Revista de la Sociedad Química del Perú

Efficiency of cocoa shell flour (Theobroma Cacao) in the removal of turbidity from domestic wastewater

RESUMEN El objetivo del artículo fue analizar la eficiencia de la harina de cáscara de cacao (Theobroma cacao) en la remoción de turbidez de aguas residuales domésticas. Las dosis del coagulante fueron 600, 800 y 1000 mg/L, con velocidad rápida de 180 RPM por un minuto, velocidad lenta (40 y 60 RPM) por 15 minutos y tiempo de sedimentación de 15 minutos. El volumen de cada jarra fue de 1 L. Se encontró un p-valor de 0,001 para el factor velocidad lenta; es decir existe diferencia significativa de la turbidez para los dos valores de velocidad lenta. Para el factor concentración de floculante, el p-valor fue 0,737; es decir, no existe diferencia significativa de la turbidez para los cuatro valores de concentración de floculante. Asimismo, el p-valor para la interacción (velocidad lenta * concentración) fue 0,737; es decir no fue significativo. Se concluye que el uso de floculantes naturales es una alternativa sustentable para la remoción de turbidez del agua residual doméstica.

ABSTRACT The objective of the article was to analyze the efficiency of cocoa (Theobroma cacao) shell flour in removing turbidity from domestic wastewater. The coagulant doses were 600, 800, and 1000 mg/L, with a fast speed of 180 RPM for one minute, a slow speed (40 and 60 RPM) for 15 minutes, and a settling time of 15 minutes. The volume of each jar was 1 L. A p-value of 0.001 was found for the slow speed factor; that is, there is a significant difference in turbidity for the two slow speed values. For the flocculant concentration factor, the p-value was 0.737; that is, there is no significant difference in turbidity for the four values of flocculant concentration. Likewise, the p-value for the (slow speed * concentration interaction) was 0.737; that is, it was not significant. It is concluded that the use of natural flocculants is a sustainable alternative for the removal of turbidity from domestic wastewater.

Study of the content of fatty acids and alkanes in the vegetable species Sanqui (Corryocactus brevistylus subsp. puquiensis)

RESUMEN En este trabajo se ha realizado el estudio de la incidencia de los ácidos grasos y alcanos en las espinas, cáscara, pulpa y semillas del fruto del sanqui (Corryocactus brevistylus subsp. puquiensis). Para esto se obtuvieron los extractos hexánicos de cada parte del fruto, los cuales se transesterificaron para su posterior análisis por el método de cromatografía de gases acoplado a espectrómetro de masas. Para el estudio de ácidos grasos se encontró que los mayoritarios fueron: los ácidos araquídico y behénico en las espinas, los ácidos linoleico y palmítico en la cáscara y pulpa, y los ácidos linoleico y oleico en las semillas del fruto. En el caso de los alcanos los mayoritarios fueron: el nonacosano y hentriacontano en las espinas y cáscara, el pentacosano y tricosano en la pulpa. En las semillas no se identificaron alcanos.

ABSTRACT In this work, the study of the incidence of fatty acids and alkanes in the spines, peel, pulp and seeds of the fruit of the sanqui (Corryocactus brevistylus subsp. puquiensis) has been carried out. For this, the hexane extracts of each part of the fruit were obtained, which were transesterified for subsequent analysis by the method of gas chromatography coupled to mass spectrometry. For the study of fatty acids, it was found that the majority were: arachidic and behenic acids in the spines, linoleic and palmitic acids in the peel and pulp, and linoleic and oleic acids in the seeds of the fruit. In the case of alkanes, the majority were: nonacosane and hentriacontane in the spines and peel, pentacosane and tricosane in the pulp. No alkanes were identified in the seeds.

Theoretical study of the adsorption of catechin, quercetin and gallic acid molecules on iron as potential corrosion inhibitors: computational simulation

RESUMEN El estudio de biomoléculas extraídas a partir de productos naturales está cobrando cada vez más importancia en la evaluación de diferentes propiedades tales como las antioxidantes, aquellas que tienen la capacidad de inhibir la corrosión. El presente trabajo muestra los estudios computacionales realizados para evaluar principalmente tres moléculas polifenólicas, como son la catequina, la quercetina y el ácido gálico en su potencial efecto antioxidante, así como las posibles interacciones ante un sustrato de hierro que simula su estructura cristalina cúbica centrada en el cuerpo. Las moléculas polifenólicas fueron estudiadas mediante simulación computacional utilizando la teoría de la densidad funcional (DFT). Fueron optimizadas por el software Gaussian 09, por los cálculos del Estudio de Teoría Funcional de la Densidad (DFT), con el funcional B3LYP (tres parámetros híbrido de funcional Becke y Lee-Yang- Para) y conjunto de bases 6 -31G. Para el diseño de la celda unitaria de hierro se utilizó el software Vesta. Para la construcción de una red de celdas de hierro que simularía una superficie de acero de bajo carbono se utilizó el software Chemcraft. Para los cálculos de distribución de densidad de cargas de Mulliken de las moléculas polifenólicas se utilizó el software Spartan. En los cálculos computacionales se obtuvieron los gaps energéticos de las moléculas de ácido gálico (-4.71eV), catequina (-4.30eV) y quercetina (-3.73Ev).

ABSTRACT The study of molecules extracted from natural products is becoming increasingly important for the evaluation of different properties such as antioxidant or corrosion inhibitor. The present work presents the computational studies carried out to evaluate mainly three polyphenolic molecules, such as catechin, quercetin and gallic acid, in their potential antioxidant activity, as well as the possible interactions with an iron substrate simulating its cubic crystalline structure centered on the body. The polyphenolic molecules were studied by computer simulation using Density Functional Theory (DFT). They were optimized by the Gaussian 09 software, by the Density Functional Theory (DFT) calculations, with the B3LYP functional (three hybrid parameters of the Becke and Lee-Yang-Para functional) and the set of bases 6-31G. The Vesta software was used to design the iron unit cell. Chemcraft software was used to construct a network of iron cells simulating a low carbon steel surface. Spartan software was used to calculate the Mulliken charge density distribution of the polyphenolic molecules. In the computational calculations, the energetic gaps of the molecules of gallic acid (-4.71 eV), catechin (-4.30eV) and quercetin (-3.73Ev) will be compared.

Arsenic removal from the water of the locumba river (Ite district, Tacna region-Peru), using ferric chloride

RESUMEN El objetivo de la presente investigación fue proponer una alternativa de solución al problema de falta de horas de abastecimiento de agua subterránea para consumo humano del distrito de Ite, realizando el tratamiento con cloruro férrico para la remoción de arsénico (0,4930±0,0642 mgL-1) de origen natural del río Locumba; que será utilizado como fuente adicional de agua. Metodología: se utilizó un equipo probador de jarras para el estudio de las condiciones de operación. Se aplicó un análisis factorial fraccionado y luego un análisis de superficie respuesta para estudiar en las variables de operación: su influencia, linealidad y las condiciones adecuadas de operación. Adicionalmente se realizó la especiación y el análisis del arsénico (As+3) utilizando la extracción por fase sólida (EFS) y voltamperometría. Resultados: Se logró reducir el número de variables de operación de cinco a tres variables (dosis de FeCl3, velocidad de floculación, tiempo de sedimentación); a estas últimas se les aplico el diseño de superficie respuesta determinando que las muestras que fueron filtradas luego del proceso de tratamiento; en todas las condiciones de operación mostraron concentración de arsénico menores a 0,01 mgL-1. En las muestras no filtradas se logró concentraciones por debajo de 0,01 mgL-1 en dos condiciones de operación. Los resultados de las muestras de arsénico sin filtrar se ajustaron a un modelo cuadrático, obteniendo un valor de r2-ajustado de 94%. El modelo cuadrático encontrado mostró ser punto silla. Las mejores condiciones de operación para la mayor remoción de arsénico (0,00924 mgL-1) en las muestras sin filtrar fueron: 40 mgL-1 de dosis de FeCl3, 60 rpm como velocidad de floculación, 80 minutos de tiempo de sedimentación, pH=7 y un tiempo de floculación de 25 minutos. Conclusiones: Es posible remover el arsénico del agua del río Locumba a niveles aptos para el consumo humano utilizando como coagulante el cloruro férrico en las condiciones de operación encontradas en el presente estudio. Debe tenerse presente que el pH es una de las variables más importantes en este tipo de procesos de tratamiento y el uso de ácido sulfúrico para regularlo una de las mejores alternativas por el costo y la cercanía de Ite a la compañía minera Southern Copper Corporation quien produce este insumo químico.

ABSTRACT The objective of the present investigation was to propose an alternative solution to the problem of lack of hours of underground water supply for human consumption in the district of Ite, carrying out the treatment with ferric chloride for the removal of arsenic (0,4930 ± 0,0642 mgL-1) of natural origin from the Locumba river; which will be used as an additional source of water. Methodology: a jug testing equipment was used to study the operating conditions. A fractional factorial analysis was applied and then a response surface analysis to study the operating variables: their influence, linearity and the appropriate operating conditions. Additionally, speciation and analysis of arsenic (As+3) were performed using solid phase extraction (SFS) and voltammetry. Results: It was possible to reduce the number of operation variables from five to three variables (FeCl3 dose, flocculation speed, sedimentation time); The response surface design was applied to the latter, determining that the samples that were filtered after the treatment process; in all operating conditions they showed arsenic concentrations lower than 0,01 mgL-1. In the unfiltered samples, concentrations below 0,01 mgL-1 were achieved in two operating conditions. The results of the unfiltered arsenic samples were fitted to a quadratic model, obtaining an r2-adjusted value of 94%. The found quadratic model was shown to be a saddle point. The best operating conditions for the greatest removal of arsenic (0,00924 mgL-1) in the unfiltered samples were: 40 mgL-1 of FeCl dose, 60 rpm as flocculation speed, 80 minutes of sedimentation time, pH =7 and a flocculation time of 25 minutes. Conclusions: It is possible to remove arsenic from Locumba river water to levels suitable for human consumption using ferric chloride as coagulant under the operating conditions found in this study. It should be kept in mind that pH is one of the most important variables in this type of treatment process and the use of sulfuric acid to regulate it is one of the best alternatives due to the cost and proximity of Ite to the Southern Copper Corporation mining company, which produces this chemical input.

Validation of an ultra-high resolution liquid chromatography (UHPLC/MS/MS) method for the quantification of carbamates in agricultural soil

RESUMEN El presente trabajo de investigación propone la validación de un método por cromatografía líquida de ultra alta presión acoplada a un espectrómetro de masas triple cuadrupolo (UHPLC/ MS/MS) con el objetivo de cuantificar carbamatos: aldicarb, carbofuran y sus metabolitos (aldicarb sulfona, aldicarb sulfóxido y carbofurano-3-hidroxi) en diferentes muestras de suelos agrícolas como punto de partida de contaminación al ambiente. Este método garantiza una buena separación cromatográfica de los analitos en las muestras, las ionizaciones de las moléculas y la separación de sus fragmentos, los cuales serán identificados por su relación masa carga (m/z) y sus iones ratio, parámetros que ayudan a identificar a los analitos de interés y el cálculo en concentraciones mucho más bajas en comparación de otros métodos de determinación de plaguicidas. El método propuesto presenta una recuperación en las muestras fortificadas con un nivel máximo de 103,91%, y la precisión con prueba de Barlett con un p-valor= 0,327, además de otros parámetros de desempeño de acuerdo a la técnica, Los límites de detección a 1ug/L y cuantificación a nivel de 5ug/L, lo cual demuestra que el método es más sensible que los métodos de HPLC, los que fueron evaluados con un software estadístico. La evaluación de los parámetros de validación concluyó que el método es preciso y veraz al 95% de confianza, en comparación con otros métodos de análisis, mejora el tiempo de análisis a 15 minutos, y se pueden identificar mejor los analitos, disminuyendo el efecto matriz.

ABSTRACT This research work proposes the validation of a method by ultra-high pressure liquid chromatography coupled to a triple quadrupole mass spectrometer (UHPLC/MS/MS) with the aim of quantifying carbamates: aldicarb, carbofuran and their metabolites (aldicarb sulfone, aldicarb sulfoxide and carbofuran-3-hydroxy) in different samples of agricultural soils as a starting point for environmental contamination. This method guarantees a good chromatographic separation of the analytes in the samples, the ionization of the molecules and the separation of their fragments, which will be identified by their mass charge ratio (m/z) and their ion ratio, parameters that help to identify to the analytes of interest and calculated at much lower concentrations compared to other pesticide determination methods. The proposed method presents a recovery in the fortified samples with a maximum level of 103,91%, and the precision with the Barlett test with a p-value = 0,327, in addition to other performance parameters according to the technique, the detection limits at 1ug/L and quantification at the 5ug/L level, which shows that the method is more sensitive than the HPLC methods, which were evaluated with statistical software. The evaluation of the validation parameters concluded that the method is accurate and true at 95% confidence, compared to other analysis methods, it improves the analysis time to 15 minutes, and the analytes can be better identified, decreasing the matrix effect.