Revista de la Sociedad Química del Perú

La Educación en el siglo XXI

Síntesis y caracterización de arcillas organofílicas y su aplicación como adsorbentes del fenol

La característica hidrofílica intrínseca de una arcilla bentonita sódica fue modificada mediante intercambio catiónico con sales de amonio cuaternario para evaluar su capacidad para eliminar fenol a partir de soluciones acuosas. La arcilla natural no reportó adsorción significativa, mientras los cationes orgánicos: tetrametilamonio (TMA) hexadeciltrimetilamonio (HDTMA) y benciltrietilamonio (BTEA), demostraron mejorar la capacidad de adsorción de la arcilla en diferentes magnitudes. La caracterización estructural y morfológica de las arcillas modificadas así como el estudio de las isotermas de Freundlich y Langmuir, indican que, tanto la capacidad como el mecanismo de adsorción, están determinados por la naturaleza química de cada uno de los cationes cuaternarios.

The intrinsically hydrophilic characteristic of sodic bentonite clay was modified by cationic exchange with quaternary ammonium salts in order to evaluate their capacity on the removal of phenol from aqueous solutions. The natural clay reported no significant adsorption, whereas the organic cations: tetramehtylammonio (TMA), hexadecyltrimethylammonio (HDTMA) and bencyltriethylammonio (BTEA), showed an enhanced adsorption capacity for the clay in different magnitudes. The structural and morphological characterization of the modified clays, as well as the study of Freundlich and Langmuir isotherms, indicate that the adsorption capacity and mechanism are determined by the chemical nature of each quaternary cation.

Estudio fractográfico y microcristalino de la pasta de la cerámica Nasca

En este trabajo se reporta el estudio morfológico y microscópico de fragmentos de 10 vasijas cerámicas provenientes de la cultura Nasca. El estudio morfológico de la pasta, realizado con un microscopio estéreo de 20X, sugiere que durante la fase V de la evolución de Nasca, se logró el mayor grado de tecnificación o dominio en la elaboración de estas pastas. Los resultados obtenidos por la microscopía electrónica de transmisión ha detectado la presencia de illita en todas las muestras, lo que sugiere que la temperatura de cocción a la que fueron sometidos los fragmentos analizados no superó los 800°C.

The fractographic and microcrystalline study of the paste of 10 samples from Nasca pottery is reported. The fractographic study, using a stereo microscope (x20), indicates that during the phase V of Nasca evolution the highest level of technique was reached. Illite was detected by transmission electron microscope and electron diffraction, suggesting the firing temperature in the preparation of the ceramics did not exceed 800ºC.

Efecto de aminoácidos sobre la oxidación de vitamina C inducida por Ion Cúprico

Se ha estudiado la cinética de oxidación del ascorbato por ion cúprico a pH 7,4 en presencia de glicina, histidina y cisteína. Los aminoácidos antes citados inhiben este proceso a través de mecanismos que implicarían su interacción con el metal de transición, impidiendo, de esta manera, la reducción del cobre por el ascorbato e inhibiendo la generación de especies reactivas de oxígeno. La cisteína inhibe la oxidación del ascorbato mediante un proceso que es similar al mostrado por el EDTA. La acción inhibitoria que ejerce la histidina es dependiente del pH, habiendo mostrado un mayor efecto a pH 8,0.

The oxidation kinetics of ascorbate by cupric ions has been studied at pH 7,4, in the presence of glycine, histidina and cysteine. The mentioned aminoacids inhibit this process through mechanisms that imply their interaction with transition metal, not allowing the reduction of copper by ascorbate and inhibiting the generation of reactive oxygen species. Cysteine inhibits the oxidation of ascorbate by a process that is similar to the one shown by EDTA. The inhibiting action that is produced by histidine, is dependant of the pH, having shown a greater effect at pH 8,0.

Evaluación de la actividad antioxidante del berro (Nasturtium officinale)

Diferentes alimentos han asumido el estado de funcionales, debido a su capacidad para prevenir riesgos fisiológicos y el desarrollo de enfermedades crónicas; sus efectos positivos justifican su carácter funcional e incluso saludable; es por este motivo que se están estudiando sustancias naturales con capacidad antioxidante como la guayaba, el chile, el berro, las uvas, etc. El objetivo general de este trabajo fue evaluar el efecto antioxidante del berro (Nasturtium officinale). Se obtuvo dos extractos (oleosos y etanólico), y todos los extractos fueron caracterizados por las espectroscopias infrarrojas y UV-Visible. El ensayo antioxidante consistió en mantener el aceite con los extractos en condiciones de temperatura por un tiempo largo bajo la oscuridad, proporcionando la identificación de antioxidante por colorimetría. Otro estudio realizado fue la determinación de productos oxidados con un potente agente de oxidación. Se encontró que tanto el extracto oleoso como el etanólico presentaron actividad antioxidante. El análisis espectral reveló compuestos diferentes a la clorofila y sus derivados.

Different foods have assumed the status of functional because of its ability to prevent physiological risks and development of chronic diseases; its positive effects justify their functionality and even healthy; it is for this reason that natural substances are being explored for its antioxidant capacity as guava , chili, watercress, grapes, etc. The overall objective of this study was to evaluate the effect of antioxidant watercress (Nasturtium officinale). We obtained two extracts (oily and ethanolic), and all the extracts were characterized by infrared and UV-VIS espectroscopies. The antioxidant trial consisted of maintaining the oil with the extracts in conditions of temperature by a long time, under the darkness providing the identification of antioxidant activity by colorimetry. Another study was the determination of oxidized products with a powerful agent of oxidation. It was found that both the extract oily as ethanolic showed antioxidant activity. The spectral analysis revealed compounds different to chlorophyll and their derivatives.

Fibra dietaria en variedades peruanas de frutas, tubérculos, cereales y leguminosas

Las diferentes variedades de cultivos peruanos llaman la atención debido a sus componentes bioactivos; sin embargo, a pesar de existir datos nutricionales, no se encuentra información disponible sobre fibra dietaria. En este trabajo se utilizó la metodología enzimática gravimétrica AOAC985.29 en la determinación de contenido de fibra dietaria total (TDF), fibra soluble (SF) y fibra insoluble (IF). Entre las frutas estudiadas el mayor contenido de IF fue encontrado en la lúcuma, variedad palo 31,66±0398 %dm. Los contenidos más altos de SF fueron los de chirimoya (6,65±0,215 %dm) cuando son considerados sobre la base de dm peso fresco. En raíces y tubérculos, los valores más altos de TDF fueron los encontrados para la maca (22%dm), seguidos por mashua (14,4%dm) y yacón (14,4 %dm). Entre las papas nativas destacó la variedad Killo acoto (12,5% TDFdm) con IF (8,2±1,147 %dm) y un contenido de SF (4,3±0,636 %dm), el más alto entre las papas nativas. Por el lado de los cereales, la variedad cupi de kañiwa mostró los valores más altos de TDF (27,6%dm). Entre las leguminosas, los frijoles mostraron los valores más altos de TDF, especialmente la variedad de frijol caraota negra.

Peruvian cultivars have called attention due to their bioactive components, but no dietary fiber information was available. This work determines Total Dietary Fiber (TDF), soluble fiber (SF) and insoluble fiber (IF) by AOAC 985.29 methodology. Among the fruits studied the highest IF content was found in lucuma, palo variety (31,66±0398 %dm) and the highest SF contents in chirimoya (6,65±0,215 %dm) when expressed this value over fresh weight. In roots and tubers the highest values of TDF were found in maca (22%dm), followed by mashua (14,4%dm), yacon (14,4 %dm) and potato, yungay variety (14,9 %dm). Killo acoto, native potato,stood out for its high TDF content (12,5%dm) and the highest value of SF (4,3±0,636 %dm) among native potatoes. Between cereals, Kaniwa cupi variety showed the highest values for TDF (27,6%dm). Between pulses, beans showed highest TDF values specially the caraota negra variety.

Aplicaciones tecnológicas de las arcillas modificadas

Las arcillas de la familia de las esmectitas representan un grupo de minerales constituidos por filosilicatos, cuyas propiedades físico-químicas dependen de su estructura y del tamaño de grano, muy fino (menor a 2 µm). Una propiedad peculiar de estas estructuras es que presentan sustituciones isomórficas que permiten sustituir al átomo de silicio (Si), situado en el centro de los tetraedros, por otro de menor carga, como el aluminio (A1(3+)); igualmente, se puede reemplazar el aluminio de las capas octaédricas por otros elementos (Mg2+, Mn2+, Fe2+), generando así un exceso de carga negativa en la estructura (carga interlaminar), la cual necesita atraer a otros cationes de intercambio para compensarse, por ejemplo Na+, K+, Ca2+ o moléculas polares, como el agua, lo que le proporciona propiedades superficiales de acidez e intercambio iónico, tan importantes que a ellas se deben mayormente las propiedades catalíticas de las arcillas. El proceso de pilaramiento de una arcilla, especialmente la bentonita, es una forma de modificar estructuralmente la arcilla y consiste en compensar la carga interlaminar con grandes hidroxicationes poliméricos y oligoméricos formados por la hidrólisis de sales metálicas (por ejemplo de Al, Zr, Cr, entre otros). Estos grandes hidroxicationes se introducen en la interlámina, separándola y manteniéndola a grandes espaciados. A continuación se calcinan para formar los clusters de oxihidroximetales que se denominan pilares, los cuales se fijan a las láminas de la arcilla impidiéndolas colapsar. A estas arcillas modificadas se las conoce en la literatura como PILC's (pillared interlayer clays). El objetivo del presente trabajo es recopilar las investigaciones realizadas en los últimos años y mostrar las principales aplicaciones tecnológicas de las arcillas pilaradas, tanto en adsorción como en catálisis. Este artículo pretende difundir las variadas aplicaciones de las arcillas modificadas en catálisis heterogénea, especialmente en reacciones de hidrogenación y combustión catalítica. Su singular estructura laminar y la posibilidad de introducir diversos hidroxicationes entre las capas laminares permite desarrollar catalizadores con fase activa estable y con gran superficie de contacto. Las bentonitas, en particular, constituyen materiales de interés en Perú por su fácil disponibilidad y abundancia.

Clay-type smectites are an important group of minerals, composed from different crystal compounds, mainly filosilicats whose physicochemical properties are depending from their structure and their very thin grain size (less than 2 µm). An important property of these structures is the ability to exchange the silicon atom (Si) positioned in the center of tetrad by aluminum (Al3+) or in analogy the replacement of Al in the octaedric positions by lower charge elements as Mg2+, Mn2+, Fe2+, causing a positive charge lack or a negative charge excess from one of oxygens in the octahedron which is compensated by attraction of interchange cations of the structure as Na+, K+, Ca2+ or polar molecules, water for instance, which provide surface properties as acidity and ion exchange. Mainly, these features are claimed to be responsible of catalytic properties of clays. The process of pillaring of clay, particularly the bentonite, consists in the chargecompensation cation in the interlamellar space of the parent clay with bulky inorganic polyoxocations formed by hydrolysis of some metal salts. Upon calcination these polyoxocations undergo limited structural transformations and are converted to metal oxyhydroxide clusters, named pillars that keep the clay layers apart thus preventing their collapse. These modified clays are named PILC's (pillared interlayer clays). The purpose of this work is to compile the main scientific contributions in the last years and show the main technological applications of modified clays (adsorption and catalysis) in the literature. This paper shows the multisided applications of modified clays in heterogeneous catalysis particularly in the reactions of hydrogenations and catalytic, combustion. Their specific lamellar structure and the possibility of introduce some hydroxications between the layers allow to develop catalysts with high stable active phase and high contact specific surface. Particularly, the bentonites are material of interest in Peru for their easy reachness and abundance.