecen placas
laterales de ferrita Widmanstiitten (WFSP), ferrita
poligonal intragranular (IPF), ferrita acicular (AF)
y martensita "peppery " en mayor cantidad que la
reportada por Devendranath et al. [23] y que ha
sido documentado por Lippold y Kotecky
afirmando que la martensita es transformación de
austenita formada en alta temperatura durante el
enfriamiento y precipitación de carburos (C) [24].
El metal base presento matriz ferrítica con granos
de diferentes tamaños (figura 4d). Estas fases
microestructurales complejas de la ZAC y metal
fundido se produjeron con valor Q net más alto
(0.242 kJ/mm) resultante de parámetros de
soldadura (52 /99.5 A, 1 0 Hz y 330.2 mm/min).
Finalmente, esta unión de soldadura robotizada JR2
alcanzó segundo valor de Su como consecuencia de
fases microestructurales explicadas para la ZAC y
metal fundido.
- - ---
-�
Figura 4. Micrografias obtenidas por microscopía óptica
de unión soldada JR2 robotizada GTAW-P: a) granos
columnares en metal fundido, b) martensita intergranular
en ZAC, c) placas laterales de ferrita Widmanstatten en
metal fundido y d) granos ferriticos en metal base.
La condición JR3 muestra simetría en
geometría del cordón fundido con granos ferríticos,
y la ZAC exhibe granos gruesos con diferentes
tamaños (figura 5a). La ZAC recristalizada presenta
granos gruesos de ferrita que contienen ferrita
aliotromórfica (ALF) en límites de grano y
martensita intergranular (IM), ambos en cantidad
menor que la del ensayo JR2, como se ve en figura
5b). El cordón de soldadura se caracteriza por
estructuras como placas laterales de ferrita
Widmanstiitten intragranular (WFSP), ferrita
poligonal, ferrita primaria poligonal no alineada
(NPPF) [2 1 ], así como islas de martensita (M) [6]
[7]. En cuanto al metal base está formado por
granos ferríticos. Estas microestructuras de
soldadura JR3 se generaron por Qnet de 0.1 58
kJ/mm, resultante de parámetros de soldadura
(50/63 A, 1 8.4 Hz y 330.2 mm/min), que
explicaron su Su inferior a la de condiciones JR l y
JR2.
La caracterización cuantitativa de la ZAC consistió
en dos parámetros: tamaño de grano y número de
Abril - Junio, 2020
tamaño de grano ASTM G para soldaduras
robotizadas GTAW-P sin metal de a orte.
... ..
Figura 5 . Micrografias obtenidas por microscopía óptica
de unión JR3 robotizada GTAW-P: a) granos gruesos en
ZAC, b) ferrita aliotromórfica en ZAC, c) ferrita acicular
en metal fundido y d) matriz ferritica para metal base.
3.4 Tamaño de grano y Número G ASTM
La figura 6 muestra el tamaño de grano
promedio y número de tamaño de grano ASTM G
dentro de la ZAC con respecto al Qnet, donde es
notable que hubo dos cambios significativos. El
tamaño de grano alcanzado por unión JR2 fue 7.42
µm, mientras que número ASTM G resultó de 1 1 .2.
Es evidente que el comportamiento del número G
es inversamente proporcional a valores de tamaño
de grano [36], lo que afecta las propiedades
mecánicas, como lo demuestran Amuda y Mridha
[6].
Con respecto a corrida JRl mostro tamaño de
grano promedio de 1 0.84 µm y G de 1 0. 1 , ambos
cercanos al valor mínimo de rangos reportados
[20], lo que corroboró el mayor rendimiento
mecánico de tracción con Q net más bajo que
reportado en literatura [3] [6] [7]. La condición
JR3 está en primer lugar con Qnet de 0.158 kJ/mm,
tamaño de grano de 1 3.82 µm, es decir, 4.8 veces
más grande que metal base, además, mostró fusión
y penetración completas con Su de 440 MPa.
Por lo tanto, la ZAC de corrida JR2 (52 / 99.5
A, 1 0 Hz y 330.2 mm/min) exhibió tamaño de
grano más bajo (7.42 µm) y segundo lugar del
valor Su. Todas estas propiedades mecánicas
críticas y parámetros microestructurales se
vincularon a fase endurecida como martensita en
límites de grano. Este comportamiento se relacionó
con mayor Qnet (0.242 kJ/mm) con aplicación de
corriente pulsada, causando distorsión térmica
(deformación) en ambas láminas de unión soldada
y geometría del cordón.
�•
1
, · .
' 1
U n i ó n soldada
3
1
6. Referencias
2
1 2 �---------------,
40
11
35
CI>
� 10
U)
30
CI>
(!)
20
:::,,
l.
AWS, Welding Handbook 9.4, EUA: AWS, 201 1 .
2.
E. Bayraktar, J. Moiron, D. Kaplan, "Effect of
welding
conditions
on
the
formability
characteristics of thin sheet steels: Mechanical and
metallurgical effects," Joumal of Materials
Processing Technology, vol. 175, pp. 20-26, 2006.
doi: 1 0.101 6/j .jmatprotec.2005.04.007
3.
M.O.H Amuda, E. T. Akinlabi, S. Mridha,
"Influences of Energy Input and Metal Powder
Addition on Carbide Precipitation in AISI 430
Ferritic Stainless Steel Welds," Materials Today, vol.
Proceedings 4, pp. 234-243, 2017.
4.
YOU Xiang-mi, JIANG Zhou-hua, LI Hua-bing
"Ultra-Pure Ferritic Stainless Steels---Grade Refining
Operation and Application," Joumal of lron and
Steel Research Jntemational, vol. 14, nº 4, pp. 24-20,
2007. doi.org/10. I0l 6/S I 006-706X(07)60053-3
5.
P. Giridharan, N. Murugan, "Optirnization of pulsed
GTA welding process parameters for the welding of
AISI 304L stainless steel sheets," Advanced Manuf
Technol, vol. 40, pp. 478-489, 2009.
6.
M.O.H. Amuda, S. Mridha, "Comparative
evaluation of grain refinement in AISI 430 FSS
welds by elemental metal powder addition and
cryogenic cooling," Materials and Design, vol. 35,
pp.
609---6 1 8,
2012.
doi : 10.1016/j .matdes.201 1 .09.066
7.
M.O.H. Amuda, S. Mridha, "Grain refinement and
hardness distribution in cryogenically cooled ferritic
stainless steel welds," Materials and Design, vol. 47,
pp.
365-371 ,
2013.
dx.doi.org/10. 1 O 16/j .rnatdes.2012.12.008
8.
ASTM, A240/A240M - 14 Standard Specification
for Chromium and Chromium-Nickel Stainless Steel
Plate,Sheet, and Strip for Pressure Vessels and for
General Applications, West Conshohocken, PA:
ASTM Intemational, 2014.
9.
ASTM E353, Standard Test Methods for Chemical
Analysis of Stainless, Heat-Resisting, Maraging, and
Other Similar Chromium-Nickel-Iron Alloys, West
Conshohocken, PA: DOI: 10. 1 520/E0353- 14, 2014.
10.
P. Guiraldenq, O. Hardouin-Duparc, "Toe genesis of
the Schaeffier diagram in the history of stainless,"
Metallurgical Research & Technology, pp. 1 14, 6 1 3,
2017.
11.
M. Gurrama, A. Kumar, P.
Ravinder, G.
Madhusudhan, "Effect of copper and alurninium
addition on mechanical properties and corrosion
behaviour of AISI 430 ferritic stainless steel gas
tungsten are welds," joumal of materials reseach and
technology, vol. 2, nº 3, pp. 238-249, 201 3.
1 2.
Akhilesh Kumar Singh, Vidyut Dey, Ram Naresh
Rai "Techniques to improveweld penetration in TIG
25
G')
15
•:::i
10
z
6 +--------------�
0.15
5
'e'
2-
0.25
0.20
O net ( kJ/m m )
-Número G ASTM
-----
Temo1no de Grano (µm)
Figura 6. Variación del tamaño de grano y número G
ASTM en relación con calor de entrada en uniones
soldadas GTAW-P robotizadas.
4. Conclusiones
Después de la caracterización mecánica,
microestructural y análisis de resultados
experimentales, la combinación óptima de
parámetros de soldadura por fusión para uniones
soldadas GTA W pulsada robotizada, fue condición
JR l. Los parámetros de soldadura JR l incluyeron
corriente de soldadura pico y base de 61/84 A,
frecuencia del arco pulsado de 15 Hz y 381
mm/min de velocidad de soldadura. Esta corrida
JR l alcanzo fusión y penetración completas en
metal fundido, con mejor resistencia mecánica
bajo tensión sin utilizar metal de aporte, es decir,
resistencia máxima a la tracción de 457 MPa,
resistencia a la cedencia y elongación dentro del
estándar y cercanos a propiedades del acero
inoxidable 430 como fue recibido. Estas
propiedades
fueron
vinculadas
a
fases
microestructurales de ferrita aliotromórfica en la
ZAC recristalizada y presencia de ferrita
Widmanstiitten secundaria de placa lateral dentro
del metal fundido. Este comportamiento mecánico
y microestructural se vinculó al calor de entrada
neto de 0.168 kJ/mm.
5. Agradecimientos
Este proyecto es fruto de la adición de la
academia e industria, fue posible gracias al
Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología
(CONACyT), METALSA, Lincoln Electric
Welding School, Centro de Ingeniería y Desarrollo
Industrial (CIDES!), EMCO TEST, así como todas
y cada una de las personas que colaboraron y a
quienes agradecemos su desempeño. Reconocemos
con amplia gratitud a Dra. G. Palacios, G.
Bañuelos, a los Ingenieros Raúl Vázquez, A.
Gómez, S. Martínez, y A. Zamora.
Abril - Junio, 2020
�Caracterización de nniones soldadas robotizadas
de aporte en acero inoxidable ferritico AISI 430
welding (A review)," Materials Today: Proceedings,
Vols.4 Issue 2, Part A, pp. Pages 1252-1259, 2017.
13. AWS, D 1 . 6 Structural Welding Code- Stainless
Steel, Miami, FL: American Welding Society, 2007.
14. M. Gurrama , A. Kumar P. Ravinder Reddy , G.
Madhusudhan Reddy, , "Influence of grain refining
elements on mechanical properties of AISI 430
ferritic stainless steel weldments - Taguchi
approach,," Materials & Design, vol. 36, pp. 443450, 2012.
15.
AWS, Welding Inspection Technology, Miarni,
Florida: AWS, 2005.
16.
I. Guzman-Flores, B. Vargas-Arista, J. Gasca
Dominguez, C. Cruz-Gonzalez, M. González
Albarrán, J. del Prado-Villasana, "Effect of Torch
Weaving on the Microstmctnre, Tensile and Impact
Resistances, and Fracture of the HAZ and Weld Bead
by Robotic GMAW Process on ASTM A36 Steel,"
Soldagem & lnsper;ao, vol. 22, nº 1, pp. 72-86, 2017.
doi.org/10.1590/0104-9224/SI2201.08
17.
ASTM, E-8 -E8M Standard Test Methods for
Tension Testing of Metallic Materials, West
Conshohocken: United States.
18.
ASTM, A370 Standard Test Methods and
Definitions for Mechanical Testing of Steel Products,
West Conshohocken: ASTM Intemational.
19.
ASTM, E-3 Standard Guide for Preparation of
Metallographic Specimens, West Conshohocken,
EU: ASTM Intemational, 2011.
20. ASTM, El 12-96 Standard test methods for
determining average grain size, Philadelphia: ASTM,
2004.
21. G. Thewlis, "Classification and quantification of
microstructures in steels," Materials Science and
Technology,
vol.
161,
nº
20
DOI
10.1179/026708304225010325, pp. 143, 2004.
22. Tomasz, Wc;grzyn, Piwnik, J. Stali, Spawanie,
Chlodzeniem, Mikroj etowym., "Low Alloy Steel
Welding with Micro-Jet Cooling.," Archives of
Metallurgy and Materials., vol. 57, nº 2, pp. doi
10.2478/vl0172-012-0056-x., 2012.
23
K.
Devendranath
Ramkumara,
Aditya
Kumar
Chandrasekhara,
Singha,
Aditya
"Comparative
studies
on the
weldability,
microstructure and tensile properties of autogeneous
TIG welded AISI 430 ferritic stainless steel with and
without flux," Joumal of Manufacturing Processes,
vol. 20, pp. 54-69, 2016.
24
J. Lippold, D. Kotecki, Welding metallurgy and
weldability of stainless steel, USA: John Wiley and
Sons, 2005.
Abril - Junio, 2020
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2020
Volumen
Volumen de la revista
10
Número
Número de la revista
2
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2020, Vol 10, No 2, Abril-Junio
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/04/2020
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020917
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Compuestos hidroquinónicos
Melanina
Películas delgadas
Polímeros conductores
Sensores
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20907/Quimica_hoy_2019_Vol_9_No_2_Abril-Junio.pdf
2c3f7c1d0804a01765247c3c28508664
PDF Text
Text
����������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2019
Volumen
Volumen de la revista
9
Número
Número de la revista
2
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2019, Vol 9, No 2, Abril-Junio
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/04/2019
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020916
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Adsorción
Conductividad eléctrica
Microestructura
Recubrimiento dieléctrico
Síntesis
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20906/Quimica_hoy_2019_Vol_9_No_1_Enero-Marzo.pdf
0524645eb81e505b45721c6ba8aeb1fa
PDF Text
Text
�������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2019
Volumen
Volumen de la revista
9
Número
Número de la revista
1
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Marzo
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2019, Vol 9, No 1, Enero-Marzo
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/2019
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020915
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Dinámica molecular
Electropolimerización
Electroquímica
Morfología
Nanopartículas
Polímeros conductores
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20905/Quimica_hoy_2018_Vol_8_No_3_Julio-Septiembre.pdf
f5ccd25467a3ba5429aed33d5a3a0e03
PDF Text
Text
������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2018
Volumen
Volumen de la revista
8
Número
Número de la revista
3
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Septiembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2018, Vol 8, No 3, Julio-Septiembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/07/2018
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020914
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Agente reductor
Antifungicidas
Glucosa
Películas delgadas
Relación atómica
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20904/Quimica_hoy_2018_Vol_8_No_2_Abril-Junio.pdf
372ef10476d113695426adf13c8ca158
PDF Text
Text
�ISOPROTURON Y SU DETECCIÓN ELECTROQUÍMICA.
ASPECTOS ELECTROANALÍTICOS Y ELECTROSINTÉTICOS
V. Tkach 1h, Y. G. Ivanushko1, S.M. Lukanova1, M. V. Kushnir1, S. C. de Oliveira2, R. Ojani3, O. l.
Aksimentyeva 4 y P. l. Yagodynets 1
1 Universidad
Nacional de Chemivtsi, 58012, Calle de Kotsyubyns 'ky, 2, Ucrania.
Universidad Federal de Mato Grosso do Sul, Av. Sen. Felinto. Müller, 1555, C/P 549, 79074-460, Campo Grande, MS, Brasil.
3 Universidad de Mazandarán, 3erkm. Ruta de Fuerzas Aéreas, 47416-95447, Babolsar, República Islámica de Irán.
'Universidad Nacional de Lviv, 79005, Calle de Cirilo y Metódio, 8, Ucrania.
'E-mail: nightwatcher2401@gmail.com
2
Resumen
El sistema de la oxidación electroquímica de isoproturon, seguída por las polimerizaciones química y electroquímica de su
producto principal, fue analizado de punto de vista mecanístico matemático. El modelo matemático correspondiente fue
investigado mediante la teoría de estabilidad lineal y del análisis de bifurcaciones. Fue verificada la eficiencia del proceso
tanto para fin electroanalítico, como para el electrosintético. En termos generales, el comportamiento del sistema es
semejante al característico para los otros, envolviendo la síntesis (acompañada o no por la "paradoja de politiofeno") y el
uso electroanalítico de polímeros conductores. La probabilidad del comportamiento oscilatorio, bien como del
monotónico, también ha sido verificada.
Palabras clave: seguridad de alimentos, prevención de intoxicación, isoproturon, detección electroquímica, electrosíntesis
de monómeros, polímeros conductores, estado estacionario estable.
l. Introducción
Isoproturon es un herbicida agrícola utilizado para
combatir y controlar las malas hierbas de la cosecha,
inhibiendo sus procesos fotosintéticos [l-ZJ_ Siendo
absorbida por raíces y hojas de plantas, isoproturona es
oxidada en el organizmo de las plantas, y sus productos
de oxidación promueven el bloqueo de la fotosíntesis [3l.
Es capaz de sufrir hidrólisis, fotólisis y biodegradación.
Sin embargo, es una sustancia muy tóxica no solo para
plantas, sino para humanos[4-5l, mamíferos y peces [6-7l, y
su mecanismo de toxicidad incluye la reacción de
productos de su oxidación con los complejos porfirínicos
(clorofilo, hemoglobina, hemocianina, citocromas del
hígado, etc). La Comisión Europea ha autorizado su uso
en la Unión Europea, habiendo, entretanto, permitido, a
los países integrantes a establecer sus propias normas de
uso [8l. En Francia, la concentración maxima permitida de
la pesticide en el agua es igual a 61 µgil [9l, ya en el
Reino Unido, su uso es prohibido [lOJ. En España, su uso
es autorizado en cebada [lll_ En Brasil, la sustancia es
usada en plantaciones del café y del plátano [lZJ_ Así
siendo, el desarrollo de un método, capaz de detector su
concentración rápida, precisa, sensible y exactamente es
realmente una tarea actua1[13- 14l, y el empleo de métodos
electroquímicos puede darle un buen servicio [l 5- 17J_
El uso de métodos electroquímicos para la
cuantificación de pesticidas ha sido ampliamente
utilizado [18- 19l, siendo empleados los electrodos
químicamente modificados. Su empleo tenía algunas
ventajas, como rapidez, sensibilidad, precision, afinidad e
idoneidad para uso en diversos medios (in vitro e in
vivo). Entretanto, su desarrollo puede presenter
problemas como:
-Indecision acerca del mecanismo del desempeño del
analito y(o) modificador en el sistema electroanalítico;
-Aparición de inestabilidades electroquímicas, como
oscilaciones
en
corriente y(o) potencial,
o
comportamiento monotónico, características para tal tiplo
de sistemas;
-La posibilidad de la concurrencia de dos mecanismos
paralelos del proceso electroquímico o de la presencia de
dos reacciónes electroquímicas o químicas succesivas.
Todos estes problemas pueden ser considerados
resueltos solamente con el desarrollo y análisis de un
modelo matemático, capaz de desribir de manera
adecuada el sistema electroanalítico. Así mismo, el
objetivo de este trabajo es un análisis mecanístico teórico
de la posibilidad de la detección de isoproturon sobre un
polímero
conductor,
acompañada
por
las
polimerizaciones electroquímica y química del producto
de su oxidación. Para el alcance del mencionado
objectivo, nosotros resolvemos tareas específicas como:
-La propuesta de un mecanismo de la secuencia de
reacciones electroanalíticas, que llevan a la aparición de
la señal analítica;
-El desarrollo del modelo de ecuaciones de balance,
correspondiente al sistema electroanalítico;
-Análisis e interpretación de los resultados de la
investigación del modelo;
-Investigación del papel de la hibridez del mecanismo
de la polimerización del producto de la electrooxidación
�-
al comportamiento del sistema
electroquímica de isoproturon;
de
...
- -
detección
-La búsqueda por la posibilidad de inestabilidades
electroquímicas y de los factores que las causan;
La comparación del comportamiento de este sistema
con él de los semejantes [20-281.
. .
-
posibilidad de menospreciar el flujo de convección), de
que electrólito suporte esté en exceso (lo que da
posibilidad de menospreciar el flujo de migración y la
participación del dopante). También es supuesto que el
perfil de concentraciones de analito en la capa presuperficial sea lineal y el espesor de la propia capa sea
constante e igual a 8.
Se puede mostrar que las ecuaciones de balance, que
describen el comportamiento de este sistema, forman el
conjunto a seguir:
2. El sistema y su modelo
El mecanismo de la oxidación electroquímica de
isoproturon en medio moderadamente ácido incluye la
transferencia de dos electronos y dos ataques protónicos,
llevando a la formación de p-isopropylanilina
.1e-
¡
2u+
(CHú2CH-O-NH2
+ CO + HN( H,h
(1)
El producto de oxidación es, posteriormente,
electropolimerizado, y la presencia de una capa
polimérica conductora en la superficie favorece la
formación del polímero [l 7J_ La electropolimerización se
realice según el mecanismo clásico de Díaz (pudiendo,
en casos más raros, seguir él de Reynolds), y los enlaces
entre las unidades monoméricas se construyen en las
posiciones 2 y 6, porque el grupo amina es más activo en
la donación de electronos y ocupa menos espacio. Ya la
polimerización química se realiza mediante la oxidación
directa de la molécula del producto por un anión oxidante
presente en la solución. Este anión es reducido y entra en
la cadena polimérica como dopante.
En que t,,, es el coeficiente de difusión, c0 la
concentración de la pesticida en el interior de la solución
r 1 y r_1 son las velocidades de adsorción y desorción, r 2 es
la velocidad de electrooxidación, y r31 y r32 son
velocidades de las polimerizaciones química y
electroquímica de su producto. G y M son
concentraciones máximas superficiales del pesticida y del
monómero.
Las velocidades de reacciones correspondientes
pueden ser calculadas como:
,¡ =k¡(l-0-µ)cexp(a0)
r_1 =
k_10 exp(-a0)
r2 = k20 exp( Frp
RT
0
(3)
(4)
J
(5)
Se puede concluir que en este sistema, de hecho, un
proceso electroanalítico de cuantificación de un pesticida
se transforma en un proceso de electrosíntesis de una
capa polimérica conductora en la base de un derivado de
anilina, sintetizada electroquímicamente, y, puesto así, su
comportamiento será parecido al característico para la
oxidatción electroquímica de gabapentina [21-221, sistemas
clásicas de electropolimerización y electrosíntesis de
monómeros [23-261 y a la paradoja de Politiofeno [27-281.
Como la electrooxidación es precedida por la
adsorbción del pesticida, los fenómenos superficiales
también contribuirán fuertemente al comportamiento del
sistema, y, por eso, para describir el comportamiento de
este sistema se introducen tres variables:
(6)
(7)
En que los parámetros k son constantes de respectivas
reacciones, a es el parámetro de la interacción superficial
de las partículas, n es el número de electronos
transferidos durante la electropolimerización, F es el
número de Faraday, cp0 es el salto del potencial, referente
al potencial de carga cero, R es la constante universal de
gases, T, la temperatura absoluta del vaso y las variables
x y w son los órdenes de las reacciónes de polimerización,
relativos al monómero.
c - la concentración de isoproturona en la capa presuperficial;
0 - el grado de recubrimiento de la superficie del ánodo
por
la
isoproturona;
µ - el grado de recubrimiento de la superficie por el
monómero.
De hecho, es un sistema con dos reacciones
electroquímicas sucesivas, los detalles de cuyo
comportamiento se describirán abajo.
Para simplificar el modelo, evitando la aparición de
ecuaciones diferenciales complejas suponemos que la
solución se esté agitando intensamente (lo que da
Para analizar el comportamiento del sistema con la
electrooxidación de isoproturona, acompañada por
polimerizaciones electroquímica y química de su
3. Resultados y discusión
Abril - Junio, 2018
�Isoproturon y su detección electroquímica. Aspectos Electroanalíticos y electrosintéticos
producto, investigamos el conjunto de ecuaciones
diferenciales de balance (2) mediante la teoría de
estabilidad lineal. Los elementos estacionarios de la
matriz funcional de Jacobi pueden ser descritos como:
(8)
tanto durante la electrooxidación, como durante la
electropolimerización (j>O, h>O). La polimerización
química, en este caso, no da influencias al
comportamiento oscilatorio. Las oscilaciones deben ser
frecuentes y de pequeña amplitud.
Para investigar la estabilidad del estado estacionario,
aplicamos al conjunto (2) el criterio de estabilidad de
Routh-Hurwitz. Para evitar el empleo de expresiones
grandes, introducimos nuevas variables, y el
determinante de la matriz se descrive como:
En que:
--
2
-K-X
oGM
X
o
A
-A-n
n-;
p
-P-~
~-;-,1
(18)
(9)
Abriendo los paréntesis, se obtiene la condición de
estabilidad de estado estacionario como:
2
a12 =8(k1cexp(a0)-ak¡C(I -0-µ)exp(a0)+
k_1 exp(-a0)-ak_ 10exp(-a0))
(19)
(11)
Así, como en la parte izquierda de la inecuación hay
más elementos, capaces de ser positivos, que en los casos
semejantes [20 - 281. Sin embargo, el estado estacionario
garantidamente estable, en el caso de repulsión de
partículas adsorbidas y de ausencia de influencias fuertes
de la DCE, no deja de serlo.
=-(k,(l-0-µ)exp(a0))
G
(12)
a,, ~_1_(-k,ce,q,(a8)+ak,c(l-8-µ)e,q,(a8)-k
G
,e,q,(-aB)+ak ,8e,q,(-a8)-k,e,q,(!A)+
RT
jk,IJe,q,(!A))
RT
(13)
(14)
(15)
a
,,- - _!_(k
M ,exp
(Ftpo )-
RT
La estabilidad del estado estacionario es eficiente no
solo para fines electroanalíticos (dependencia linear entre
la concentración y parámetro electroquímico), sino para
los electrosintéticos (la polimerización es cinéticamente
estable). Dependiendo de las condiciones de la síntesis, la
reacción puede ser controlada por difusión o por
adsorción
Superficie
activadel
ánodo
Estrecha
Concentración Proceso
delanalito
controlador
Eficiencia
electroanalítica
Baja
Difusión
Sí
Alta
Adsorción
Sí
Baja
Difusión
Sí
Alta
Difusióno
adsorción
Sí
Jk 2 0 exp (Ftpo
RT )- Jk ,Ji x exp (nFtpo
RT ))
(16)
(17)
Es posible observar que el comportamiento
oscilatorio para este sistema es posible, porque hay
elementos positivos en los miembros de la diagonal
principal de la matriz (9), (13) y (17). Estes elementos se
corresponden a la positiva conexión de retorno, que
define los cambios autopromovidos en el sistema.
Como en sistemas semejantes [20-281, las oscilaciones
pueden ser causados por factores superficiales (atracción
de partículas adsorbidas, si a>O) y electroquímicos de
cambios de capacitancias de doble capa eléctrica (DCE),
Abril - Junio, 2018
X(PC!-Pq -C!A+ A{+ Aíl)< o
(10)
1
ª2,
(-K-X)(-M +Al;+ Aíl+nq +rn-nt-ql'-qA)+
Larga
Eficiencia
electrosintética
Condicionada
ala
morfologíadel
polímero
resultante
Sí
Condicionada
a la
morfologíadel
polímero
resultante
Sí
El límite de detección se da cuando las influencias que
establecen el estado estacionario son iguales a las
desestabilizadoras. En este caso, se realiza la
inestabilidad monotónica, cuya condición de aparición se
puede describir como:
(-1<-X)(-M+ Al;+ M+C!q +rn-nt.-ql'-qt.)+
X(PC!-Pq -C!A+ /1.q+ Aíl) = o
(19)
En este caso, para el sistema coexisten varios estados
estacionarios, todos inestables, y estos se destruyen
�-
...
- -
fácilmente, cuando se alteran las condiciones de la
síntesis.
La autocatálisis no es posible en el proceso de la
electrooxidación de isoproturona, pero lo es para las
electropolimerizaciones química y electroquímica. En
este caso, se introduce una nueva función en las
expresiones para las velocidades r31 y r32 , y el
comportamiento autocatalítico tendrá su representación
en el Jacobiano con más dos elementos positivos, que
definen el comportamiento oscilatorio, por él causado.
4. Conclusiones
Del análisis de la electrooxidación de isoproturona,
seguida por las polimerizaciones qmm1ca y
electroquímica de su producto, es posible concluir que:
-Pese que el mecanismo de la polimerización sea
híbrido, el estado estacionario estable sigue siendo fácil
de mantener y eficiente tanto para fines electroanalíticos,
como para los electrosintéticos. La eficiencia sintética,
entretanto, es condicionada a la morfología del polímero
resultante;
-Dependiendo de las propiedades de la superficie, la
reacción puede ser controlada por la difusión o por
adsorción. La estabilidad de estado estacionario, a pesar
de ser correspondiente a una region menos vasta que en
sistemas semejantes, es fácil de mantener;
. .
-
20n%20%2044%20de%20Resultados%20PNCRC%20Vegetal
%202013-2014.pdf, accessed at 81hof August 2016
13. http://dw.defra.gov.uk/research/completed research/reports/dvi.()655 -a.pdf - accessed at 8th of August 2016
14. T. Kovalczuk, J. Poustka, J. Hajslova, Czech. J. Food. Sci.,
26(2008), 146
15. P. Noyrod, O. Chailapakul, W. Wonsa\lilt,S.
Chuanu\liltanakul,J. Electroanal. Chem. 719 (2014), 54.
16. P. Manisankar, G. Selvanathan, C. Vedhi, Talanta, 68 (2006),
686
17. P. Manisankar, G. Selvanathan, C. Vedhi, lnt. J. Env. Anal.
Chem, 85 (2005), 409
18. R. Faramarzi, A.R. Taheri, M. Roushani, Anal. Bioanal.
Electrochem., 7(2015), 666
19. M. El Harmoudi, M. Achak, S. Lahrinch et. al., Arab. J.
Chem.,
http:/ /W,!,Sciencedirect.co m/science/article/pii/S 18785352120
02638 (2012)
20. E. M. Maximiano, C. A. Lima Cardoso, G. J. de Arruda,
Orbital Elec. J. Chem., 8(2016), 232
21. G. Karim-Nezhad, S. Pashazadeh, Anal. Bioanal.
Electrochem., 7(2015), 439
22. V. Tkach, S. C. de Oliveira, G. Maia et. al., Mor. J. Chem.,
4(2016), 112
23.1.Das, N.R.Agrawl, S.A.Ansari, S.K.Gupta, Ind. J. Chem,
4 7A(2008), 1798-1803
24. V. Tkach, V. Nechyporuk, P. Yagodynets', Cien. Tecn. Mat.,
24(2012), 54
25. Tkach, B. Kumara S\llllly, R. Ojani et. al., Orbital Elec. J.
Chem., 7(2015), 1
26. R. Singh.,Int. J. Electrochem, 502707(2012)
27. V. Tkach, V. Nechyporuk, P. Yagodynets'., Avan. Quím.,
8(2013), 9
28. K. Aoki, l. Mukoyama, J. Chen., Russ. J. Electrochem.,
40(2004 ), 280
-Las inestabilidades oscilatoria y monotónica son
posibles, pudiendo ser causadas por inestabilidades
inestabilidades de atracción de partículas adsorbidas y
por influencias de procesos electroquímicos a las
capacitancias de la doble capa eléctrica. Estas
inestabilidades son más probables que en casos clásicos
de uso electroanalítico de polímeros conductores y de su
electrosíntesis, porque el proceso incluye dos etapas
electroquímicas seguidas.
5. Referencias
l. S. Singh, Weed Techn., 21(2007), 339
2. https://pubchem.ncbi.nlm.nih.gov/compound/isoproturon,
accessed at 81hof August 2016
3. T. El Seba'i, M. Devers-Lamrani, B. Lagacherie et. al., Biol.
Fert. Soils., 47(2011), 427
4.
http ://Wl!.l)esticideinfo.org/DetailChemical. jsp?Rec Id=PC3
8045, accessed at 81hof August 2016
5. A. Rani, A. Rani, R. Kumar Yerma, A. Kumar Pankaj, Int. J.
Curr. Res. Rev., 8(2016), 23
6. O. P. Shukla Omkar, A.K. Kulshretha, Pesticides, Man and
Biosphere, A. P. H. Publishing, Delhi, 1998
7. S. Paris-Palacios, Y. Mosleh, M. Almohamad et. al., Aquat.
Toxico!., 98(2010), 8
8.
http://onlinelibrary.mey.com/doi/10.2903/j.efsa.2015.4206/pdf ,
accessed at 81hof August 2016
9. WJlineris.fr/substances/fr/substance/ getDocument/2589,
accessed at 81hof August 2016
10. http ://Wl!.l)an
uk.org/pestnew/Issue/pn75/pn75%20p23c.html , accessed at 81h
of August 2016
l 1.http://v,l1Mho.int/1lilter
sanitation health/d\lj/chemicals/i
soproturon.pdf, accessed at 81hof August 2016
12.http://wllllgricultura.gov.br/arq editor/file/CRC/Portaria%
Abril - Junio, 2018
�LA DESCRIPCIÓN TEÓRICA DEL DESEMPEÑO ELECTROANALÍTICO DE NUEVOS
DERIVADOS HIDROQUINÓNICOS EN LA CUANTIFICACI1ÓN DE ESTRADIOL.
Volodymyr Tkach 1h, Marta V. Kushnir1,Natalüa M. Storoshchuk1, Sílvio C. de Oliveira2, Inna M.
Dytynchenko3, Vitalü V. Lystvan3, Oiga V. Luganska4, Vira V. Kopiika4, Petro l. Yagodynets 1
Universidad Nacional de Chernivtsi, 58000, Calle de Kotsyubyns 'ky, 2, Chernivtsi, Ucrania.
de Mato Grosso do Sul, Av. Sen. Felinto. Müller, 1555, C/P 549, 79074-460, Campo Grande, MS, Brasil.
3 Universidad Estatal de Zhytomyr, Calle Grande de la Ciudad de Berdychiv, 40, Zhytomyr, Ucrania
4 Universidad Nacional de Zaporizhzhya, 69000, Calle de Zhukovs 'ky, 66, Zaporizhzhya, Ucrania.
'E-mail: nightwatcher2401@gmail.com
1
2 Universidad Federal
Resumen
Por primera vez fue estudiado el uso de los nuevos compuestos hidroquinónicos como modificadores de electrodo,
durante la electrooxidación de estradiol. La transferencia de protones puede ser realizada a través de un mecanismo
híbrido. Sin embargo, el estudio teórico confirma que las nuevas hidroquinonas pueden ser modificadores eficientes en la
detección electroanalítica del estradiol en medios neutros. El comportamiento oscilatorio, en este sistema, es posible,
siendo causado por más de un proceso de electrooxidación y sus influencias en las capacitancias de la doble capa eléctrica.
Palabras clave: estradiol, hidroquinonas, sensor electroquímico, electrodos químicamente modificados, estado
estacionario estable
161. La lista de modificadores puede incluir algunos
compuestos recién sintetizados.
l. Introducción
La hiperestimulación ovariana (HEO) es un estado
patológico [l-4], que ocurre en mujeres, que toman pílulas
estimulantes para combatir su infertilidad. Raramente,
esta patología puede acontecer en otras mujeres (por
ejemplo, las que toman algunos anticancerígenos).
Su ocurrencia puede ser de suave a severa y crítica [2sintomas como penas abdominales,
hemoconcentración y trombosis. El porcentaje de
mortalidad es relativamente bajo, pero algunos casos
fatales ya han sido reportados [5l. El marcador del
desarrollo de la HEO es el aumento de concentraciones
de hormonios femeninos, especialmente, del estradiol
(Fig. 1) [6-7l_ Su actividad biológica es dependiente de la
concentración, y, así, el desarrollo de una metodología
analítica cuantificativa eficiente es, de verdad, actual.
41, incluyendo
OH
Fig. 1. Estradiol
Por ahora, algunos metodos electroanalíticos para
determinar ciclopentanperhidrofenantrenos han sido
desarrollados [S-lOJ_ Otrosí, de su composición química es
possible prever 1ue se podría detectarlo con compuestos
hidroquinónicos 11- 14l, lo que ya ha sido realizado en [l 5-
Sin embargo, el desarrollo de nuevos procesos
electroanalíticos y con nuevos modificadores, aunque
sean de estructura bastante conocida, requiere la
realización de análisis teórico a priori de estabilidad. Eso
deja resolver los problemas como:
- La indecisión acerca del (los) mecanismo(s) más
probable(s) del desempeño de la sustancia modificadora;
- La posibilidad de inestabilidades electroquímicas,
capaces de acompañar la electrooxidación y la
electropolimerización de ciertos compuestos orgánicos
[17-24],
,
- Indecisión acerca de la posibilidad de reacciones
laterales de la modificadora con otras sustancias,
presentes en la solución.
Todos estes problemas pueden ser resueltos solamente
mediante el desarrollo y el análisis de un modelo
matemático, capaz de describir de forma adecuada. El
modelaje también da posibilidad de comparar el
comportamiento de dos o más modificadores en el
análisis sin que se realicen los ensayos experimentales.
En este orden de ideas, el objetivo general de este
trabajo es el análisis mecanístico del sistema de la
electrooxidación de estradiol, asistida por nuevos
derivados hidroquinónicos. Su realización se da por el
alcance de objetivos específicos como:
- La sugestión de un mecanismo de acción de
modificadora;
- El desarrollo de un modelo matemático, basado en los
datos del mecanismo;
�...
-
- -
. .
-
- El análisis del modelo, con la detección de condiciones
de estabilidad de estado estacionario y de inestabilidades
electroquímicas;
c - la concentración de estradiol en la capa presuperficial;
02 - el grado de recubrimiento de la superficie por el
producto de reducción hidroquinónico (2);
- Comparación del comportamiento del modelo con él de
los sistemas semejantes [25-271.
03 - el grado de recubrimiento de la superficie por el
producto de reducción del grupo carbonila (3).
2. El sistema y su modelo
Para simplificar el modelaje, suponemos que evitando
la aparición de ecuaciones diferenciales complexas
suponemos que la solución se esté agitando intensamente
(lo que da posibilidad de menospreciar el flujo de
convección), de que electrólito suporte esté en exceso (lo
que da posibilidad de menospreciar el flujo de migración).
También es supuesto que el perfil de concentraciones de
analito y protones en la capa pre-superficial sea lineal y
el espesor de la propia capa sea constante e igual a o.
La síntesis de nuevos derivados hidroquinónicos, que
se dió a partir de los sales fosfónicos, había sido descrita
en [281. En su primera etapa, el grupo hidroquinónico es
oxidado, formando su forma quinónica:
Se puede mostrar que el comportamiento del sistema
se puede describir con el conjunto de ecuaciones
diferenciales (4):
(1)
Después, la reacción de la oxidación, la interacción
con el estradiol puede ser realizada por tres vías, pero
preferencialmente con la participación de grupos
carbonílicos dentro y fuera del anillo quinónico, según:
(4)
Siendo c0 la concentración de estradiol en el interior
de la solución, /'1 es el coeficiente de diffusion, G3 y G2
son las concentraciones máximas superficiales de
productos de reducción, y r son las velocidades de
reacciones correspondientes, que se pueden calcular
conforme:
(5)
(6)
(7)
o:
HO
ºX
-
(8)
~OH
HC,,sc~O
CCO
HC-1--Q=O C
HO
i
"""
H
i
¾,__
IRR
~Estradiol
eco
O
O
HC.¿
\\
"""
O
HO
¾,__
1
.H.
•
•
!
!
(3)
Así siendo, para describir el comportamiento del
sistema, suponiendo que, en el inicio de la reacción, la
forma oxidada cubra la superficie entera, se introducen
las tres variables:
En que los parámetros k definen las constantes de
respectivas reacciones, F es el número de Faraday, cp0 es
el salto de potencial, relativo al potencial de carga cero,
R es la constante universal de gases y T la temperatura
absoluta del vaso.
Aunque sea un poco acomplicado, cuando comparado
al de los sistemas análogos, el comportamiento de este
sistema será eficiente del punto de vista electroanalítico,
como se verá abajo.
Abril - Junio, 2018
�Isoproturon y su detección electroquímica. Aspectos Electroaoalíticos y electrosintéticos
3. Resultados y discusión
Para investigar el sistema con la detección
electroanalítica de estradiol, asistida por el nuevo
derivado hidroquinónico, analizamos el conjunto de
ecuaciones diferenciales (4), junto con las relaciones
algébricas (5-8), mediante la teoría de estabilidad lineal.
Los elementos estacionarios de la matriz pueden ser
descritos como:
ªu. ªn)
ªn ªn
..ª1.1
1ª21
(
a3,2
ª3,1
a3,3,.
conex10n de retomo, contra solamente uno en [25- 28l.
-jk
B exp( 2 F'l'o) > O
22 2
Ambos los elementos
Rr
, si j>0
-v
k 32 0 3exp
(·--2F<p 0 )
>
Ü
y
• RT
, si j<0 describen las
influencias de la electrooxidación en las capacitancias de
la DCE. Así, el comportamiento oscilatorio será más
probable que en casos análogos. Sin embargo, él será
realizado cuando los valores de parámetros sean
correspondientes a la zona atrás del límite se detección.
Para evitar las expresiones grandes durante el análisis
de la matriz Jacobiana, nosotros introducimos nuevas
variables, reescribindo el determinante como:
(9)
-K
Siendo:
_2_
ÓGQ
I
1
-2-A
:;'
A
[[
-v-n
-w
[[
-V
1
-W-K
(16)
El criterio de estabilidad (Criterio Routh-Hurwitz)
para sistemas trivariantes puede ser transformado en Det
J<0. Abriendo los paréntesis, nosotros obtendremos el
requisito de estabilidad, expresado conforme:
(10)
(11)
(12)
(17)
(13)
(14)
(15)
Lo que es satisfecho garantizadamente, si los
parámetros j y v son positivos. Como, en este Sistema, no
hay factores que puedan comprometer la estabilidad de
modificadores y analito en reacciones laterales, el estado
estacionario estable, es electroanalíticamente eficiente, es
decir, correspondiente a la linearidad entre el parámetro
electroquímico (en este caso, la corriente) y
concentración; la señal electroanalítica es fácil de
interpretar.
El proceso electroanalítico será
cineticamente controlado.
El límite de detección es definido por la inestabilidad
monotónica, que separa los estados estacionarios estables
e inestables. Su condición de aparición es:
(16)
-K 1 (flW + VK + flK) - E(flW
flK - WK)-A(VK + flK -flV)
+
=O
(17)
(18)
a33
=
- 1 ( -k
G3
31
e -
vk 32 03 exp(2:;
k
32
exp
0) (2F<p
--
RT
0 ))
(18)
Observando las expresiones (10), (14) y (15), se
puede ver que la diagonal principal de la matriz
Jacobiana contiene dos elementos, capaces de ser
positivos y, en consecuencia, describir la positiva
El comportamiento de este sistema tendrá tendencia
de disminuir el dinamismo, si el compuesto quinónico se
haga parte de un polímero conductor (como monómero o
dopante). Así, el sistema se transformará en los ya
descritos en [25- 28l.
�-
...
- -
4. Conclusiones
La descripción teórica de la detección electroquímica
de estradiolo, assistida por los nuevos compuestos
hidroquinónicos, nos deja concluir que:
. .
-
26. V. Tkach, B. Kumara Swamy, R. Ojani et. al., Orbital Elec. J.
Chem., 7(2015), 1
27. V. Tkach, B. Kumara Swamy, R. Ojani et. al., Rev. Colomb.
Cien. Quím. Farm., 44(2015), 148
28. l. M. Dytynchenko, Libro de Resúmenes del II Encuentro
Ucraniano con Participación Internacional "Las táreas Actuales
de Química". Zhytomyr, 16 de Mayo de 2018, P. 270
- Para la detección electroanalítica de estradiol, se puede
eficientemente usar los compuestos hidroquinónicos. El
estado estacionario es fácil de obtener y mantener, y el
proceso electroanalítico es controlado por las reacciones;
- El comportamiento oscilatorio en este sistema es
possible, siendo más probable que en sistemas
semejantes y capaz de realizarse atrás del límite de
detección.
5. Referencias
l. P. Kumar, S. Farouk Sait, A. Sharma, M. Kumar, J. Hum.
Reprod. Sci., 4(2011), 70
2.
https://www.rcog.org.uk/globalassets/documents/guidelines/gree
n-top-guidelines/gtg 5 ohss.pdf, accessed at the 21 st of
February 2018
3. https://medlineplus.gov/ency/article/007294.htm, accessed at
the 21 st ofFebruary 2018
4. M. Bauker, J. A. García-Velasco, J. Hu,. Reprod. Sci.,
8(2015), 13
5. A. Le Gouez, B. Naudin, M. Grynberg, F. J. Mercier, Ann. Fr.
Anesth. Reanim., 30(2011), 353
6. J. Kim, A. Steiner, M. Fritz et al., J. Assist. Reprod. Gen.,
29(2011 ), 127
7. Q. Mai, X. Hu, G. Yang et al., Am. J. Obst. Gynec., 42(2017),
1
8. S. K. Yadav, P. Chandra, R.N. Goyal, Y-B. Shim, Anal. Chim.
Acta, 762(2013), 14
9. B.C. Janegitz, F.A. dos Santos, R.C. Paria, V. Zucolotto,
Mater. Sci. Eng., 37(2014), 14
10. F.C. Moraes, B. Rossi, M.C. Donatoni et al., Anal. Chim.
Acta., 881(2015), 37
11. T. Khajvand, R. Ojani, J.-B. Raoof, Anal. Bioanal.
Electrochem., 2014, 6, 501
12. S.Z. Mohammadi, H. Beitollahi, E.B. Asadi, Environm.,
Monit. Assess., 187(2015), 121
13. R. Ojani, V. Rahimi, J. Raoof, J. Chin. Chem. Soc.,
62(2015), 90
14. C.C. Vishwanath, B. Kumara Swamy, Anal. Bioanal.
Electrochem., 2014, 6,573
15. P. Yáñez-Sedeño, S. Campuzano, J. M. Pingarrón. Sensors,
18(2018), 675
16. J. Zeng, J. Li, H. Zhu, Adv. Mat. Res., 881(2014), 93
17. K.Aoki, l. Mukoyama, J. Chen., Russ. J. Electrochem.,
40(2004), 319
18. 1.Das, N.R.Agrawal, S.A.Ansari, S.K.Gupta,Ind. J. Chem,
47(2008), 1798.
19. S.U. Rahman, M.S. Ba-Shammakh, Synth. Met. 2004, 140,
207.
20. A.S.Liu, M.A.S. Oliveira. J. Braz. Chem Soc., 2007, 18, 143.
21. Sazou D., Synth. Met. 2002, 130, 45.
22. 1.Das, N. Goel, N.R. Agrawal, S. K. Gupta, , J. Phys. Chem,
2010, 114, 12888.
23. M. Bazzaoui, E.A. Bazzaoui, L. Martins, J.I. Martins, Synth.
Met. 2002, 130, 73
24. K.R. Lemos Castagno., "Eletropolimeriza9ao de pirro! sobre
liga de alumínio 1100", Tés. D. Se. UFRGS., Porto Alegre,
2007
25. V. Tkach, V. Nechyporuk, P. Yagodynets', Rev. Colomb.
Cienc. Quím. Farm., 41(2012), 203
Abril - Junio, 2018
�Obtención de nanopartículas de curcumina, a partir del extracto de
cúrcuma longa.
Cassandra Valerio, Verónica González, Idalia Gómez*
Universidad Autónoma de Nuevo León, UANL, Facultad de Ciencias Químicas, Laboratorio de Materiales I, Pedro de Alba sin, Cd.
Universitaria, San Nicolás de los Garza, México.
*maria.gomezd@uanl.edu.mx
Resumen
La curcumina, un componente amarillo natural polifenólico extraído de la planta cúrcuma longa, tiene amplias
aplicaciones en el área de la salud, es por esto que su estudio es de suma importancia. Investigaciones recientes han
demostrado que la aplicación de nanopartículas de curcumina, también llamado (nanocurcumina) tienen efectos curativos
en células cancerígenas. En este estudio se llevó a cabo la obtención de nanocurcumina a partir del extracto de la planta
cúrcuma longa utilizando agua como único solvente, asistida por ultrasonido. Para asegurar la presencia de curcumina, las
nanopartículas se caracterizaron por medio de espectroscopía de infrarrojo por transformada de Fourier (FTIR), por medio
de las técnicas de espectroscopía de fuerza atómica (AFM) y microscopía electrónica de barrido de emisión de campo
(FESEM), se comprobó que se tiene una morfología uniforme; por último, se obtuvo un tamaño de nanopartícula de
aproximadamente 45 nm, esto determinado por FESEM.
Palabras clave: Curcumina, ultrasonido, nanopartícula.
l.
Introducción
La cúrcuma, derivado del rizoma de la Cúrcuma longa,
ha sido ampliamente utilizado como especia, conocida
como el azafrán amarillo y, por tener un color
característico, es utilizado en la industria textil como
colorante. Se ha descubierto que la cúrcuma tiene
propiedades benéficas, ya que es considerada con un alto
potencial como antiinflamatorio, antimicrobiano,
anticancerígeno, antioxidante y es considerada como
planta digestiva. [ 1]
La cúrcuma tiene distintos compuestos entre ellos
destaca un alto porcentaje de curcumina, (E,E)-1,7-bis(4hidroxi3-metoxifenil)-1,6-heptadieno-3,5-dieno (Figura 1) en su
composición, este es el compuesto fitoquímico que
otorga el color amarillo a la cúrcuma. Muchas
investigaciones dentro de las últimas décadas han
demostrado que las aplicaciones médicas de la cúrcuma
son debidas a la presencia de la curcumina. [2]
O
OH
HO
OH
Figura l. Estructura química de la curcumina.
El uso de nanopartículas de curcumina o también
llamadas nanocurcumina presenta una mayor selectividad
al introducirlas en células enfermas. Las mediciones de
los niveles plasmáticos en sangre y la excreción biliar
mostraron que la curcumina se absorbía poco en el
intestino, y la cantidad de curcumina que llegaba a los
tejidos fuera del intestino era farmacológicamente
insignificante. Esto indicó la insolubilidad de la
curcumina en el agua a pH fisiológico, su absorción
limitada, baja disponibilidad y metabolismo rápido, que
son los principales obstáculos para la aplicación práctica
de curcumina en el cuerpo. [3-5]
El uso de la técnica de ultrasonido se ha aplicado a la
extracción de metabolitos de origen vegetal, avonoides
de alimentos y bioactivos de hierbas. [4] La extracción
asistida por ultrasonido es reconocida por su uso
generalizado en la industria del aceite comestible para
mejorar la eficiencia de la extracción y reducir el tiempo
de la misma.
Los beneficios de utilizar una extracción asistida por
ultrasonido son los siguientes: a) rendimiento o tasa de
extracción mejorada, b) extracción mejorada, c)
posibilidad de usar solventes alternativos, d) costo
efectividad, e) extracción mejorada de componentes
sensibles al calor y t) mayor velocidad de extracción.
[6,7]
El ultrasonido es la parte del espectro de sonido de la
frecuencia de aproximadamente 16 kHz que está fuera
del rango normal del oído humano. Los efectos químicos
producidos por el ultrasonido son derivados de la
creación, expansión y destrucción de burbujas pequeñas
que aparecen cuando un líquido se está irradiando por
ultrasonido. Este fenómeno llamado cavitación, genera
temperaturas altas y presiones en los puntos definidos
dentro del líquido. [8] El líquido circundante enfría
rápidamente estas partes del medio, por eso una partícula
del tamaño de unas micras desaparece en menos de 1
micra de segundo.
�. ....
partículas de curcumina, a partir del extracto de cúrcuma longa.
. ... . ......
.
El objetivo de este trabajo es proporcionar un método de
extracción de curcumina utilizando solamente agua como
solvente aplicando técnica de ultrasonido. El ultra sonido
utilizado es del tipo sonicador con baño de agua.
La solución de nanopartículas de curcumina se concentró
en el vidrio, llevando a calentamiento y agregando gota a
gota la solución hasta obtener el concentrado. El tipo de
lectura utilizado en AFM fue por contacto.
La figura 2, muestra una comparación entre la solución
sin el extracto de la planta cúrcuma longa (A) y la
solución contenidas las nanopartículas de curcumina con
el tratamiento por US.
2.4 Caracterización por FESEM
Del mismo modo que en la caracterización por AFM las
muestras de vidrio ITO fueron lavadas bajo las mismas
condiciones.
El concentrado de la solución de nanopartículas de
curcumina se realizó también de la misma manera. Una
vez obtenido el concentrado se procedió con su
caracterización.
3.
Resultados y discusión.
En la figura 3, se muestra el espectro IR de la curcumina
y la tabla l., muestra la asignación de cada una de las
bandas correspondiente a la vibración de los distintos
grupos funcionales presentes en la molécula de
curcumina.
Mediante el análisis por FTIR se asegura la presencia de
curcumina en las nanopartículas. En el espectro no se
muestran interferencias con el agua dado que la muestra
se evaporó hasta obtener un sólido.
Figura 2. Solución de cúrcuma sin ser llevada a US (A) vs
Nanopartículas de curcumina (B)
100
95
2.
Desarrollo experimental
'
C-H
90
<1l
2,
85
2.1 Obtención de nanopartículas de curcumina
·¡¡80
Se pesaron 0.1 g de cúrcuma comercial, los cuales
fueron aforados a 100 mL con agua destilada; la
solución se colocó en un vaso de precipitado de 250
mL y se dejó en agitación por una hora,
posteriormente se sonicó durante 30 min.
-~ 75
e:
<1l
~
~
f-
70
60-+-~~~~~~~~-~~~~~~~~~
4000
2.2 Caracterización por FTIR
La solución con las nanopartículas de curcumina se
llevaron a calentamiento a una temperatura de 150
ºC hasta evaporación donde se obtuvo un
compuesto sólido, posteriormente se procedió con
su caracterización.
Aril-O- ~-
65
3600
3200
2800
2400
2000
1600
1200
800
cm·1
Figura 3. Espectro IR de curcumina.
2.3 Caracterización por AFM
Se lavaron 3 muestras de vidrio ITO de 1 cm x 1 cm
primero con etanol, después con acetona y por último con
agua destilada, introduciendo el vidrio en un vaso de
precipitado con su respectiva solución y llevando a
sonicado por 15 min con cada uno.
Abril - Junio, 2018
�......
,
Banda
Número de onda
observado (cm-1)
Número de onda
teórico (cm-1)
4308om
1800.00nm
4000nm
O-H
O-CH3
3300
2920
Estiramiento
(3200-3650)
Estiramiento
(2810-2850)
160l.00nm
1400.00iun
3500nm
1?00.001111'1.
3001'.hun
800.00nm
lCO'.lOOnm
600.00nm
2500nm
400.00nm
100.00nm
C=O
1625
Estiramiento
(1000-1600)
0nm
2000nm
l50(hU1\
Aril-OC-H
1223
707
Estiramiento
(1200-1275)
Flexión
(735-770)
Tabla l. Asignación de bandas de grupos funcionales presentes
en la curcumina.
100011.m.
500nm
Figura 4. Morfología de la partícula observada por medio de la
técnica AFM.
La figura 4 muestra la morfología de la nanopartícula
de curcumina, la cual resulta esférica, la micrografia
obtenida por medio de la técnica de Inicroscopía de
fuerza atómica, solamente nos da un indicio de la
morfología de partícula. Mediante la técnica de AFM es
posible obtener un aproximado del tamaño de la
nanopartícula.
La escala de color que se encuentra en la esquina
superior derecha indica el relieve de la partícula donde
las 1magenes más claras tienen un relieve de
aproximadamente 1800nm y las más oscuras tienen un
relieve de alrededor de 250 nm, este relieve no influye en
el tamaño de la nanopartícula.
Si se compara la figura 4 con la figura 5, se puede
observar una morfología esférica homogénea de la
nanopartícula, con poco relieve.
Las lecturas por AFM fueron del tipo contacto.
Figura 5. Morfología de la partícula en tercera dimensión,
observada por medio de la técnica de AFM.
La figura 6, corrobora la información de la morfología
deterlninada por la técnica de AFM, la cual resulta
esférica. Con el uso de la técnica de FESEM además de
observar la morfología de la nanopartícula también es
posible estimar un tamaño aproximado de la misma, por
lo que se tomaron 3 lecturas donde en cada una de ellas
se midieron aleatoriamente 6 nanopartículas de manera
individual para obtener un tamaño promedio, el cual se
encuentra en aproximadamente 45 nm con una
desviación estándar de 4.05.
Es bien sabido que las nanopartículas de curcutnina
tienen un alto potencial anticancerígeno, investigaciones
recientes muestran que el tamaño óptimo para atacar las
células se encuentra entre 40 y 60 nm [9] es por esto que
se toma la decisión de obtener las nanopartículas en este
rango de tamaño.
Otros estudios han demostrado que las nanopartículas de
curcumina presentan una mayor estabilidad cuando se
encuentran con un tamaño cercano a las 50-55 nm. [10]
�partículas de curcumina, a partir del extracto de cúrcuma longa.
.
.... . ... . ......
.
[3] Gopal, J., Muthu, M., & Chun, S. C. (2016). Water
soluble nanocurcumin extracted from turmeric
challenging the microflora from human oral
cavity. Food Chemistry, 21 J(January), 903-909.
https://doi.org/10.1016/j.foodchem.2016.05.140
[4] Tima, S., Ichikawa, H., Ampasavate, C., Okonogi, S.,
& Anuchapreeda, S. (2014). Inhibitory effect of
turmeric curcuminoids on FLT3 expression and
cell cycle arrest in the FLT3-overexpressing EoL1 leukemic cell line. Journal of Natural Products,
77(4),
948-954.
https://doi.org/10.1021/np401028h
Figura 6. Morfología y tamaño aproximado de nanopartícula
por medio de la técnica de FESEM.
4.
Conclusiones
El uso de la técnica de ultrasonido para la extracción es
bastante eficiente ya que con ayuda de esta se obtienen
mejores rendimientos y la extracción ocurre en menor
tiempo. La ventaja del estudio realizado radica en que a
diferencia de otras investigaciones encaminadas a la
obtención de nanopartículas de curcumina, en este se
logró la extracción de curcumina utilizando únicamente
agua como solvente, lo cual es beneficioso en muchos
aspectos por el hecho de no generar residuos que
persistan en el medio lo que la hace completamente
amigable con el medio ambiente.
La aplicación de las técnicas de AFM y FESEM
proporcionan información acerca de la morfología
homogénea esférica de la nanopartícula.
Mediante la técnica de FESEM, se determinó que las
nanopartículas poseen un tamaño de aproximadamente
45 nm, con una desviación estándar igual a 4.05, este
tamaño es óptimo para posibles aplicaciones en
tratamiento de cáncer, por contar con un tamaño
favorable para llevar a cabo pruebas para estudio del
efecto de las mismas en células cancerígenas.
5.
Referencias
[5] Gupta, S. C., Prasad, S., Kim, J. H., Patchva, S.,
Webb, L. J., Priyadarsini, I. K., & Aggarwal, B. B.
(2011). Multitargeting by curcumin as revealed by
molecular interaction studies. Natural Product
Reports,
28(12),
1937.
https://doi.org/10.1039/c lnp00051 a
[6] Kharisov, B. I., & Méndez, U. O. (1999). Uso del
ultrasonido en procesos químicos. Ingenieriías,
II(5),
13-21.
Recuperado a partir de
file:///C:/Users/Laboratorio/Downloads/5 Boris u
so_del_ultrason.pdf (accesado el 2 de septiembre
de 2017)
[7] Mohan, P. R. K., Sreelakshmi, G., Muraleedharan, C.
V., & Joseph, R. (2012). Water soluble complexes
of curcumin with cyclodextrins: Characterization
by
FT-Raman
spectroscopy.
Vibrational
Spectroscopy,
62,
77-84.
https://doi.org/10.1016/j.vibspec.2012.05.002
[8] Kolev, T. M., Velcheva, E. A., Stamboliyska, B. A.,
& Spiteller, M. (2005). DFT and experimental
studies of the structure and vibrational spectra of
curcumin. International Journal of Quantum
Chemistry,
102(6),
1069-1079.
https://doi.org/10.1002/qua.20469
[9] Raghavendra, G. M., Jayaramudu, T., Varaprasad, K.,
Ramesh, S., & Raju, K. M. (2014). Microbial
resistant nanocurcumin-gelatin-cellulose fibers for
advanced medical applications. RSC Adv., 4(1),
3494-350 l. https://doi.org/10.1039/C3RA46429F
[l] Raghavendra, G. M., Jayaramudu, T., Varaprasad, K.,
Ramesh, S., & Raju, K. M. (2014). Microbial
resistant nanocurcumin-gelatin-cellulose fibers for
advanced medical applications. RSC Adv., 4(1),
3494-3501. https://doi.org/10.1039/C3RA46429F
[2] Baell, J., & Walters, M. A. (2014). Chemistry:
Chemical con artists foil drug discovery. Nature,
513(7519), 481-483.
https://doi.org/10.1038/51348 la
Abril - Junio, 2018
�
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2018
Volumen
Volumen de la revista
8
Número
Número de la revista
2
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2018, Vol 8, No 2, Abril-Junio
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/04/2018
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020913
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Electroquímica
Electrosíntesis
Nanopartículas
Polímeros conductore
Ultrasonido
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20903/Quimica_hoy_2017_Vol_7_No_4_Octubre-Diciembre.pdf
c23b782b5185476e58def516109ee229
PDF Text
Text
��������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2017
Volumen
Volumen de la revista
7
Número
Número de la revista
4
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Octubre-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2017, Vol 7, No 4, Octubre-Diciembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/04/2017
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020912
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Depósito químico
Energía Solar
Geles
Películas delgadas
Radiación microondas
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20902/Quimica_hoy_2017_Vol_7_No_3_Julio-Septiembre.pdf
16ab5556ad2548185a7dda879bf6c09e
PDF Text
Text
���������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2017
Volumen
Volumen de la revista
7
Número
Número de la revista
3
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Septiembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2017, Vol 7, No 3, Julio-Septiembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/2017
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020911
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Ambiente
Energía
Polímero
Semiconductor
SPME
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20901/Quimica_hoy_2016_Vol_6_No_2_Abril-Junio.pdf
9107a3364093029100cb964ecc8e390e
PDF Text
Text
���������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2016
Volumen
Volumen de la revista
6
Número
Número de la revista
2
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2016, Vol 6, No 2, Abril-Junio
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/04/2016
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020910
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Aguas residuales
Fármaco
Metabolismo
Películas delgadas
Reciclaje
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20900/Quimica_hoy_2016_Vol_6_No_1_Enero-Marzo.pdf
8fc27af190625e71fc6fb48cba76f43d
PDF Text
Text
���������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2016
Volumen
Volumen de la revista
6
Número
Número de la revista
1
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Marzo
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2016, Vol 6, No 1, Enero-Marzo
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/2016
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020909
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Dopamina
Microondas
Nanopartículas
Semiconductor
Sol gel
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20899/Quimica_hoy_2015_Vol_5_No_4_Octubre-Diciembre.pdf
10e9374a895fbf74430526daae06b4f5
PDF Text
Text
���������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2015
Volumen
Volumen de la revista
5
Número
Número de la revista
4
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Octubre-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2015, Vol 5, No 4, Octubre-Diciembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/10/2015
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020908
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Aminólisis
Degradación
Nanocompuestos
Nanopartículas
Propiedades mecánicas
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20898/Quimica_hoy_2015_Vol_5_No_3_Julio-Septiembre.pdf
d6ad18fb41188c9875c923aaabfd6ab1
PDF Text
Text
�������������������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2015
Volumen
Volumen de la revista
5
Número
Número de la revista
3
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Septiembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2015, Vol 5, No 3, Julio-Septiembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/07/2015
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020907
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Celdas solares
Educación ambiental
Hematita
Modelamiento computacional
Nanopartículas
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20897/Quimica_hoy_2015_Vol_5_No_2_Abril-Junio.pdf
d276d565261cc3988c6b76076824e7de
PDF Text
Text
������������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2015
Volumen
Volumen de la revista
5
Número
Número de la revista
2
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2015, Vol 5, No 2, Abril-Junio
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/04/2015
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020906
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Alcalinidad
Antimonio
Lixiviación
Microondas
PET
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20896/Quimica_hoy_2015_Vol_5_No_1_Enero-Marzo.pdf
01863a9e46a0e8140e6688dad00f707b
PDF Text
Text
������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2015
Volumen
Volumen de la revista
5
Número
Número de la revista
1
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Marzo
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2015, Vol 5, No 1, Enero-Marzo
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/2015
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020905
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Emisión atómica
Gravimetría
Hidrocarburos
Microcápsulas
Quitosano
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20895/Quimica_hoy_2014_Vol_4_No_4_Octubre-Diciembre.pdf
549d0d97a85d1af678bd4b2ff59b45e5
PDF Text
Text
����������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2014
Volumen
Volumen de la revista
4
Número
Número de la revista
4
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Octubre-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2014, Vol 4, No 4, Octubre-Diciembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/10/2014
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020903
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Celulosa
Cristalinidad
Modelo HYSPLIT
Nanopartículas
Radionucleidos
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20894/Quimica_hoy_2014_Vol_4_No_3_Julio-Septiembre.pdf
4145501e370168fff3dd738057c976c0
PDF Text
Text
������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2014
Volumen
Volumen de la revista
4
Número
Número de la revista
3
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Septiembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2014, Vol 4, No 3, Julio-Septiembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/07/2014
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020902
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Carvaqrol
Encapsulación
Nanopartículas
Níquel
Reducción química
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20893/Quimica_hoy_2014_Vol_4_No_2_Abril-Junio.pdf
afc7ee178dbf82c9cba342fd9fdb9fb7
PDF Text
Text
����������������������������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2014
Volumen
Volumen de la revista
4
Número
Número de la revista
2
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Abril-Junio
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2014, Vol 4, No 2, Abril-Junio
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/04/2014
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020901
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Celda solar
Colorimetría
Fotocatálisis
Microondas
Tabaco
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20892/Quimica_hoy_2014_Vol_4_No_1_Enero-Marzo.pdf
076bbd41b81e2c38c7bac19f13863811
PDF Text
Text
�����������������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2014
Volumen
Volumen de la revista
4
Número
Número de la revista
1
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Enero-Marzo
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2014, Vol 4, No 1, Enero-Marzo
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/01/2014
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020900
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Bacterias lácticas
Energía Solar
Metales pesados
Modelo de Wagner
Sinterización
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20891/Quimica_hoy_2013_Vol_3_No_4_Octubre-Diciembre.pdf
75d39b1e5e868f916f6d30de45da2160
PDF Text
Text
������������������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2013
Volumen
Volumen de la revista
3
Número
Número de la revista
4
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Octubre-Diciembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2013, Vol 3, No 4, Octubre-Diciembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/10/2013
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020899
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Carburos
Eelectrólisis
Hidrodesulfuración
Manejo sustentable
Nanopartículas
Reciclado
-
https://hemerotecadigital.uanl.mx/files/original/466/20890/Quimica_hoy_2013_Vol_3_No_3_Julio-Septiembre.pdf
f6493463c68d11bff6c6e6d0793f2d4f
PDF Text
Text
������������������������������������������������
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
2010
Text
A resource consisting primarily of words for reading. Examples include books, letters, dissertations, poems, newspapers, articles, archives of mailing lists. Note that facsimiles or images of texts are still of the genre Text.
Título Uniforme
Química hoy
Año de publicación
El año cuando se publico
2013
Volumen
Volumen de la revista
3
Número
Número de la revista
3
Mes de publicación
Mes cuando se publicó
Julio-Septiembre
Día
Día del mes de la publicación
1
Periodicidad
La periodicidad de la publicación (diaria, semanal, mensual, anual)
Trimestral
Dublin Core
The Dublin Core metadata element set is common to all Omeka records, including items, files, and collections. For more information see, http://dublincore.org/documents/dces/.
Title
A name given to the resource
Química hoy, 2013, Vol 3, No 3, Julio-Septiembre
Creator
An entity primarily responsible for making the resource
Fernández Delgadillo, Sergio Salvador, Director
Subject
The topic of the resource
Química
Bioquímica
Ciencia
Investigación
Ingeniería Química
Ciencias Químicas
Description
An account of the resource
La Revista Química Hoy inicia en el 2010 y se publica trimestralmente, es una nueva fuente de comunicación científica para investigadores relacionados con las áreas de la Química. La Revista Química Hoy publica comunicaciones y artículos que presenten resultados experimentales originales en todas las áreas de la teoría y la práctica de la Química en su mas amplio contexto. Así mismo, se aceptan contribuciones originales de revisiones sobre temas científicos de actualidad en Química, donde el autor sea un experto en el tema a tratar.
Publisher
An entity responsible for making the resource available
Universidad Autónoma de Nuevo León, Facultad de Ciencias Químicas
Contributor
An entity responsible for making contributions to the resource
Gómez de la Fuente, María Idalia del Consuelo, Editora Responsable
Date
A point or period of time associated with an event in the lifecycle of the resource
01/07/2013
Type
The nature or genre of the resource
Revista
Format
The file format, physical medium, or dimensions of the resource
text/pdf
Identifier
An unambiguous reference to the resource within a given context
2020898
Source
A related resource from which the described resource is derived
Fondo Universitario
Language
A language of the resource
spa
Relation
A related resource
https://quimicahoy.uanl.mx/index.php/r
Coverage
The spatial or temporal topic of the resource, the spatial applicability of the resource, or the jurisdiction under which the resource is relevant
San Nicolás de los Garza, Nuevo León
Access Rights
Information about who can access the resource or an indication of its security status. Access Rights may include information regarding access or restrictions based on privacy, security, or other policies.
Universidad Autónoma de Nuevo León
Rights Holder
A person or organization owning or managing rights over the resource.
El diseño y los contenidos de La hemeroteca Digital UANL están protegidos por la Ley de derechos de autor, Cap. III. De dominio público. Art. 152. Las obras del dominio público pueden ser libremente utilizadas por cualquier persona, con la sola restricción de respetar los derechos morales de los respectivos autores.
Biodiesel
Catalizadores
Dieléctrico
Modelo CFD
Polímeros