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ELECTROCHEMISTRY LEARNING. A COMPARATIVE STUDY

Se realizó un seguimiento del proceso de enseñanza y aprendizaje de Electroquímica y se compararon los resultados obtenidos en evaluaciones parciales, con el objetivo de analizar si existen diferencias significativas en la apropiación de contenidos entre alumnos de carreras con diferentes perfiles. Se trabajó en los años 2009 y 2010 con dos grupos de alumnos en cada año, pertenecientes a carreras químicas y no químicas respectivamente. En ambos grupos se desarrollaron, con la misma carga horaria, contenidos conceptuales y procedimentales en clases teóricas con prácticas de resolución de problemas y de laboratorio. Para la evaluación se presentaron idénticas situaciones problemáticas, cuyos resultados muestran diferencias no significativas entre ambos grupos en la identificación del cátodo y del ánodo y cálculo de la fem estándar de la celda; en cambio en la aplicación de la Ecuación de Nernst y la identificación de especies químicas que reaccionan en los electrodos, hay diferencias significativas en las respuestas dadas.

Abstract

For analyzing the existence of significant differences in the Electrochemistry contents appropriation among students of careers with different profiles, a monitoring of the teaching and learning process and a comparison of the results obtained in partial evaluations was applied. This study has been conducted during the years 2009 and 2010 through two groups of chemical and non-chemical students’ careers respectively each year. In both groups it was developed conceptual and procedural contents in theory classes, as well as problem solving and laboratory practices during equal time periods. For evaluation purposes it has been presented identical problems for both groups and the results show non-significant differences between them in the identification of the cathode and the anode and the calculation of the cell standard EMF; however, in the application of the Nernst equation and the identification of chemical species that react to electrodes, it was found significant differences in the given answers.

ATTENDANCE AND DESERTION IN GENERAL CHEMISTRY AT THE ENGINEERING COURSES OF THE NATIONAL TECHNOLOGICAL UNIVERSITY – CORDOBA REGIONAL FACULTY (UTN-FRC), ARGENTINA

En este trabajo se analiza el rendimiento académico en el aprendizaje de la Química que presentaron los alumnos de las carreras de Ingeniería de la Universidad Tecnológica Nacional – Facultad Regional Córdoba (UTN-FRC), así como la problemática del abandono o deserción durante el ciclo lectivo 2009. El alto porcentaje de alumnos libres y abandonos lleva a plantear la necesidad de un ciclo de nivelación más intensivo y eficaz en el área de Química, que genere una instancia de articulación que permita mejorar el paso de los jóvenes del nivel medio al universitario. La propuesta presentada en este estudio es apenas una cara de la solución, pero con dichas acciones se pretende minimizar uno de los problemas principales del ámbito universitario, tal como la alta tasa de deserción, sobre todo en los primeros años, y el fracaso de los jóvenes que comienzan la universidad.

Abstract

In this paper, it is analyzed the engineering students of the National Technological University – Cordoba Regional Faculty -academic achievement in the learning of Chemistry, as well as desertion , during academic year 2009. The requirement of an intensive and effective leveling course on Chemistry area with teaching tools that facilitate teaching and learning strategies is stated. Moreover, it is suggested to generate instances of coordination to improve the transition from high school to university-level. The proposal is one side of the solution, but those actions pretend to minimize one of the most important challenges of university field, such as the high rate of desertion, especially during the first year of university studies, and the failure among young people who begins university.

MENTAL REPRESENTATIONS ARISING FROM ILLUSTRATIONS OF TECHNOLOGICAL SYSTEMS

Este artículo muestra un análisis de las representaciones mentales que construyen los estudiantes del tercer año del Ciclo Básico de Educación Secundaria, de una escuela de la provincia de San Juan, Argentina, en el aprendizaje de los elementos que constituyen un sistema tecnológico. La metodología utilizada fue cuasi experimental con un grupo experimental y un grupo control. Se realizó un análisis cualitativo y cuantitativo del comportamiento del alumnado de ambos grupos. Los resultados permiten inferir que los modelos representados en los dibujos de los estudiantes son manifestaciones gráficas de los modelos mentales generados en su plano interno, siendo marcadas las diferencias encontradas a favor de la estrategia empleada en el grupo experimental respecto del grupo control. El hecho que los estudiantes generen representaciones mentales más completas y con mayores semejanzas a los modelos científicos, indica que se ha producido un mejor aprendizaje.

Abstract

This paper shows an analysis of the mental representations students build during third year of the Basic Cycle of Secondary Education, in a province school of San Juan, Argentina, when learning the elements that constitute a technological system. The followed methodology was cuasi experimental with an experimental group and a group control. A behavior- qualitative and quantitative analysis in the pupils of both groups was performed. The results allow to infer that the models represented in the drawings of the students are graphical manifestations of the mental models generated its internal level, being marked to the differences found in favor of the strategy used in the experimental group with respect to the group control. The cause that the students generate more complete mental representations and with majors similarities to the scientific models, indicates that a better learning has taken place.

EVALUATION OF DIFFERENT MEMBRANES FOR IN VITRO RELEASE OF ANTICELLULITIC ACTIVES

El objetivo principal de este trabajo fue evaluar el comportamiento de diferentes membranas de origen comercial o natural en la liberación in vitro de principios activos cosméticos de comprobada acción anticelulítica. Los principios activos utilizados fueron cafeína e ioduro de trietanolamonio, incorporados en microesferas porosas dispersas en una emulsión. Las membranas comerciales utilizadas fueron una membrana de celulosa y una de colágeno. La membrana natural se preparó a partir de la piel de oreja de cerdo. Las membranas comerciales se caracterizaron por microscopía electrónica de barrido ambiental y los ensayos cinéticos se realizaron en una celda de Franz vertical cuantificando simultáneamente la liberación de los dos principios activos anticelulíticos. Los perfiles de liberación obtenidos con las tres membranas, indicaron la posibilidad de usar una membrana comercial de celulosa en reemplazo de membranas preparadas con piel de oreja de cerdo en los estudios in vitro de permeación de activos cosméticos.

Abstract

The main purpose of this work was to evaluate different synthetic or natural membranes for in vitro release of cosmetic actives with proven anticellulitic activity. Caffeine and triethanolamonium iodide were used incorporated within porous microspheres dispersed in an emulsion. Two commercial membranes were used, one made of cellulose and another of collagen. Skin from pig’s ear was used as a natural membrane. Commercial membranes were characterized by environmental scanning electronic microscopy and the kinetics tests were performed using a vertical Franz cell in order to quantify simultaneously the release of both anticellulitic actives. The release profiles obtained using the three different membranes, indicate the possibility of using a commercial celulose membrane instead of a natural one made of pig’s ear skin for in vitro cosmetic actives permeation.

CHEMICAL RECOVERY OF A DEGRADED SOIL BY VERMICOMPOST UTILIZATION

El objetivo del trabajo fue estudiar el efecto del uso de un vermicomposto (VC) de estiércol de conejo sobre distintas fracciones de carbono orgánico (C) en función del tiempo y la profundidad, con el propósito de analizar el potencial de esta enmienda orgánica como fuente de C y la capacidad de un suelo degradado para su retención. Sobre un suelo degradado se realizó un apilamiento de VC. Se realizaron determinaciones químicas y fisicoquímicas al VC y al suelo a dos profundidades y en distintos momentos después de la aplicación. Incrementó el contenido de carbono oxidable (Cox), carbono soluble en agua (CSA) y Nitrógeno total (NT) en el suelo. El C y sus distintas fracciones quedaron retenidos principalmente en los primeros 5 cm. El uso de este tipo de enmiendas orgánicas, aplicadas en forma de pila, es una importante estrategia de secuestro de Carbono (enriquecimiento) de C en suelos degradados.

Abstract

The objective of this research was to study the effect of rabbit manure vermicompost (VC) use onto the different organic carbon fraction (C) considering time and soil depth, in order to analyze the organic amendment potential as a C source and the degraded soil capacity for its retention. The VC was place onto the degraded soil as a pile. Chemical and physicochemical determination was carried out at different times after the application, onto VC and soil, at two depths. The VC application increased the Cox, WSC (Water soluble carbon) and TN (Total Nitrogen) content. Carbon and their different fractions were retained, mainly, in the first 5 cm. The use of this kind of organic amendments, applied as a pile on the soil, is an important strategy for the C sequestration (enrichment) on degraded soils.

LIQUID-PHASE SELECTIVE HYDROGENATION OF 1-HEPTYNE OVER Ni/Al2O3. EFFECT OF THE REACTION TEMPERATURE

En este trabajo fue evaluado el efecto de la temperatura de reacción en la hidrogenación selectiva de 1-heptino a 1-hepteno usando un catalizador de níquel soportado sobre γ-alúmina. Fueron estudiadas diferentes temperaturas operacionales (273, 303 y 323 K), obteniéndose mayor conversión total del reactivo a la mayor temperatura, con una selectividad próxima al 90%. El catalizador de níquel preparado puede considerarse como una alternativa más económica a nivel industrial frente a los ya conocidos catalizadores de paladio, no sólo debido al bajo costo del metal sino también debido a su bajo contenido metálico (3,6% en masa). El catalizador fue caracterizado por Difracción de Rayos X, Reducción a Temperatura Programada y Espectroscopía Fotoelectrónica de Rayos X. Estas indicaron la presencia de óxido de níquel a nivel másico con fuertes interacciones con el soporte y la existencia de especies electro-deficientes de níquel a nivel superficial quienes serían las especies activas durante la hidrogenación del alquino terminal.

Abstract

In this work, it was studied the effect of reaction temperature during selective hydrogenation of 1-heptyne to 1-heptene. Supported nickel on γ-alumina was used as catalyst. Different operation temperatures (273, 303 and 323 K) were evaluated and the best behavior was found at the higher reaction temperature, showing high selectivity (c.a. 90 %). The prepared nickel catalyst can be seen as a cheaper alternative to industrial level compared to known palladium catalysts, not only due to the lower cost of metal, but also because of its small metal loading (3,6 % mass). The catalyst was characterized by X-Ray Diffraction, Temperature Programmed Reduction and X-Ray Photoelectron Spectroscopy. These different techniques indicated the presence of nickel oxide with support strong interactions at bulk level, and the presence of electron-deficient species of nickel at surface level, which were the active species during the hydrogenation of the terminal alkyne.

STUDY OF MIXED SULFURED AND OXIDED Mo AND Ni NANOPARTICLES SUPPORTED ON ALUMINA OBTAINED BY THERMAL DECOMPOSITION METHOD

Se sintetizó una mezcla de nanopartículas sulfuradas y oxidadas de Mo y de Ni por el método de descomposición térmica, empleando un sistema de reflujo, dimetil disulfuro como agente sulfidizante, nonano como disolvente y una alúmina comercial que fungía como soporte. El sólido gris resultante se eliminó primero por decantación y luego por evaporación del líquido remanente bajo condiciones de vacío con el fin de evitar cambios, específicamente en las nanopartículas obtenidas. Una vez obtenidas las nanopartículas soportadas en alúmina se determinaron sus propiedades fisicoquímicas (morfología, estructura cristalina, estado de oxidación y composición elemental) empleando las técnicas de HR-TEM, XPS e ICP. Los resultados de XPS y MET-HR muestran que el sólido esta conformado por nanopartículas de los metales seleccionados en sus formas oxidadas y sulfuradas tales como MoO3, MoS2, Ni2O3 y NiS, siendo la fase mayoritaria el MoO3. En los resultados no se evidenciaron fases mixtas o aleaciones de Mo y Ni.

Abstract

Mo and Ni nanoparticles in their oxide and sulfured form, supported on alumina, were synthesized by thermal decomposition method, using a reflux system. Dimethyl disulfide as sulfurizing agent, and nonane as solvent were used. To avoid changes in the product, specially in nanoparticles, the solid separation was carried out by decantation and evaporation under vacuum. Physicochemical properties (morphology, crystalline structure, oxidation state and elemental composition) were obtained using HR-TEM, XPS and ICP techniques. The results indicated the presence of several phases (pure oxides and sulfides of Mo and Ni), MoO3, MoS2, Ni2O3 and NiS. The MoO3 was the dominant phase, and mixed phases of Mo and Ni were not found.

STUDY OF K/Al2O3 CATALYST OPERATING AS SUSPENSION AND MONOLITHIC STIRRER IN TRIGLYCERIDES TRANSESTERIFICATION

En este trabajo se preparó y caracterizó el catalizador K/Al2O3 y el correspondiente catalizador monolito. Las muestras fueron estudiadas en la transesterificación de aceite de soja con metanol a 60 °C, con una relación molar alcohol:aceite = 30, y una carga de catalizador de 1% para estudios de catalizadores en polvo y de 0,5% en el caso del monolito. El catalizador en polvo reportó un rendimiento de FAME (ésteres metílicos de ácidos grasos) de 73,0 y 64,0% para el primer y segundo uso respectivamente, luego de 5 hs de reacción. Comparando la muestra monolítica con el catalizador en polvo (en iguales condiciones de reacción), el rendimiento de FAME fue del 58,0% y 60,5% respectivamente. Los ensayos de lixiviación indicaron que el K se pierde en los dos primeros ensayos, permaneciendo estable durante tres ensayos más. Se deduce que las especies homogéneas generadas durante la reacción tuvieron un rol importante en la actividad.

Abstract

In this work, the K/Al2O3 catalyst and the corresponding monolithic catalyst were prepared and characterized. The samples were studied in the transesterification of soybean oil with methanol at 60 °C, with an alcohol:oil molar ratio = 30, and a 1% catalyst load for the powder catalyst tests and 0,5% for the monolith test. The powder catalyst presented a FAME yield of 73,0 and 64,0% for its first and second use respectively, after 5 hs of reaction. Comparing the monolithic sample to the powder catalyst (under the same reaction conditions), the FAME yield was of 58,0% and 60,5% respectively. The leaching tests indicated that K is lost in the first two tests; remain stable in the next three tests. It is inferred that the homogeneous species generated in the reaction played an important role in the activity.

STRUCTURED METAL CATALYSTS BASED ON PEROVSKITE La1-YCeYCo1-XFeXO3 FOR METHANE REFORMING WITH CO2 AND O2

Se prepararon catalizadores metálicos estructurados constituidos por perovskitas con composiciones LaCo0.6Fe0.4O3, LaCo0.4Fe0.6O3 y La0.9Ce0.1Co0.6Fe0.4O3 soportadas sobre estructuras cónicas de una malla de acero inoxidable 316, a fin de estudiar el efecto de la estructura metálica en la reacción. Estos fueron evaluados en el reformado de metano con CO2 y O2, realizando la comparación con el mismo catalizador en polvo. Las condiciones de reacción fueron seleccionadas a partir de barridos de temperatura de reacción y de relación CH4/CO2 de la alimentación. Se alcanzó una conversión máxima de 88% y relación H2/CO de 1.6, para la perovskita de mayor contenido de Co a 850 °C y composición molar 6/1/3 en CH4/CO2/O2. Los catalizadores estructurados en forma de cono y en polvo presentaron un comportamiento similar. La sustitución de La por Ce no generó diferencias apreciables en el comportamiento catalítico. El uso de una estructura metálica similar a un empaque comercial, parece mejorar la estabilidad del catalizador de perovskita LaCo0.6Fe0.4O3 con una mayor relación H2/CO en los productos.

Abstract

Perovskites with the compositions LaCo0.6Fe0.4O3, LaCo0.4Fe0.6O3 and La0.9Ce0.1Co0.6Fe0.4O3, were supported over metallic conic structures made of stainless steel, with the aim of study the influence of the metallic structure on the reaction. These catalysts were evaluated in methane reforming with CO2-O2, by comparing with the same catalyst in powder. The reactions conditions were established by modifying reaction temperature and CH4/CO2 feed ratio. With the perovskite of higher cobalt content, at 850 ºC and molar composition 6/1/3 as CH4/CO2/O2, it was achieved a methane conversion of 88% and a ratio H2/CO of 1.6. A similar behavior was observed for the metal conic structured catalysts and powder catalysts. The substitution of La by Ce does not produce appreciable differences in catalytic behavior. Tests with a metallic structure similar to a commercial package seem to improve catalytic stability of LaCo0.6Fe0.4O3 perovskite, achieving a higher H2/CO ratio in the products.