Revista Colombiana de Química

NUEVOS ASPECTOS DE LA REACCIÓN TIPO MANNICH EN MEDIO BÁSICO DE 1,3,6,8-TETRAZATRICICLO;[4.4.1.1^3,8] DODECANO (TATD) CON FENOLES

Se ensayaron algunos fenoles como nucleófilos en la reacción tipo Mannich en medio básico frente al aminal macrocíclico 1,3,6,8-tetrazatriciclo [4.4.1.1(3,8)] dodecano (TATD). Dependiendo del grado de sustitución del fenol empleado, se obtuvieron: 1,3- bis- [2’- hidroxibencil] imidazolidinas regioselectivamente, 2,6-di[3’- (2’’-hidroxibencil)-1’-metilenimidazolidin]fenoles y 3,3’-etilen-bis-(3,4-dihidro-2H-1,3-benzoxazinas).

Several phenols were tested as nucleophilesin Mannich-type reactions with the macrocyclic aminal 1,3,6,8-tetraazatricyclo[4.4.1.1(3,8)]dodecane (TATD) in basic medium. Depending on the degree of substitution of the phenol employed,1,3-bis-[2’-hydroxybenzyl]imidazolidines, 2,6-di[3’-(2’’-hydroxybenzyl)-1’- methyleneimidazolidin] phenols and 3,3’-ethylene-bis-(3,4-dihydro-2H-1,3- benzoxazines) were obtained.

DEHIDROERGOSTEROL: UN ARTEFACTO GENERADO DURANTE EL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE ESTEROLES EN EL HONGO Pleurotus sajor-caju

Durante el estudio químico de la fracción esterólica del hongo Pleurotus sajor-caju se estableció que el dehidroergosterol (ergosta-5,7,9(11),22-tetraen-3-ol) presente en el extracto posiblemente no es un producto natural sino un artefacto producido durante el proceso de extracción de los esteroles con cloroformo. Este hecho se atribuyó a la presencia de sustancias fenólicas en el extracto.

During the extraction of sterolic fraction of Pleurotus sajor-caju was established that dehydroergosterol (ergosta-5,7,9 (11), 22-tetraen-3-ol) present in the extract is possibly not a natural product but an artifact produced during the process of extraction of sterols with chloroform. This was attributed to the presence of phenolic substances in the extract.

HIDROGENACIÓN SELECTIVA DE CITRAL EN FASE LÍQUIDA SOBRE CATALIZADORES Ir-Fe/TiO₂ REDUCIDOS A ALTA TEMPERATURA

En este trabajo se muestra la hidrogenación del citral sobre catalizadores de Ir e Ir-Fe/TiO2 reducidos a 773 K (HTR). La preparación de los catalizadores se realizó con soluciones acuosas de H2IrCl6 para obtener una carga de metal al 1% y por impregnación de FeCl3, lo cual permitió obtener los correspondientes sistemas bimetálicos. Todos los catalizadores presentaron una selectividad del 100% hacia los alcoholes insaturados (geraniol y nerol). La caracterización de los sólidos se efectuó mediante quimisorción selectiva de hidrógeno a 298 K, DRX, TPR y XPS. Los resultados de actividad intrínseca y selectividad se explican con base en los datos de caracterización que ponen en evidencia el efecto de una fuerte interacción metal-soporte (SMSI). También se muestra la descripción de un reactor tipo STR donde se efectuó la evaluación de la actividad intrínseca del catalizador.

The citral hydrogenation was studied over Ir-Fe/TiO2 catalysts reduced at 773 K (HTR: high temperature reduction). The catalysts synthesis was made using H2IrCl6 aqueous solution to get ca. 1% wt Ir load and by impregnating FeCl3 solution to obtain bimetallic catalysts. The results showed that all of the studied Ir/TiO2 and Fe-Ir/TiO2 catalysts display high selectivities (ca. 100%) towards the unsaturated alcohols (geraniol and nerol) during citral hydrogenation. Solids were charac-terized by selective H2 chemisorption, XRD, TPR and XPS. Intrinsic activity and selectivity data are explained in agreement to the characterization results showing the metal support interaction effect (SMSI). Also is showed the description of a reactor STR (stirred tank reactor) for the evaluation of the intrinsic catalytic activity.

COMPORTAMIENTO REFRACTARIO DE PROBETAS DE MORTEROS CONFORMADAS CON DIATOMITAS COMO AGREGADO MINERAL

El objetivo de este trabajo es el estudio de las propiedades puzolánicas de algunos minerales, como las diatomitas, que potencialmente pueden reaccionar con la portlandita contenida en las pastas y morteros de cemento Portland. También se estudia si estas adiciones minerales pueden incrementar la resistencia térmica y la refractariedad de los morteros. En el comportamiento de estos agregados se sigue midiendo como parámetro el comportamiento puzolánico de las diatomitas en las pastas de cemento Portland, y las variaciones de la resistencia mecánica de probetas estandarizadas construidas con y sin agregado de diatomitas. El desarrollo experimental programado consta de tratamientos térmicos a las diatomitas, reducción de tamaño hasta compatibilidad con la granulometría del cemento Portland, ensayos de DRX, análisis de puzolanidad, construcción de probetas de morteros con y sin agregado, y finalmente la medición de sus propiedades mecánicas residuales después de haber sido sometidas a elevadas temperaturas. Del análisis de los resultados experimentales se puede informar que las diatomitas estudiadas si le confieren propiedades puzolánicas al cemento Portland, y como consecuencia mejoran la resistencia mecánica residual de las probetas de mortero cuando son sometidas a altas temperaturas.

On the search of new applications for regional mining resources the aim of this work is to study the pozzolanic properties of some minerals which may potentially react with the protlandite contained in Portland cement pastes and mortars. The possibility that these mineral additions may also increase thermal resistance and refractarity is also studied by measuring, as a parameter, the mechanical strength variations of standardized probe. In this search, natural silico-aluminates minerals resources (diatomites) are selected and chemical compositions of which are very similar to the natural pozzolanes, referred to as "active" in the literature. The programmed experimental development consists in thermal treatment of the mineral and size reduction so that it became compatible with cement grain size, pozzolanity analysis, construction of mortar probes. Mechanical residual properties of the probes are measured after exposure to high temperature. By analyzing the experimental results it may be concluded that the aggregate under study certainly shows pozzolanic properties and in addition, it improves the residual mechanical resistance of the probes.

EVALUACIÓN DE LAS PÉRDIDAS TÉRMICAS EN CALORIMETRÍA ISOPERIBÓLICA. IMPORTANCIA DE LOS ALREDEDORES EN LA OBTENCIÓN DE CONSTANTES INSTRUMENTALES

Para tres unidades calorimétricas con aislamientos en PVC, nailon y metálico se determina la constante de fugas térmicas, K, con valores de 6,50 x 10-3, 6,37 x 10-5 y 2,52 x 10-4 s-1, respectivamente. Se determina la capacidad calorífica del sistema con agua para cada una de las unidades calorimétricas y se obtienen valores para esta constante de 442,1 J °C-1 para la celda con aislamiento en PVC, 206,7 J °C-1 para la celda con aislamiento de nailon y 408,2 J °C-1 para la celda con aislamiento metálico. Se establece la influencia de la magnitud del efecto térmico en las pérdidas térmicas y en la constante de fugas térmicas, para trabajos eléctricos entre 0,5 y 3,4 kJ. Se determina la entalpía de solución para el sistema propanol-agua, con resultados similares para las tres unidades calorimétricas del orden de 10,7 kJmol-1 .

For three calorimetric units with isolations in PVC, nylon and metal, the heat leakage constant, K, is determined, giving values of 6.50 x10-3, 6.37 x10-5 and 2.52 x 10-4 s-1 respectively. The heat capacity of the system with water for each one of the calorimetric units was determined and values obtained for this constant are of 442.1 JC-1 for the cell with insulation in PVC, 206.7 JC-1 for the cell with insulation of nylon and 408.2 JC-1 for the cell with metallic insulation. The influence of the thermal effect magnitude in the thermal losses and the heat leakage constant, for electrical works between 0.5 and 3.4 kJ is established. Solution enthalpy for the system propanol- water was determined, with similar results for the three calorimetric units of the order of 10.7 kJmol-1.

NUEVOS SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS Y FOTOQUÍMICOS PARA EL TRATAMIENTO DE AGUAS RESIDUALES Y DE BEBIDA

Con la creciente presión hacia un uso más racional del recurso hídrico, el desarrollo de tecnologías apropiadas de tratamiento de aguas es cada vez más urgente. Debido a ello, en los últimos años se han propuesto procesos de oxidación fotoquímicos y electroquímicos como alternativa para el tratamiento de aguas contaminadas con sustancias antropogénicas difícilmente biodegradables, así como para eliminar bacterias en aguas destinadas al consumo humano. El objetivo de este trabajo es presentar algunas de nuestras más recientes investigaciones que demuestran que tanto la electroquímica como la fotoquímica, al igual que el acople de estos procesos con tratamientos biológicos, son alternativas muy prometedoras para aumentar la calidad del agua.

With the increasing pressure on a more effective use of water resources, the developpement of appropriate water treatment technologies become more and more important. Photochemical and electrochemical oxidation processes have been proposed in recent years as an attractive alternative for the treatment of contaminated water containing anthropogenic substances hardly biodegradable as well as to purify and disinfect drinking waters. The aim of this paper is to present some of our last results demonstrating that electrochemical, photochemical, and the coupling of these processes with biological systems are very promising alternativesfor the improvement of the water quality.

DESARROLLO Y VALIDACIÓN DE UNA METODOLOGÍA PARA LA DETERMINACIÓN DE PLAGUICIDAS EN CAFÉ VERDE POR CROMATOGRAFÍA DE GASES

En este estudio se describe la implementación y validación de una metodología multirresiduo para la determinación de plaguicidas organoclorados, organofosforados y piretroides en café verde. Los plaguicidas se extrajeron con una mezcla de solventes acetona-agua (2:1) seguida de una partición con acetato de etilo- ciclohexano (1:1). Los extractos se limpiaron posteriormente por cromatografía de permeación en gel para eliminar principalmente grasa y cromatografía en minicolumna sobre silicagel para eliminar otros interferentes. La determinación analítica se realizó por cromatografia de gases de alta resolución con inyección splitless pulsada y detección simultánea por microcaptura electrónica (µ-ECD) y nitrógeno-fósforo (NPD) acoplados en paralelo. La metodología es específica, selectiva, precisa y exacta. Los porcentajes de recuperación de la mayoría de los compuestos estuvieron entre 70 y 110% al fortificar con mezcla de plaguicidas entre 0,038 y 1,536 mg/kg con límites de cuantificación entre 0,011 y 0,100 mg/kg.

This study describes the implementation and validation of a multiresidue methodology for the determination of organochlorine, organophosphorus and pyrethroids pesticides in green coffee. Pesticides residues were extracted from green samples with an acetone-water (2:1) mixture followed by ethyl acetate-cyclohexane (1:1) partitioning. The clean up steps include gel permeation chromatography and mini column chromatography using silicagel. Final determination was carried out by high resolution gas chromatography with a pulsed splitless injection mode and simultaneous detection by µ-ECD and NPD coupled in parallel. The methodology is specific, selective precise and accurate. Recoveries of majority of pesticides from spiked samples range from 70 to 110% at fortification levels of 0.038 mg/kg-1.536 mg/kg with limit of quantitation between 0.011 mg/kg and 0.100 mg/kg.

EFECTO DEL USO Y LA COBERTURA DEL SUELO SOBRE EL PERFIL DE POLIDISPERSIDAD DE ÁCIDOS HÚMICOS EXTRAÍDOS DE UN ANDISOL DEL DEPARTAMENTO DE CALDAS, COLOMBIA

Con el objeto de conocer el posible efecto del uso y la cobertura del suelo, sobre el perfil de polidispersidadde los ácidos húmicos, se analizaron los horizontes A de tres muestras de suelo de un andisol (Melanudands) del departamento de Caldas, Colombia, con diferentes condiciones de manejo y cobertura: bajo bosque de guadua, bajo café con sombrío de guamo y bajo café de libre exposición. Para ello, en la fracción inferior a 50 µm, se realizó la extracción secuencial de las sustancias húmicas con soluciones de tetraborato (Na2B4O7 0,05 M), pirofosfato (Na4P2O7 0,025 M) e hidróxido de sodio (NaOH 0,1M) y la separación y purificación de los respectivos ácidos húmicos. Para obtener los perfiles se acoplaron las técnicas de separación de cromatografía de exclusión por tamaño utilizando Sephadex G-75 y ultracentrifugación por gradiente de densidad con sacarosa y se elaboraron gráficas de distribución por tamaño (absorbancia (450 nm) vs. volumen eluido). Se encontró que los ácidos húmicos extraídos con hidróxido de sodio presentaron en todas las muestras menor polidispersidad, mayor tamaño, peso y aromaticidad evaluada por la relación E4/E6. Los resultados no mostraron, en general, efecto drástico del uso y la cobertura del suelo, sobre el perfil de polidispersidad y el coeficiente de sedimentación de los ácidos húmicos, lo cual está relacionado con el tamaño, peso y densidad molecular de los mismos. Sin embargo, se encontró que los ácidos húmicos de las muestras de suelo bajo café con sombrío de guamo y café de libre exposición son muy similares entre sí y diferentes de la muestra bajo bosque de guadua, lo que se asoció con un inicio del efecto del uso y la cobertura del suelo sobre el tamaño de los ácidos húmicos del suelo; se presume que a largo término este efecto podría acentuarse y eventualmente ser considerado como indicador de degradación del componente orgánico del suelo.

In order to know the possible effect of the use and the cover of soil, on the polydispersity profile of humic acids were analyzed the A horizon of three samples of an andisol (Melanudand) from the Department of Caldas, Colombia, that have presented different management and coverland as soils under forest of bamboo, coffee with somber of guamo and under free exposition coffee. For this in the lower fraction to 50 µm, the sequential extraction of humic substances was carried out with solutions of sodium tetraborate (Na2B4O7 0.05 M), sodium pyrophosphate (Na4P2O7 0.025 M) and sodium hydroxide (NaOH 0.1M) and the later separation and purification of the respective humic acids. To obtain the polydispersity profiles was applied the exclusion chromatography separation by size technique utilizing Sephadex G-75 and ultracentrifugation by gradient of density with sucrose and they devised graphics of distribution by size (absorbance (450 nm) vs. volume eluted). It was found that the humic acids extracted with sodium hydroxide presented smaller polydispersity, bigger size and molecular weight, as well as, degree of aromatic condensation. The results did not show drastic effect of the use and the coverland , on the polidispersity profile and the coefficient of sedimentation of the humic acids, which is related to the size, weight and molecular density of the same ones. Nevertheless, it was found that the húmic acids of the samples of soil under coffee with somber of guamo and free exposition coffee are very similar among it and different from the sample under forest of bamboo. This fact was associated with a beginning of the effect of the use and the cover of the soil on the size of the humic acids. It presumed that in the long term the effect is accentuated and eventually could be considered as indicator of degradation of the organic component of the soil.

EVALUACIÓN DE PARÁMETROS DE CALIDAD PARA LA DETERMINACIÓN DE CARBONO ORGÁNICO EN SUELOS

En el estudio de la cuantificación de carbono orgánico en suelos por el método Walkley-Black se compararon dos técnicas de análisis (colorimetría y volumetría) con el fin de evaluar los parámetros de calidad y así indicar la técnica más conveniente para implementarla en el análisis de suelos. Se determinó un intervalo lineal de 5 a 50 mg/mL de sacarosa a una longitud de onda de máxima absorción de 585 nm del ácido crómico reducido. Al comparar los dos métodos de cuantificación se encontraron evidencias de errores sistemáticos en el método volumétrico para los niveles evaluados (alto, medio y bajo) de concentración de sacarosa, mientras que por el método colorimétrico la cuantificación fue más exacta y además los valores de desviación estándar y coeficientes de variación fueron menores, parámetros que lo catalogan como el método más preciso. Además, para tener un mayor soporte analítico se implementaron las metodologías en diferentes tipos de suelos; los resultados indicaron que el método colorimétrico para la determinación de carbono orgánico en suelos presentó menores costos y número de reactivos por análisis, y a su vez fue el que ofreció la mejor repetibilidad.

The organic carbon quantification in soils by the Walkley-Black method was studied using two analytical techniques (colorimetry and volumetry) to evaluate quality parameters of each one and point out the most convenient technique to be implemented in soil analysis. It was determined a linear interval, for sucrose, from 5 to 50 mg/mL with a maximum absorption wave length of 585 nm for reduced chromic acid. The comparison of the two quantifying methods showed systematic errors in the evaluated sucrose concentration levels (high, medium and low) for the volumetric method, whereas for the colorimetric method the quantification was more acurrate and the standard deviation values and variation coefficients were lower, which indicates that the last one is the most precise method. Moreover, the two methodologies were implemented with different soils and these results indicated that colorimetric method was less expensive and showed more repetibility in organic carbon quantification.

DETERMINACIÓN ESPACIO-TEMPORAL DE LA CONCENTRACIÓN DE FÓSFORO EN EL LAGO DE TOTA

Durante los meses de julio a noviembre del año 2003 se llevó a cabo el estudio sobre la determinación espacio-temporal de la concentración de fósforo en el Lago de Tota (Boyacá, Colombia). Las muestras se tomaron con la botella Van-Dorn tipo horizontal de dos litros de capacidad en el estrato superficial hasta 20 cm en la columna de agua y a 10 m de profundidad. Las distintas formas de fósforo estudiadas demuestran que existen diferencias significativas en sus concentraciones; los mayores valores se encontraron en el sector denominado Lago Chico y los menores en el área de Lago Grande; este comportamiento se encuentra muy asociado con los usos agrícolas del suelo en la zona litoral y con los factores climáticos, especialmente la precipitación en el área de estudio.

The lapse from July to November of 2003 a study was made to determine the spatial and temporal concentration of phosphorus in the lake of Tota (Boyacá, Colombia). Samples were taken with a Van- Dorn bottle of the horizontal type of two liter capacity in the superficial stratum up to 20 cm in the water column and at 10 m depth. The different forms of phosphorus studied, show that there are significant differences in their concentrations, the highest values being found in the sector known as Lago Chico and the lowest in the area of Lago Grande; this behavior is found to be closely related to the agricultural uses of the land in the littoral zone and additionally with the climatic factors especially the precipitation in the area investigated.