Category Archives: bioquimica

Minería de Gas Natural (P3) Biogas

Los fuegos fatuos en la cultura popular del norte de europa “Will o’ wisp” son espiritus malignos o de difuntos que se presentan como luces pálidas en los cementerios. Sin embargo este fenómeno tiene una explicación más simple y científica. Los principales lugares donde se presentan es en pantanos y cementerios, y la razón son exhalaciones de fósforo y gas metano de las substancias en descomposición. Está producción de gas ofrece un recurso poco imaginable, considerando que según una encuesta de 1993, los rellenos sanitarios en estados unidos se componen en un 40-50% de papel y en un 1.4% de pañales desechables, y toda esa materia orgánica está en constante descomposición.

Algunos de los nuevos rellenos sanitarios están tratando de capturar y utilizar este combustible ya que sería una fuente renovable para generar calor y electricidad. A partir del 2001 existen en todo el mundo alrededor de mil rellenos recolectando el gas producido por la descomposición de los residuos sólidos municipales. Sólo en estados unidos se recolectan de está manera 2.6 millones de toneladas métricas del hidrocarburo anualmente, de los cuales el 70% se usa como energético.

Basta con imaginar que el Relleno de Fresh Kills en Long Island, Estados Unidos, en cierto punto fue el relleno más grande de todo el mundo, pero además se consideró la estructura de mayor tamaño hecha por el hombre. A nivel mundial se estima que se generan 1.5 miles de millones de toneladas de basura anuales. Esto, ofrece un gran mercado para cuatro diferentes usos del gas: 75% para generación de electricidad, 21% para generar calor, 4% para entubarse y venderse como gas natural regular y un 3% que puede ser procesado para generar biodiesel u otros combustibles líquidos, así como otros usos menos significativos.

Otras fuentes productoras de biogás son los pantanos, las plantas tratadoras de aguas negras y las ciénagas.

Vía: sciencedirect.comnyc.gov
Imágenes Via: http://www.westernbiogassystems.com/images/landfill_biogas.jpg
http://www.bellona.org/imagearchive/landfill-1..jpg

Minerales. Asbestos, Parte 3

La exposición al amianto fibroso en el aire puede resultar en un riesgo potencial para la salud ya que las personas que respiran el aire pueden respirar fibras de amianto. La exposición continua puede aumentar la cantidad de fibras que quedan en el pulmón. Las fibras incrustadas en el tejido pulmonar con el tiempo puede causar enfermedades pulmonares graves como: asbestosis, cáncer de pulmón o mesotelioma. Fumar aumenta el riesgo de desarrollar la enfermedad de la exposición al asbesto.

Los efectos adversos para la salud derivados de la exposición al asbesto sigue siendo un problema grave para los mineros, las comunidades mineras y para los residentes de edificios que contienen amianto. Los mineros y las comunidades mineras se encuentran en mayor riesgo de sufrir enfermedades relacionadas al asbesto, pero están mejor preparados para limitar su exposición al asbesto a los propietarios que están, sin saberlo, respirando el tóxico mineral. Hay un lapso de tiempo de 15 a 40 años entre la exposición al asbesto y las enfermedades causadas para los residentes y los mineros, que a menudo hace que sea difícil relacionar la exposición histórica a los síntomas actuales. El amianto tiene impactos de largo alcance y de larga duración para la salud humana, tanto a través de la exposición ocupacional y ambiental.

El asbesto es la causa principal de muertes relacionadas con el trabajo en el Reino Unido. Esta página web ofrece consejos de salud y seguridad y orientación para que los que puedan estar expuestos al amianto durante el trabajo para que sepan qué hacer para protegerse a sí mismos y a los demás.

Fuentes:
greatmining.com
hse.gov.uk
.epa.gov

Imágenes:
apheda.org.au
norfolksteelbuildings.net

microanalysis.com.au
home1.com.au

epa.gov
cpha.ca

Minerales. Asbestos, Parte 2

Los asbestos son fibrosos, ocurren naturalmente como silicatos hidratados que han sido extraídos y utilizados para los materiales retardantes del fuego y por sus propiedades aislantes como materiales de construcción. El 95% del amianto extraído a nivel mundial está en una forma de serpentina de tipo crisotilo, con fibras que son largas y rizadas. Las otras formas, las formas anfibólicas del amianto pueden ser de amosita, crocidolita o tipos antofilita que son más cortos y rectos que las variedades de serpentina. De acuerdo con la hipótesis de Stanton, las fibras de anfíboles fueron consideradas originalmente por ser menos peligrosas, pero estas fibras se vincularon entonces a mayores tasas de mesotelioma, que es una rara forma de cáncer en los tejidos que recubren los órganos internos.

El Dr. Montague Murray reconoció por primera vez los efectos negativos para la salud del asbesto en 1899. Sin embargo, la legislación control del polvo en las minas no se aprobó en Estados Unidos hasta 1971. En los años intermedios, la minería y el uso de asbesto mejoró dramáticamente en 120 veces, llegando a la promulgación de la legislación en 1971, y disminuyendo de forma exponencial hasta el presente.

La tendencia a disminuir la tasa de extracción se deben a problemas de salud pública y de las normas cada vez más restrictivas impuestas al nivel de polvo de asbesto permitido en las minas, a partir de 5 fibras por cm3 en 1971 a 1 fibra en cada cm3 de aire en la actualidad, aunque los niveles globales de amianto minado han disminuido significativamente, Canadá sigue siendo uno de los productores más importantes del mundo. 240,000 toneladas fueron extraídas en ese país del norte en 2003, lo que representó la mayor parte de la producción mundial de amianto.

Fuentes:
greatmining.com
hse.gov.uk
.epa.gov

Imágenes:
apheda.org.au
norfolksteelbuildings.net

microanalysis.com.au
home1.com.au

epa.gov
cpha.ca

Elementos. Arsenico (As)

El elemento arsénico con símbolo As tiene un número atómico 33. Su nombre proviene de la palabra Zarnikh en persa, que significa amarillo, aunque también podría provenir del vocablo griego “arsenikon” que significa masculino.

Solía ser más común como pigmento para hacer el papel tapiz de color verde, pero el moho que crece en las paredes de la época formaba un compuesto que mataba a los que vivían ahí.

Un veneno por excelencia usado en la antigüedad. Hoy en día se utiliza para hacer transistores y también para hacer medicamento para alimento de animales de granja, aunque su uso de está manera ya está mucho más restringido que a mitad del siglo pasado donde se usaba como suplemento para las gallinas.

Dado su toxicidad se utiliza como preservador de la madera pues ataca a los insectos, las bacterias y los hongos que puedan destruirla. En particular se utiliza el arseniato de cobre cromatado conocido como CCA por sus siglas en inglés.

El arsénico tiene otros usos en la industria médica, la ingeniería de baterías, o inclusive militarmente como un arma química. Puede ser usado en el proceso de bronceado de metales, en proyectiles balísticos o en cristales. También se mezcla con el cobre, en especial para protegerlo cuando se esta en constante contacto con el agua como cuando se usa para hacer tuberías.

Es uno de los 22 elementos que se presenta de manera natural, se pueden encontrar rastros de él en la tierra y rocas del estado de Baja California Sur, Coahuila y otras partes del país.

En el 2005, China era el principal productor de éste mineral consolidando más del 50% de la producción total seguida por Chile, Perú y Marruecos. Esto tal vez se debe a que los países de primer mundo han cerrado sus operaciones por los factores ambientales. Principalmente se genera el arsénico como un subproducto de la minería de cobre.

Fuentes:  youtube.comproyectoconcordia.comfacts-about.org.uk

Imágenes: 3.bp.blogspot.comperiodictable.com

Elementos. Fosforo (P)

Al encender un cerillo, el calor generado por la fricción logra hacer que el elemento activo, el fósforo, reaccione con el aire para formar la llama que conocemos y usamos.
El fósforo es el elemento químico de la tabla periódica que tiene el número 15, es altamente reactivo y se presenta en tres configuraciones diferentes en estado puro de acuerdo al orden de sus átomos. Se clasifican de acuerdo a su color, que son blanco, rojo y negro; siendo el blanco el más agresivo de todos. Es tan reactivo que en su forma pura debe conservarse bajo agua para que no reaccione y estalle espontáneamente. Al estallar genera una luz blanca muy intensa y el problema es que cuando arde se vuelve líquido, por eso se ha usado en bombas incendiarias.
La principal importancia del fósforo es debido a su factor biológico, en el cuerpo humano representa alrededor de medio kilo de la persona común y se procesa rápidamente. Se utiliza en las moléculas de ADN y RNA, pero su principal uso intracelular es para generar la molécula de ATP que es como se transmite la energía química de la mitocondria hacia donde se necesite. Se procesa tanto que a lo largo de un día, una persona común fabricará y utilizará alrededor de 70 kilogramos de fósforo. Esto es decir que nuestro medio kilo propio lo procesaremos unas 150 veces en un sólo día. En la novela “Un mundo feliz” de Huxley, al morir los ciudadanos sus cadáveres se mandaban a las fábricas de recolección de fósforo. Forma parte de una alimentación balanceada y de los suplementos alimenticios. Por está razón es un buen fertilizante y éste es su principal uso industrial. La mayor parte de las reservas mundiales se hallan en el medio oriente y se cree que si su explotación sigue al mismo ritmo, se habrán agotado para el año 2040.

Fuentes:  youtube.comminerals.usgs.gov

Imágenes: periodictable.comsciencelearn.org.nz

Elementos. Nitrogeno (N) Parte 1

El elemento formador de la vida

Hace 2500 millones de años, hubo una extinción masiva en la tierra. Las responsable, las cianobacterias, un tipo de organismo unicelular que llevan a cabo fotosíntesis, liberando un tóxico químico al ambiente y cambiando para siempre la estructura de la atmósfera. El tóxico elemento es el O2, la molécula de oxígeno que hizo el ambiente terrícola imposible para el resto de la vida en el planeta. Hoy en día lo respiramos y es un elemento fundamental para el metabolismo de casi todos los seres vivos. Pero necesita estar rebajado, ya que no lo podríamos respirar puro. El Elemento que nos permite respirar oxígeno sin dañarnos es el Nitrógeno.

Constituyendo el 78% de la atmósfera el nitrógeno es un gas diatómico antiguamente llamado ázoe que significa sin vida debido a que es incoloro, inodoro y casi inerte. Su nombre proviene de las raíces latinas y griegas, “nitron” y “genes” que significa formador de genes, dado que las bases nitrogenadas son las formadoras del código genético responsable de la vida como la conocemos. Principalmente porque se involucra en todo un proceso que se conoce como el ciclo del Nitrógeno.
Fue descubierto formalmente por Daniel Rutherford en 1772 cuando dio a conocer ciertas propiedades. Uno de sus usos más comunes es como refrigerante, ya que se licua (se vuelve líquido) a -195 grados centígrados. También se utilizan sus compuestos como en el trinitrotolueno, TNT, también en fertilizantes y es uno de los elementos usados en la pólvora y los combustibles de cohetes. Pero su principal presencia es en la vida y los compuestos orgánicos donde es fijado por las bacterias, como las cianobacterias para formar amonio, que es una forma de nitrógeno aprovechable por las células.

Elementos. Nitrogeno (N) Parte 2

Compuestos del nitrógeno

Ya se conocían compuestos de nitrógeno desde la Edad Media, los alquimistas los llamaban aqua fortis al ácido nítrico y aqua regia a una mezcla del ácido nítrico y ácido clorhídrico que recibe éste nombre por su capacidad para disolver el oro. Otros compuestos como el óxido nitroso, el famoso gas de la risa que se usa también para los automóviles modificados ya que se inyecta en la cámara de combustión donde se rompe la molécula para aumentar la temperatura a 275 grados lo que le da un aumento de potencia al motor por un corto periodo de tiempo.
A pesar de que es muy abundante en la atmósfera son sus compuestos los que más se relacionan con la minería.
Los principales compuestos de nitrógeno que se minan son los nitratos. Los nitratos forman parte de nuestro vocabulario, los vemos en las latas de soda, en los suplementos alimenticios, y es el principal ingrediente en la fabricación de pólvora.

El principal país productor de nitratos es chile que abarca 69% del mercado mundial de estos minerales y en éste país representa la segunda industria más importante, sólo segunda a la del cobre.
Los nitratos se utilizan para un variado número de industrias pero debido a su gran importancia en el ciclo vital, su mayor aplicación es en fertilizantes, ya que además de su afinidad biológica son altamente solubles y biodegradables. Los principales nitratos son el amonio, el nitrato de sodio, el de potasio y las sales de calcio.
El segundo uso más importante es el de agentes oxidantes, principalmente en explosivos, donde la rápida oxidación de compuestos de carbono liberan grandes volúmenes de gases., y se utilizan atmósferas de nitrógeno para evitar la combustión espontanea de explosivos líquidos El nitrato de sodio es usado además para remover burbujas en el vidrio derretido y otras cerámicas, e inclusive para endurecer metales.

Fuentes:
facts-about.org.uk
american.edu
facts-about.org.uk

Imágenes
periodictable.com
psi-anjen.blogia.com
madrimasd.org

madrimasd.org
buscalapalma.com
pss.scdsb.on.ca

Elementos. Calcio (Ca) Parte 1

Tan hermosos como la canción dedicada a ellos, los blancos arrecifes de Dover en Inglaterra deben su color al carbonato de calcio del que están formados. Éste en un compuesto de carbono y calcio. El calcio, con un número atómico de 20 es un metal suave de color ligeramente plateado que reacciona rápidamente con el oxígeno y nitrógeno del aire. No se encuentra en la naturaleza aislado, ya que reacciona fácilmente con el ambiente formando compuestos  que por lo general son de color blanco.

Es barato ya que es muy abundante en la tierra y bastante benigno para la vida. De hecho los esqueletos de los animales o las conchas de los animales marinos se forman principalmente de compuestos como el fosfato calcio o el carbonato de calcio, aunque a pesar de eso sólo representa poco más del 2% del peso de una persona.
También es un elemento esencial de la vida ya que junto con el potasio, el fósforo y el magnesio. El calcio actúa como mediador intercelular, por ejemplo el ion de calcio interviene en la contracción muscular y es fundamental para el proceso de coagulación sanguínea.

El carbonato de calcio se diluye en ácidos, lo cual es uno de los principales problemas del calentamiento global, ya que con mayores acumulaciones de dióxido de carbono en la atmósfera se acidifican los mares poniendo en peligro las estructuras de calcio de la vida marina, que es la base de la vida.