Categoría: Revista ACI

SYNTHESIS, CHARACTERIZATION AND APPLICATIONS OF Co-ZSM-5 ZEOLITES

Se preparó una zeolita con estructura MFI a la cual se le incorporó cobalto por el método de impregnación. Se realizaron post-tratamientos térmicos sobre la muestra Co-ZSM-5: oxidación y reducción. Se analizaron por XRD, Raman y TPR, a efectos de determinar la naturaleza de las especies activas presentes. Se evaluaron propiedades catalíticas para la reacción de oxidación de estireno, logrando mayor conversión para la muestra oxidada, donde se observó la presencia de pequeños clusters de Co3O4 extra-red y Co interactuando fuertemente con la matriz. Se estudió el comportamiento magnético de las muestras variando la magnetización M en función de la temperatura T y de M en función del campo aplicado, a distintas T. Se observó que el comportamiento de la muestra oxidada es puramente superparamagnético, mientras que en la muestra reducida aparecen varios tipos de clusters que se evidencian en distintos picos que aparecen en la correspondiente curva M(T).

Abstract

A zeolite with MFI structure was prepared and cobalt was incorporated using the wet impregnation method. Thermal post-treatments were done to Co-ZSM-5: oxidation and reduction. Both samples were evaluated by XRD, Raman Spectroscopy and TPR techniques in order to determine the nature of the active species present. Catalytic activity of the materials was evaluated for styrene oxidation. The oxidized sample showed the highest conversion values, where small clusters of extra-framework Co3O4 species and cobalt strongly interacting with the framework were found on it. The magnetic behavior of the samples was evaluated by magnetization M variation with temperature T and M with applied magnetic field at different T’s. Superparamagnetic behavior was observed for oxidized sample, while different kinds of clusters were found for the reduced one as showed by the appearance of different peaks on the M(T) curve.

CHARACTERIZATION OF COMPOSITE MATERIALS BASED ON RECYCLED PET REINFORCED WITH 5 and 40 wt % OF ZINC PARTICLES

En este estudio se analiza el comportamiento físico y mecánico que presenta un nuevo material compuesto formado por una matriz polimérica de PET reciclado y reforzado con partículas de zinc. Para este análisis se obtiene polvo en dos distintas composiciones de 5 y 40% en peso de partículas metálicas, con el fin de fabricar por tecnología de polvos las muestras necesarias para obtener los resultados que permitan determinar el comportamiento físico y mecánico de estos materiales. En ésta caracterización se ocupan probetas procesadas a una temperatura constante de 256 °C, aplicada isotérmicamente por 10, 15 y 20 minutos. Se realiza un análisis comparativo por microscopia óptica y estereoscópica. Los resultados obtenidos muestran que el material que presenta el mejor comportamiento mecánico y microestructural, es el que fue procesado isotérmicamente por 15 minutos y que presenta el mayor contenido de partículas de zinc.

Abstract

This study analyzes the physical and mechanical behavior that presents a new composite material formed by a polymer matrix reinforced with recycled PET and zinc particles. For this analysis, powder is obtained in two different compositions of 5 and 40 wt% of metal particles, in order to manufacture by powder technology necessary samples to obtain the results for determining the physical and mechanical behavior of these materials. In this characterization test tubes processed to a constant temperature of 256 °C are used, isothermally applied in 10, 15 and 20 minutes. A comparative analysis is performed by optical and stereoscopic microscopy. The obtained results show that the material that presents the best mechanical and microstructural behavior, is the one that was isothermally processed for 15 minutes and that presents the highest content of zinc particles.

SOLID POLYMERIC MATRIX BASED ON CHITOSAN AND XANTHAN FOR CONTROLLED RELEASE OF FERTILIZERS

El objetivo del presente trabajo fue optimizar las condiciones de preparación de matrices poliméricas sólidas basadas en Quitosano y Xantano, para ser empleadas en la liberación controlada de fertilizantes. Como agroquímico modelo a ser liberado se eligió KNO3. Tanto los polímeros individuales como el complejo Xantano:Quitosano son biocompatibles, dejando en el suelo un residuo no tóxico. Se estudió la influencia de distintas variables en el patrón de liberación: el tipo de polímero, las condiciones de prensado de los comprimidos y la presencia de un recubrimiento polimérico sin droga. El polímero que presentó un perfil de liberación más promisorio fue el Xantano. La presión aplicada al preparar el comprimido resultó una variable más relevante que el tiempo de compresión, en su efecto sobre la cinética de liberación. Se determinó que el recubrimiento de la matriz polimérica con quitosano entrecruzado con glutaraldehido permite obtener un intervalo de tiempo de liberación mayor.

Abstract

The main purpose of this work was to optimize the preparation conditions of solid polymeric matrix based on Chitosan and Xanthan, to be used in the controlled release of fertilizers. KNO3 was chosen as model agrochemical to be released. Both individual polymers and the Xanthan:Chitosan complex are biocompatible, leaving a residue on the soil which is non-toxic. The influence of different variables on the release pattern was studied: the type of polymer, the pressed conditions of the tablets and the presence of a drug-free polymeric coating. The polymer that presented a more promising release profile was Xanthan. The compression pressure applied to prepare the tablets was a more relevant variable than the compression time, in its effect on the kinetics of release. It was determined that the coating of the polymer matrix with crosslinked chitosan-glutaraldehyde allows getting a larger release time.

DEVELOPMENT OF ALDOL CONDENSATION REACTIONS ON CELLULOSE CHROMATOGRAPHY PAPER SUPPORT

En este trabajo se desarrollan algunas reacciones sobre soporte sólido de celulosa para alumnos de Química Orgánica del segundo año de las carreras de Bioquímica, Farmacia, Lic. en Química y Lic. en Biotecnología. Las reacciones analizadas fueron la de Claisen-Schmidt entre ciclohexanona y benzaldehído en medio básico para la síntesis de 2,6-dibenciliden-ciclohexanona y la reacción aldólica de acetona con benzaldehído en medio básico para preparar la 4-fenil-4-hidroxi-butanona. Los productos se aíslan permitiendo su identificación por cromatografía en capa delgada, espectroscopía de RMN de protones y se comparan con los productos obtenidos por el método tradicional en solución. Esta metodología simple y eficiente que se experimentó en grupos de alumnos de segundo año de esta Facultad permite la integración de los temas aldehídos, cetonas y enolatos aprendidos anteriormente, en consonancia con espectroscopía IR y RMN-1H en una dada transformación química.

Abstract

In this paper some reactions on cellulose solid support are developed for students of Organic Chemistry of the second year of the following careers: Biochemistry, Pharmacology, Chemistry and Bachelor’s Degree in Biotechnology. The analyzed reactions were those of Claisen-Schmidt between cyclohexanone and benzaldehyde in basic medium for the synthesis of 2,6-dibenzylidene-cyclohexanone and aldolic reaction of acetone with benzaldehyde in basic medium, to prepare 4-hydroxy-4-phenyl-butanone. The products are isolated allowing their identification for a thin layer of chromatography, 1H-NMR and IR spectroscopy and they are also compared with the products obtained by the traditional method in solution. This simple and efficient methodology that was tested in groups of second year students of this Faculty allows the integration of the topics aldehydes, ketones and enolates learned earlier, in line with IR spectroscopy and 1H-NMR in a given chemical transformation.

POLICHLORINATED BIPHENYLS: RELATIONSHIP AMONG CHEMICAL STRUCTURE, CONFORMATIONAL PARAMETERS AND DIOXIN- EFFECT TOXICITY

Se estudia la relación estructura-toxicidad de los bifenilos policlorados (PCBs) con efecto dioxina con fines didácticos utilizando herramientas informáticas de fácil acceso. Analizando los datos de los 209 congéneres, mediante combinaciones de filtros se define el grupo de 12 PCBs con TEF, mostrando que el número y posición de las sustituciones con cloro cumplen las condiciones (orto ≤ 1, meta ≥ 2 y para = 2). El análisis mediante filtrado, tabla dinámica y diagramas, evidencia también que los PCBs con TEF tienen un ángulo diedro ≤ 56º y que a menor ángulo corresponde mayor TEF. Para visualización de los distintos casos se generaron imágenes tridimensionales de PCBs usando Gabedit, interfase gráfica libre, a partir de coordenadas de centros atómicos obtenidas mediante simulador diseñado en planilla de cálculo. Las metodologías aplicadas y los modelos obtenidos son simples, de fácil uso, muy útiles para educación y potencialmente aplicables a otras familias químicas.

Abstract

The structure-toxicity relationship of polychlorinated biphenyls (PCBs) with Dioxin effect is studied with educational purposes, using freeware and easy access informatic tools. Analyzing data of 209 PCBs congeners through combinations of filters, the group of 12 PCBs with established TEF is defined, showing that the number and positions of chlorine substitutions fit several conditions (ortho ≤ 1, meta ≥ 2 and para = 2). Analysis based on filtering, pivot table and diagrams, also shows that PCBs with TEF have a dihedral angle ≤ 56º and decreasing dihedral angles corresponds with increasing TEF values. For the visualization of the different cases, PCB´s tridimensional images were generated using Gabedit, a freeware graphical user interface, based on atomic centers coordinates obtained through a simulator designed in a spreadsheet. The applied methodologies and the resulting models are simple, of easy use, very useful for education and potentially applicable to other chemical families.

SUBSTANCES AND CHEMICAL REACTIONS. TOPICS OF THE UNIVERSITARY ENTRY COURSE TREATED WITH DIFFERENT RESOURCES

En esta investigación se buscó detectar y comparar dificultades presentadas en la comprensión de los temas «Sustancias» y «Reacciones Químicas» en alumnos ingresantes a la Universidad Nacional del Litoral (Santa Fe, Argentina) implementando dos estrategias didácticas diferentes durante el dictado del «Curso de Ingreso de Química». Se trabajó con dos grupos de alumnos; uno de los grupos utilizó un libro de texto, mientras que el otro trabajó con material multimedia en un aula de informática. Ambos grupos fueron evaluados al inicio y final del curso con la misma evaluación de opciones múltiples. Pudo comprobarse que el grupo que trabajó con el material multimedia alcanzó una mayor comprensión de los conceptos abstractos.

Abstract

This research is focused to detect and compare difficulties presented in the comprehension of the topics «Substances» and «Chemical Reactions» in incoming pupils to the National University of the Litoral (Santa Fe, Argentina) implementing two different didactic strategies during the dictation of the «Course of Introduction to Chemistry». We worked with two groups of students; one group used a textbook, while the other worked with multimedia material in a computer classroom. Both groups were evaluated at the beginning and at the end of the course with the same multiple-choice test. It was found that the group that worked with the multimedia material had reached a major comprehension of the abstract concepts.

PRODUCTION AND CHARACTERIZATION OF THE NEW SUPERCONDUCTOR SYSTEM Yb0,5Ho0,5Ba2Cu3O7-_δ

Se reporta la caracterización del nuevo sistema superconductor Yb0,5Ho0,5Ba2Cu3O7-_δ perteneciente a la familia de cupratos de alta temperatura TR123; el material fue producido utilizando el método de reacción de estado sólido (SSR) con una temperatura de sinterizado de 910°C. Se muestra la caracterización morfológica referente al comportamiento granular utilizando la técnica de Microscopía electrónica de barrido (SEM); la caracterización estructural, se logra sometiendo la muestra a difracción de rayos X (DRX) y se obtienen los parámetros estructurales implementando el método de refinamiento Rietveld en el software GSAS, el material resulta poseer celdas unitarias ortorrómbicas tipo perovskita con un comportamiento superconductor que se evidencia en la curva de resistividad como función de la temperatura cuya derivada presenta un punto crítico en el valor correspondiente a la temperatura crítica Tc 92,61 K.

Abstract

The characterization of the new superconductor system Yb0,5Ho0,5Ba2Cu3O7-_δ belonging to the high temperature cuprates family TR123 is reported; the material was produced by the solid state reaction method (SSR) with a sintered temperature of 910°C. The morphological characterization with respect to the granular behavior using the Scanning Electron Microscopy (SEM) technique is showed; the structural characterization is obtained submitting the specimen to X Rays Diffraction (DRX) and the structural parameters are got implementing the Rietveld refinement method in software GSAS; the material results to possess orthorhombic unitary cells type perovskite with a superconductor behavior which is evident on the resistivity as a function of the temperature curve whose derivate presents a critical point on the value of the critical temperature Tc 92,61 K.

Palabras clave: superconductividad; reacción de estado sólido; superconductores de alta temperatura crítica; TR123 Keywords: superconductivity; solid state reaction; high critical temperature superconductors; TR123

MECHANICAL RESISTANCE STUDY OF POLYMERIC COMPOUND MATERIALS REINFORCED WITH CARBON FIBERS

EMateriales compuestos hechos de una resina epóxica reforzada con diferentes contenidos de fibra de carbono, fueron preparados por dos técnicas de laminación diferentes. Se aplicó 1 Kg/cm² de presión en los laminados, mientras, que otros laminados se sometieron a un vacío de 1 atm. De los resultados se tiene que las resistencias a la flexión y tensión de los compósitos son mejoradas con el aumento en el contenido de fibra en los mismos. Los compósitos resultantes presentan un mejor comportamiento mecánico bajo esfuerzos de tensión que cuando lo hacen bajo esfuerzos de flexión, debido a que en flexión las fibras se rompen eventualmente, provocando que el material falle a bajos valores de esfuerzo. Cuando los materiales compuestos son sometidos a tensión, las fibras trasmiten los esfuerzos entre ellas y el material falla hasta que se acumula la energía necesaria para romper todas las fibras de una sola vez.

Abstract

Compound materials made of an epoxy resin reinforced with different amounts of carbon fibers, were prepared by two different lamination techniques. The first one consists in the application of 1 Kg/cm² of pressure on the laminated materials, whereas, in the other laminated materials were put under a vacuum action of 1 atm. Results show that the flexion and tension strengths of composites are improved considerably with the increments in the carbon fiber content. Resulting composite materials show better mechanical behavior when they work under tension stresses rather than when they are exposed to flexion stress, because of under flexion testing, fibers eventually break leading the material to inevitable failure, at low stress level. When the compound materials are tested under tension, the carbon fibers transmit the efforts among them and the material fails until the necessary energy is accumulated to break all the fibers of a single time.

NON-ISOTHERMAL CURING OF EPOXY- EPOXIDIZED SOYBEAN OIL- ANHYDRIDE MIXTURES

Se estudió la cinética de curado no-isotérmico de mezclas de diglicidil éter de bisfenol A (DGEBA) con aceite de soja epoxidado (ESO) utilizando anhídrido metiltetrahidroftálico (MTHPA) como agente de curado y 1-metil imidazol (1MI) como iniciador. El sistema ESO/MTHPA exhibió valores de entalpía de reacción menores y temperaturas de pico exotérmico mayores que el sistema DGEBA/MTHPA debido a la menor reactividad de los grupos oxirano internos del ESO. Los parámetros cinéticos de los sistemas puros DGEBA/MTHPA y ESO/MTHPA se obtuvieron a partir de los datos calorimétricos mediante un análisis de regresión multiparamétrica utilizando un modelo cinético fenomenológico. La cinética de los sistemas puros fue utilizada para predecir la de las mezclas considerando las interacciones entre DGEBA y ESO. El modelo propuesto permitió predecir adecuadamente la cinética del proceso de curado utilizando parámetros independientes de la velocidad de calentamiento y de aplicación directa en el campo de procesamiento de estos materiales.

Abstract

Non-isothermal curing kinetics of mixtures of diglycidyl ether of bisphenol A (DGEBA) with epoxidized soybean oil (ESO) using methyl-tetrahydrophthalic anhydride (MTHPA) as curing agent and 1-methyl imidazole (1MI) as initiator was studied. The ESO/MTHPA system exhibited lower reaction enthalpy and higher peak temperatures values than DGEBA/MTHPA synthetic system due to the lower reactivity of internal oxirane groups in ESO. The kinetic parameters of pure systems ESO/MTHPA and DGEBA/MTHPA were obtained from the calorimetric data through a multiparametric regression analysis using a phenomenolgical kinetic model. The kinetics of pure systems was used to predict that of the mixtures taking into account the interactions between DGEBA and ESO. The proposed pattern allowed to predict appropriately the kinetics of the curing process using independent parameters of the heating speed and of direct application in the field of processing these materials.