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INSTITUTO TECNOLOGICO DE SONORA Dpto. de Biotecnología y Ciencias Alimentarías
Extracción Acuosa de la planta Gobernadora (Larrea tridentata) y su Acción Desincrustante de Carbonatos Alcalinotérreos en materiales plásticos y cerámicos.
QUE PARA OBTENER EL TITULO DE QUIMICO PRESENTA Michel Pérez Sandoval
Cd. Obregón; Sonora
Marzo de 2007
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RESUMEN………………………………………………………………………………. viii LISTA DE FIGURAS.............................................................................................. iv LISTA DE TABLAS................................................................................................ vi LISTA DE GRAFICAS............................................................................................vi
CAPITULO I. INTRODUCCION………………………………………………………. x 1. Antecedentes.………………………………………………………………… x 1.1 Planteamiento del Problema……………………………………………….. xi 1.2 Justificación………………………………………………………………….. xi 1.3 Objetivo……………………………………………………………………..... xi 1.3.1 Objetivos específicos………………………………………………… xi 1.4 Hipótesis…………………………………………………………………….. xii
CAPITULO II. MARCO TEORICO…………………………………………………..... 13 2. Gobernadora (Larrea tridentata)……………………………………………. 13 2.1.1 Descripción……………………………………………………………….. 14 2.1.2 Hábitat…………………………………………………………………….. 14 2.1.3 Tolerancias……………………………………………………………….. 15 2.1.4 Desventajas…………………………………………………………….... 15 2.1.5 Sustancia activa………………………………………………………... 15 2.1.6 Usos……………………………………………………………………….. 16
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2.2 Dureza del Agua………………………………………………………………18 2.2.1 Agua………………………………………………………………………. 18 2.2.2 Carbonatos……………………………………………………………….. 18 2.2.3 Dureza del Agua…………………………………………………………. 19 2.2.4 Tipos de Dureza…………………………………………………………. 19 2.2.5 Determinación de la Dureza del Agua………………………………… 20 2.2.6 Ablandamiento o suavizado del Agua Dura…………………………... 20 2.2.6.1
Ablandamiento por cal y sosa calcinada................................ 21
2.2.6.2
Estabilización por secuestro………………………………........ 21
2.2.6.3
Métodos Biológicos……………………………………………... 22
2.2.6.4
Remoción in situ……………………………………………........ 22
2.2.7.5
Ablandamiento con resinas…………………………………......22
2.2.7 Problemas generados por agua dura en hogares…………………….24
CAPITULO III. MATERIALES Y METODOS..........................................................26 3.1 Muestreo de la Planta………………………………………………………. 26 3.2 Lugar de muestreo………………………………………………………….. 26 3.3 Preparación de la Muestra…………………………………………………. 26 3.4 Obtención del Extracto……………………………………………………… 26 3.5 Comprobación del Extracto como desincrustante……………………….. 27
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSIÓN...................................................... 28 4.1 Extracciones………………………………………………………………..... 28 4.2 Filtración de los extractos…………………………………………………... 29 4.3 Densidad……………………………………………………………………... 30 4.4 Titulaciones………………………………………………………………...... 31 4.5 Comprobación del efecto desincrustante en plástico y cerámica…....... 32 4.5.1 Plástico………………………………………………………………....... 32 4.5.2 Cerámica……………………………………………………………........ 40
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CAPITULO V. CONCLUSIONES…………............................................................ 47
ANEXOS……………………………………………………………………………….... 48
BLIBLIOGRAFIAS…………………………………………………………………….... 52
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LISTA DE FIGURAS
Figura 1.- Estructura del Ácido nordihidroguayarético (ANDG)………………..... 16
Figura 2.- Forma en la que se extrajo las concentraciones de Gobernadora (Larrea tridentata)…………………………………………………………………….....28 Figura 3.- Material utilizado en la filtración de los extractos……………………..... 30 Figura 4.- Foto del cancel de baño, se muestra las incrustaciones de sarro…… 32 Figura 5.- Se observa las tres marcas que se utilizaron…………………………… 33 Figura 6.- Se muestra las 5 primeras comparaciones……………………………… 33 Figura 7.- Se muestra el Extracto de 25 % y las sustancias controles………….. 34 Figura 8.- Forma en la que se aplico el blanco (agua)……………………………... 34 Figura 9.- Aplicación del extracto de 5 %.............................................................. 35 Figura 10.- Aplicación del extracto de 10 %.......................................................... 35 Figura 11.- Aplicación del extracto de 15 %.......................................................... 36 Figura 12.- Aplicación del extracto de 20%........................................................... 36 Figura 13.- Resultados obtenidos después de la aplicación de extractos……...... 37 Figura 14.- Aplicación del extracto de 25 %.......................................................... 37 Figura 15.- Aplicación del Pato Purific……………………………………………...... 38 Figura 16.- Preparación y aplicación del Ajax Bicloro…………………………....... 38 Figura 17.- Preparación de Easy of Bam………………………………………......... 39
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Figura 18.- Resultados de la aplicación de extracto de 25 % y controles……...... 39 Figura 19.- Lugar en donde se aplicaron los extractos…………………………….. 40 Figura 20.- División de las losas según el tratamiento al que fueron sometidos... 40 Figura 21.- Aplicación del blanco (agua) y el extracto de 5 %............................... 41 Figura 22.- Aplicación del extracto de 10 %.......................................................... 41 Figura 23.- Aplicación del extracto de 15 %.......................................................... 42 Figura 24.- Mejoría de aspecto de losas después de tratamiento con extractos……………………………………………………………………………….... 42 Figura 25.- Ubicación y aplicación del extracto de 20 %....................................... 43 Figura 26.- Aplicación de extracto de 25 %........................................................... 43 Figura 27.- Preparación y aplicación del Ajax Bicolor…………………………….... 43 Figura 28.- Losas tratadas con los extracto de 20 y 25 %..................................... 44 Figura 29.- Aplicaciones de los productos comerciales…………………………..... 45 Figura
30.-
Resultado
después
de
aplicación
de
los
productos
comerciales…………………………………………………………………………....... 45 Figura 31. Ubicación geográfica en donde se tomo la muestra de la planta Gobernadora (Larrea tridentata)…………………………………………………........49 Figura 32. Foto sobre el aspecto de la planta Gobernadora (Larrea tridentata)……………………………………………………………………………...... 50 Figura
33.-
Diagrama
de
flujo
de
la
elaboración
del
extracto
y
su
comprobación…………………………………………………………………………… 51
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LISTA DE TABLAS Tabla 1. Concentraciones que se utilizaron en laboratorio………………………… 27 Tabla 2. Datos obtenidos de las titulaciones utilizando como medio el Cloruro de calcio al 0.1 N………………………………………………………………………....... 31
LISTA DE GRAFICAS. Grafica 1.- Densidad obtenida de los extractos…………………………………….. 30
AGRADECIMIENTOS
AGRADECIMIENTOS
A mi asesor al M. en C., Ing. Roberto García Rodríguez por haberme apoyado en la realización de este trabajo para él mil gracias.
A los encargados de los LV-500, Mario y Mariano, por el apoyo que me dieron y haberme dejado realizar esta tesis
A mis amigos Rafa, Alfredo, Favii, Chapo, Homero, Humberto (Guachi), por estar ahí siempre apoyándome, animándome a terminar este trabajo.
A todos los maestros que tuve el honor de que me impartieran clases les debo mucho en mi formación como profesionista.
DEDICATORIAS
DEDICATORIAS
A mis Padres por haber estado ahí siempre apoyándome, por haberme enseñado a ser una mejor persona a quienes le debo todo lo que soy ahora A mis Hermanos que son un ejemplo a seguir ya a que gracias a ellos e tomado las mejores cualidades de cada uno de ellos. A mi Dios por dejarme estar en este mundo, por haberme dado la vida, por haber dejado que terminar con esta etapa de mi vida y dejarme seguir con una nueva en la que se que el estará a mi lado. A mis amigos por que ellos me estuvieron apoyando en la realización de este trabajo. A mi cosita hermosa por que ella fue la que me empujo a terminar por fin con mi tesis.
RESUMEN
RESUMEN La Gobernadora (Larrea Tridentata) recibe un amplio uso en el norte del país, en afecciones de las vías urinarias como los cálculos renales y para deshacerlos, se recomienda tomar como agua de uso la cocción de toda la planta o las ramas. Para otros malestares como dolor de riñón e inflamación de vejiga, se utilizan las ramas, raíz o corteza en cocimiento, ingeridas en ayunas. La misma infusión es usada en baños para hemorroides, fiebre, paludismo, granos, golpes, buena cicatrización y reumatismo. El principal lignano de la gobernadora, conocido como ácido nordihidroguaiarético (ANDG) es un potente antioxidante en la elaboración de grasas (calzado), aceites, lubricantes, barnices como desincrustante de materias salinas en calderas, productos farmacéuticos y hule. Actualmente en el mercado se utilizan diferentes productos para eliminar el problema de sarro producido por elementos alcalinotérreos en agua. Este trabajo esta basado en la extracción acuosa de la Gobernadora (Larrea Tridentata), con el fin de obtener un producto que ayude con el problema de sarro presente en plásticos y en azulejos, el primer paso fue el de recolectar las hojas de la planta en cuestión, ésta se localiza en el poblado de las Guasimas (Latitud 27º 58`00`` Longitud 10º 40`00``), en el ayuntamiento de Guaymas; Sonora. Se realizaron cinco concentraciones en peso por volumen, que fueron de 5%, 10%, 15%, 20%, y 25%. Mismos que se obtuvieron en los laboratorios de Instituto Tecnológico de Sonora Campus Nainari, donde se valoraron por medio de titulaciones comparándolas contra el E.D.T.A. (acido etilendiamin-tetracético), dando como resultado del extracto del 10 % en adelante se obtiene una mejor quelacion de iones calcio, estos datos sirvieron para comprobar en donde había una mayor formación de quelatos a nivel laboratorio. El siguiente paso fue el de comprobar la acción desincrustante de los extractos “in situ”
en un cancel de plástico de baño y losas de cerámica de una
fuente de agua,
como control de productos desincrustantes se utilizaron tres
productos comerciales que fueron el Ajax Bicolor, Pato Purific y Easy of Bam;
RESUMEN
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dando como resultado que desde el extracto acuosos de la planta al 5 % se obtienen muy buenos resultados, limpiando y dejando la superficie de las muestras sin incrustación de sarro y haciendo la comparación con las tres marcas comerciales se puede decir que se obtuvieron los mismos resultados. La finalidad de este trabajo es encontrar una solución alternativa sobre la problemática de sarro utilizando un producto natural y recabar datos sobre su poder desincrustante.
CAPITULO I. INTRODUCCION
I. INTRODUCCIÓN
1. ANTECEDENTES. La Gobernadora (Larrea Tridentata) recibe un amplio uso en el norte del país, en afecciones de las vías urinarias como los cálculos renales y para deshacerlos, se recomienda tomar como agua de uso la cocción de toda la planta o las ramas. Para otros malestares como dolor de riñón e inflamación de vejiga, se utilizan las ramas, raíz o corteza en cocimiento, ingeridas en ayunas; La misma infusión es usada en baños para hemorroides, fiebre, paludismo, granos, golpes, buena cicatrización y reumatismo. El principal lignano de la gobernadora, conocido como ácido nordihidroguaiarético (ANDG) es un potente antioxidante en la elaboración de grasas (calzado), aceites, lubricantes, barnices como desincrustante de materias salinas en calderas, productos farmacéuticos y hule. Según estudios realizados por Tequida y Cortez (2002) se demostró que la Gobernadora (Larrea tridentata) tiene un poder funguicida en la eliminación de Penicillium, Aspergillus y Fusarium, en
esta investigación se usó la planta combinada con otras. Este
estudio se realizó en la Universidad de Sonora el 15 de Marzo de 2002, pero no se han documentado datos sobre su poder desincrustante. Actualmente en el mercado se utilizan diferentes productos para eliminar el problema del sarro producido por elementos alcalinotérreos en agua, estos productos son en su mayoría elaborados con el fin de solucionar el problema de sarro con mayor eficacia, el problema es que estos productos son corrosivos y algunos pueden ocasionar daño en la persona que los utiliza. Es por eso que el objetivo de esta investigación es el de evaluar el efecto de remoción de sarro por medio de extractos acuoso de la planta en cuestión.
CAPITULO I. INTRODUCCION
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1.1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
Cuando se presenta incrustaciones de calcio y magnesio se utilizan productos quimicos para tratar este problema, algunos de estos productos son corrosivos y pueden causar daño en las personas que lo utilicen, por otra parte, no se conocen más datos sobre su poder desincrustante.
Es por eso que este trabajo se enfoca en encontrar una solución alternativa sobre la problemática de sarro utilizando un producto natural y recabar datos sobre su poder desincrustante.
1.2 JUSTIFICACIÓN En estudios realizados sobre la Gobernadora (Larrea Tridentata) se ha reportado su poder funguicida y existen datos sobre este estudio; pero, no existen acerca de su poder de desincrustante.
En el mercado actual existen numerosos productos que ayudan a eliminar el sarro que se incrusta en tuberías y en azulejos y en su mayoría son formulaciones no naturales. Este problema es debido a la dureza del agua producida por elementos alcalinotérreos como son el Ca+2 y el Mg+2, que es un problema común.
En este trabajo se pretende obtener un extracto acuoso de la planta en cuestión y cuantificar el poder desincrustante con el fin de obtener datos y encontrar una solución natural al problema.
1.3 OBJETIVO Evaluar los efectos de remoción de sarro por medio de extractos acuosos de Gobernadora (Larrea tridentata).
1.3.1 OBJETIVOS ESPECIFICOS •
Tener conocimiento sobre la dureza del agua que afecta tanto en el hogar como a nivel industrial
CAPITULO I. INTRODUCCION
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•
Extracción del ingrediente activo
•
Comparar el extracto de la planta gobernadora (Larrea Tridentata) con las marcas comerciales (Pato Purific, Easy of Bam e Ajax Bicloro que se encuentran en el mercado
•
Cuantificar su poder desincrustante.
1.4 HIPÓTESIS El extractó acuoso de la Gobernadora (Larrea tridentata) es eficaz en la remoción de sarro en productos cerámicos y plásticos producido por la dureza de agua.
CAPITULO II. MARCO TEORICO
II. MARCO TEÔRICO.
2. Gobernadora (Larrea tridentata). 2.1 Descripción Arbusto muy ramificado que mide de 60 cm a 3 m de altura. Sus hojas están divididas en pequeñas hojuelas de aspecto similar al cuero y están cubiertas de pelillos y resina. Las flores son solitarias y de color amarillo; y sus frutos globosos. Crece asociada a la selva tropical caducifolia, matorral xerófilo, bosques de encino y pino. Planta muy vigorosa, adaptada para sobrevivir en el desierto. Tiene capacidad para un intercambio positivo de CO2, puede mantener un balance neto positivo de CO2 a lo largo del año, aún a temperaturas extremas (> 43 ºC). Posee gran habilidad para mantener actividad fotosintética neta, aún a potenciales de presión de agua muy bajos. Su adaptación a tales ambientes (áridos y calientes) es debido a su alto nivel de tolerancia protoplásmica a la desecación y a las altas temperaturas (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf).
Es una planta prolífica y territorialista. Tiene un efecto neto en el desplazamiento de otras especies, impidiendo de esta manera la diversificación de la flora en el lugar donde se desarrolla. Bajo condiciones de humedad favorable y mediante mecanismos que se desconocen, inhibe el crecimiento de la vegetación a su alrededor. Posee un gran número de compuestos químicos en sus hojas,
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aparentemente como una estrategia anti-herbívoros. En sitios en donde el mezquite ha reemplazado a los pastos, la gobernadora puede reemplazar al mezquite al cabo de 70 a 80 años; su máxima tasa de crecimiento se obtiene cuando el agua es más abundante. Una característica muy importante es que no tiene períodos de latencia en su crecimiento y por ello puede responder a los cambios ambientales. La energía producida por la fotosíntesis, cuando hay humedad disponible se dedica a las estructuras reproductivas. El crecimiento de las partes reproductivas (yemas florales, flores y frutos) se inicia si las condiciones de humedad son adecuadas. El crecimiento vegetativo se detiene o es más lento cuando el crecimiento reproductivo está en su máximo. Es muy sensible a la cantidad de humedad disponible para su crecimiento vegetativo y reproductivo. En inglés se le conoce como “creosotebush” por el característico olor que despide después de la lluvia; en español por esta misma característica en algunos lugares recibe el nombre de “hediondilla”. Otro nombre en español “gobernadora” responde a la característica que posee de ser una planta dominante en el desierto. Parece ser un indicador natural de un amplio proceso de desertificación (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf). 2.2 Hábitat
Crece en los sitios más secos de México, en terrenos planos, laderas, lomeríos bajos (originados de materiales geológicos del cretácico superior e inferior) y en planicies aluviales. Se desarrolla en lugares con temperaturas de 14 a 28 ºC y presencia de 8 meses de sequía, en climas áridos (BS) y muy áridos (BW) y en precipitaciones de 150 a 500 mm anuales. Los suelos en los que se desarrolla son de profundidad variable, textura franco-arenosa, estructura granular, drenaje interno medio de consistencia friable, de color café grisáceo, compacto arcilloso, calcáreo, blanco-arenoso, aluvial con pH de 6.8 a 7.6 (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf).
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2.3 Tolerancias.
Es tolerante a sequías. Logra captar buena cantidad de agua aún en pequeños eventos de precipitación, por lo que puede mantener una fotosíntesis neta en suelos secos y suelos que sean bajos en fósforo; a su vez es resistente a condiciones extremas de sequías en donde otras especies no sobreviven, también es resistente a daños por insectos y tiene muy pocos enemigos naturales y estos le causan poco daño (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf). 2.4 Desventajas
Es intolerante en suelos compactos, el tiempo de vida de la especie está negativamente correlacionado con la perturbación y la compactación del suelo y en suelos con alto contenido de fósforo. Es susceptible a suelos alcalinos el crecimiento de las raíces decrece en suelos con pH arriba de 8. Y una vez que se establece es muy difícil de reducir su densidad por la razón de que no tiene enemigos naturales que la controlen (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf).
2.5 Sustancia activa.
El principal ingrediente activo de la planta gobernadora, es conocido como ácido nordihidroguayarético (ANDG) (figura 1), es un potente antioxidante y se pensó que podía ser un tratamiento contra el cáncer. En estudios en ratas, se observó que el ANDG y un extracto de las hojas de una subespecie sudamericana de gobernadora tenían un efecto antitumoral, pero este efecto no se observó en los estudios en humanos. También se han descrito propiedades anti-inflamatorias y efectos antimicrobianos en estudios in Vitro de la gobernadora (Valencia 1995).
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Figura 1. Estructura del Ácido nordihidroguayarético (ANDG) (Valencia 1995).
OH HO
CH 3 CH 3
HO OH 2.6 Usos. •
Comestible (fruto). Los frutos son utilizados como sustitutos de las alcaparras. La FDA (Food and Drug Administration) encontró que la sustancia usada como antioxidante para las grasas naturales, produce quistes
en
los
niños,
por
lo
que
la
excluyó
de
su
lista
(http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf). •
Forrajero (hoja). Las hojas son importantes por su contenido de proteínas, lo que permite utilizarlas para consumo animal. Se requiere de la eliminación previa de las resinas para incrementar su digestibilidad. (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf).
•
Industrializable látex, resina. Para teñir cuero. Extracción de fenoles que sirven de base para fabricar pinturas, plásticos. La resina que se extrae de las hojas contiene ácido nordihidroguayarético, que se utiliza como antioxidante en la industria alimenticia, en la elaboración de grasas (calzado), aceites, lubricantes, barnices como desincrustante de materias salinas en calderas, productos farmacéuticos, hule
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(http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf). •
Insecticida / tóxica [exudado (resina), toda la planta]. Las resinas muestran actividad fungicida contra Rhizoctonia solani, Fusarium oxysporum, Pythium spp. Y otros hongos fitopatógenos. Actividad insecticida contra: gorgojo pardo del fríjol (Acanthoscelides obtectus, Coleóptera: Bruchidae); barrenador mayor de los granos (Prostephanus truncatus, Coleóptera: Bostrichidae) (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf).
•
Medicinal (hoja). Esta planta recibe un amplio uso en el norte del país, en afecciones de las vías urinarias como los cálculos renales y para deshacerlos, se recomienda tomar como agua de uso la cocción de toda la planta o las ramas. Para otros malestares como dolor de riñón e inflamación de vejiga, se utilizan las ramas, raíz o corteza en cocimiento, ingeridas en ayunas. También se emplea la raíz, ramas o corteza para el posparto y para regularizar la menstruación. La misma infusión es usada en baños para hemorroides, fiebre, paludismo, granos, golpes, buena cicatrización y reumatismo. La infusión de las hojas se usa como remedio para reuma, cálculos de vesícula y renales, dermatitis, hepatitis y como antiséptico. Se le atribuyen propiedades y acciones contra malestares gástricos. Se utiliza como tratamiento para micosis. Posee actividad antiamibiana (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf).
•
Saponífera [exudado (resina)]. Elaboración de jabones. Las resinas sirven para la elaboración de jabones y la fabricación de grasas para calzado (http://www.conabio.gob.mx/conocimiento/info_especies/arboles/doctos/70zygop2m.pdf).
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2.7 Dureza del Agua
2.7.1 Agua En la naturaleza no existe el agua químicamente pura, ya que, en su ciclo hidrológico ella disuelve, absorbe, almacena y arrastra minerales, gases, compuestos
orgánicos,
vegetales
y
microorganismos
que
le
confieren
características muy peculiares. La calidad del agua depende de la mayor o menor concentración de esas sustancias extrañas a su composición. El agua es un solvente que puede disolver con facilidad a una gran diversidad de compuestos químicos, la concentración de los contaminantes puede llegar a niveles intolerables para los requerimientos del agua, de manera que se hace imprescindible aplicar tratamientos correctivos con el objetivo de modificar su carácter químico, sus propiedades tanto físicas como sanitarias para permitir darle un uso apropiado (http://profloperu.com/dureza.htm).
El agua es una sustancia ampliamente empleada en la industria, desempeñando diversas funciones: producción de energía por vaporización, transferencia de calor, transporte de materias primas, fabricación de productos, lavado, etc. Para cada una de las aplicaciones es necesaria una calidad adecuada del agua en cuanto a la concentración de especies disueltas (http://profloperu.com/dureza.htm). 2.8 Carbonatos. El carbonato cálcico (CaCO3) es el carbonato más importante, que se presenta en la naturaleza como caliza, mármol y, en estado puro, como calcita. El CaCO3 se produce como precipitado difícilmente soluble al pasar CO2 a través de una disolución de hidróxido cálcico, así como durante el fraguado del mortero de cal, que es una mezcla de arena, cal apagada [Ca (OH)2] y agua: Ca+2 + 2OH- + CO2 Æ CaCO3 (Precipitado) + H2O Otros minerales importantes del tipo de los carbonatos son la dolomita (Ca, Mg) CO3, en el que la mitad de los iones Ca+2 han sido sustituido por iones Mg+2 y
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además el carbonato de zinc, el carbonato de manganeso y el carbonato de hierro (http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). 2.8.1 Dureza del Agua
Es debida a la presencia de sales disueltas de calcio y magnesio, mide la capacidad de un agua para producir incrustaciones. Afecta tanto a las aguas domésticas como las industriales, siendo la principal fuente de depósito e incrustaciones en calderas, intercambiadores de calor, tuberías, etc. Por el contrario, las aguas muy blandas son agresivas y pueden no ser indicadas para el consumo (Lapeña, 1999).
La dureza se puede expresar como meq/l, en ppm de CaCO3, o en grados hidrométricos de los cuales el más común es el francés. Las aguas con menos de 50 ppm en CaCO3 se llaman blandas, hasta 100 ligeramente duras, hasta 200 moderadamente duras, y a partir de 200 ppm muy duras. Es frecuente encontrar aguas con menos de 300 ppm como CaCO3 pero pueden llegar a 1000 ppm e incluso hasta 2000 ppm (Lapeña, 1999). 2.8.2 Tipos de Dureza ¨ Dureza temporaria o dureza de carbonatos (CO3-2): constituida por carbonato ácido de calcio o magnesio. Estos bicarbonatos precipitan cuando se calienta el agua transformándose en carbonatos insolubles (http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/DurezaAg.htm). ¨ Dureza permanente: debida a la presencia de sulfatos (SO4-2), nitratos (NO3-) y cloruros de calcio (CaCl2) y magnesio (MgCl2). Esas sales no precipitan por ebullición (http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/DurezaAg.htm). ¨ Dureza total: El contenido de iones Ca+2 y Mg+2 (http://www.cricyt.edu.ar/enciclopedia/terminos/DurezaAg.htm)
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2.8.3 Determinación de la dureza del Agua. Para ello se usa el Ácido Etilendiamin-Tetracético, EDTA. La dureza del agua se define como la suma de los iones Ca+2 y Mg+2 y se mide habitualmente mediante una valoración con EDTA. Este compuesto es un ácido tetraprótico que representaremos como H4Y, aunque normalmente se emplea la sal disódica Na2H2Y.2H2O. El anión H2Y2- reacciona con el Ca+2, Mg+2 o casi con cualquier ion metálico de carga 2+ o mayor. El resultado es la formación del complejo EDTA-Mg o EDTA-Ca según: H2Y2- + Ca+2 Æ CaY2- + 2H+ Para la determinación del punto final de la valoración empleamos una sustancia llamada indicador que también forma complejo con el Mg+2, de forma que mientras haya iones libres Mg+2 dicho compuesto formará complejo con ellos presentando un color violeta. Cuando todos los iones Mg+2 estén formando complejo con el EDTA el color violeta desaparecerá (ausencia de complejos indicador-Mg+2) y podremos observar el color azul que corresponde al indicador sin complejar con el Mg+2. Esto ocurre debido a que la constante de formación del complejo con el EDTA es mayor que con el indicador, es decir, los iones Ca+2 y Mg+2 tienen más tendencia a formar complejo con el EDTA que con el indicador, todo esto ocurre a un pH = 10. El proceso que tiene lugar es: HY3- + MgIn- Æ MgY2- + Hin2- pH=10; donde In representa el ion indicador (http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). 2.8.4 Ablandamiento o Suavizado del agua dura. Los dos métodos generales para el ablandamiento de agua que se practican en una planta, son el de “precipitación” y el de “permutación iónica” . La mayoría de las plantas de ablandamiento de agua emplean el método de “precipitación”, usando solamente cal, o cal y carbonato de sodio (sosa calcinada), o cal
y
bióxido de carbono, para hacer que precipiten el calcio y el magnesio en forma de compuesto insoluble; en poblaciones más chicas y en plantas que tratan el agua
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para usos industriales particulares, se prefiere utilizar el método de “permutación iónica”, cuya forma más común consiste en filtrar el agua a través de resinas sintéticas y naturales (Hilleboe, 2002). 2.8.5 Ablandamiento por cal y sosa calcinada. Este proceso consiste en aplicar estas substancias al agua cruda, la sal reacciona con los bicarbonatos solubles en calcio y de magnesio, que son los que causan la dureza de carbonatos, formando carbonatos de calcio e hidróxido de magnesio que son insolubles. La sosa calcinada reacciona con los compuestos solubles no carbonatos de calcio y de magnesio, que causan la dureza permanente o de no carbonato, precipitando compuestos insolubles de calcio y magnesio, pero dejando en solución a los compuestos de sodio que no consumen jabón (Hilleboe, 2002). Ca+2(aq) + CO3-2 -(aq) Æ CaCO3 (precipitado). Si se desea evitar la formación de incrustaciones sobre las paredes de las calderas debe tratarse el agua con metafosfatos (“calgón”) ya que se ha descubierto que la “adición de pequeñas cantidades de ciertos compuestos fosfatados” evita que se precipite el calcio formándose complejos quelados (http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). 2.8.6 Estabilización por secuestro. Los agentes secuestrantes son productos químicos utilizados para evitar que se precipiten los metales. Normalmente, tanto el silicato de sodio como los polifosfatos se utilizan para secuestrar Fe+3 y los polifosfatos para secuestrar Mn+3. Muchos polifosfatos modernos tienen una larga cadena lineal de fosfatos; el arreglo de las moléculas a lo largo de la cadena protege de ataques al material secuestrado y los sujetan durante cierto periodo de tiempo o hasta que algún otro factor rompa los enlaces. Los agentes secuestrantes no remueven al Fe+3 y Mn+3, evitan que precipiten y se recomienda su aplicación sólo para sistemas pequeños y concentraciones menores 0.5 mg/l (Sommerrfeld, 1999).
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2.8.7 Métodos biológicos.
El hierro y manganeso también pueden ser removidos biológicamente. Los tratamientos biológicos siempre requieren de calidades y condiciones específicas del agua cruda, y no todas las aguas subterráneas o superficiales son factibles económicamente de ser tratadas. Los tratamientos biológicos pueden emplearse cuando los costos de inversión y operación son menores que los de un proceso físico-químico (Sommerrfeld, 1999).
2.8.8 Remoción in-situ. La remoción in-situ consiste en la remoción de Fe+3 y Mn+3 directamente en el manto acuífero para obtener un agua de buena calidad. Este proceso es relativamente nuevo y existen algunas instalaciones en operación en Europa y en los Estados Unidos. Consiste en disolver oxígeno atmosférico en el agua que se utiliza para la recarga del acuífero, para posteriormente ser inyectada. El agua de recarga rica en oxidante (oxígeno) causa que el Fe+3 y Mn+3 formen una superficie de óxidos hidratados alrededor del acuífero, creando una zona de tratamiento. Cuando se termina la recarga, el agua subterránea rica en Fe+3 y Mn+3 pasa a través de esta zona por efecto de la extracción por bombeo. Las superficies de óxidos hidratados adsorben los iones de Fe+3 y Mn+3, reduciendo las concentraciones de Fe+3 y Mn+3 disueltos (Sommerrfeld, 1999).
Cuando la zona de tratamiento se agota (se pierde la capacidad de adsorción de Fe+3 y Mn+3), se reactiva nuevamente, inyectando agua oxigenada de recarga. Los ciclos de recarga y extracción se repiten cuantas veces sea necesario. La duración de los ciclos está en función del agua extraída antes de que los niveles de Fe+3 y Mn+3 rebasen las concentraciones deseadas (Sommerrfeld, 1999). 2.8.9 Ablandamiento con resinas. Los intercambiadores iónicos han sido ampliamente utilizados en la industria para la eliminación de iones que por su presencia pudieran provocar fenómenos o reacciones perjudiciales, ya sea por formación de precipitados, sabores,
CAPITULO II. MARCO TEORICO
24
coloraciones y obstrucción de tuberías, roturas por calentamiento, corrosión (http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). Estos intercambiadores también se han utilizado en aplicaciones domésticas, descalcificaciones de aguas potables utilizadas en planchas o desionización de aguas de la red pública y de hecho se conocen múltiples cartuchos y aparatos que
se
venden
en
el
mercado
cuyo
fin
es
“ablandar”
el
agua
(http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). En las resinas existen iones unidos a los grupos funcionales, que no se encuentran químicamente enlazados, sino que están unidos por atracción electrostática. Estos iones pueden ser reemplazados por otros del mismo signo que presenten una mayor atracción electrostática. En función del signo de estos iones, positivo o negativo, se habla de resinas catiónicas o aniónicas, respectivamente (http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). Si se deja que un canjeador de iones ácido se hinche en el seno del agua se forman iones H3O+, los cuales quedan enlazados al resto o red cargada negativa. En los cargadores de iones de tipo básico se producen iones OH- de forma correspondiente. (http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). Si se deja pasar una disolución con diferentes cationes y aniones, primero a través de un cambiador de tipo ácido y después a través de uno básico, se quedarán los cationes, en lugar de los iones H3O+ (“resina catiónica”), mientras que en los cambiadores de tipo básico (“resina aniónica”) son intercambiados los aniones por iones OH-. Como los iones H3O+ se combinan con los iones OH- de acuerdo con el producto iónico del agua, ésta llega a quedar completamente libre de
electrolitos,
como
consecuencia
(http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). •
Proceso de una resina catiónica:
2RZ-SO3-H+ + Ca2+ Æ (RZ-SO3-) 2Ca2+ + 2H+
de
tal
canaje
CAPITULO II. MARCO TEORICO •
25
Proceso de una resina aniónica:
RZ-N+(CH3)3OH- + Cl- Æ RZ- N+(CH3)3Cl- + OH•
Si sumamos los procesos obtenemos:
2H+ + 2OH- Æ 2H2O Así pues lo que se obtiene es una desionización. Sin embargo las resinas pueden actuar de forma independiente. En el caso de aguas duras, el objetivo es la eliminación de cationes, por lo que se debe aplicar una resina catiónica. Para este caso las resinas más usadas son las que cuentan con iones Na+ y el proceso correspondiente es: 2RZ- SO3-Na+ + Ca2+ Æ (RZ-SO3-) 2Ca2+ + 2Na+ Estas resinas pueden ser regeneradas colocándolas en una solución de NaCl concentrada
para
desplazar
el
equilibrio
hacia
la
izquierda
(http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). O bien se pueden usar resinas catiónicas donde el catión que se intercambia es el protón. La regeneración de estas resinas se debe hacer colocándolas en un medio ácido fuerte, normalmente HCl, que desplazan el equilibrio en sentido inverso ( http://html.rincondelvago.com/dureza-del-agua.html). Las resinas naturales o “arenas verdes”, tienen capacidad para eliminar solamente de 7000 a 12000 gramos de dureza por metro cúbico de resina, mientras que las resinas artificiales tienen capacidad de 20,000 a 60,000 gramos por metro cúbico. La selección final de una resina dependerá de las características del agua, de las condiciones locales, y de los costos (Hilleboe, 2002). 2.8.10 Problemas generados por agua dura en hogares En el hogar se conoce como “sarro” que es una costra o sedimento incrustado en superficies que están en contacto con el agua dura. La forma más común del sarro es el carbonato de calcio y el magnesio comúnmente conocido como calcita.
CAPITULO II. MARCO TEORICO
26
El sarro es visible como depósito blanco y duro que se forma en tuberías, llaves, regaderas, sanitarios, tinas, cristalería, cafeteras, lavaplatos, etc., en residencias e instalaciones comerciales. Muchos millones de pesos se pierden debido a fallas de
equipos
o
reemplazos,
por
causa
de
acumulaciones
de
sarro
(http://www.dip.com.mx/sblaster.html) El sarro al obstruir tuberías y dañar sistemas de agua, afecta el funcionamiento de los equipos, reduce su vida útil, disminuye la efectividad en plantas industriales y genera gastos constantes para combatirlo ( http://www.dip.com.mx/sblaster.html). Se utilizan varios productos para eliminar el sarro en el Hogar uno de ellos es le Pato Purific®, el otro mas utilizado es el Ajax Bicloro®, estos productos son en su mayoría efectivos contra el problema de sarro en casas y son los mas utilizados.
CAPITULO III. MATERIALES Y METODOS
III. MATERIALES Y MÉTODOS
3.1 Muestreo de la planta Gobernadora (Larrea tridentata). Se emplearon solamente las hojas, estas fueron recogidas a mano se arrancaran las hojas de la rama, y fueron transportadas en sacos para evitar que se dañen, se hizo el muestreo sólo una vez.
3.2 Lugar del Muestreo.
La toma de muestra fue en el poblado de Las Guasimas (Latitud 27º 58`00``, Longitud 10º 40`00``, Altitud 2 msnm (metros sobre el nivel de mar)) ubicado cerca de la carretera internacional, en el Municipio de Guaymas; Sonora. 3.3 Preparación de la Muestra. Las hojas fueron secadas a la sombra de 2 a 3 semanas, estas se secaron envolviendo las hojas en papel para que fuera más rápido su secado; no hubo la necesidad de un secador, esto es con el fin de obtener la resina que es en donde se encuentra el ingrediente activo. Después de haber secado las hojas se procedió a triturarlas a mano. 3.4 Obtención del Extracto. Se utilizaron 2 vasos de precipitado de 1000 ml. Primero estos vasos se limpiaron lo mejor posible para impedir la contaminación de los extractos. A estos se les añadió la cantidad necesaria de hojas para obtener la concentración requerida, se utilizó solamente agua como medio de extracción, el vaso fue calentado en una
CAPITULO III. MATERIALES Y METODOS
28
parrilla eléctrica, el calentamiento duró entre 1 hora – 1 hora y media con una temperatura de 90-95 º C. 3.5 Comprobación del extracto como desincrustante. Se utilizó como muestra problema la solución de CaCl2 al 0.1N para simular la dureza cálcica; la determinación se hace por medio de titulación en contra de la solución de EDTA. Se efectuara el mismo procedimiento para la dureza calcica esto se observa en la tabla 1. Tabla 1. Concentraciones que se utilizaron en laboratorio. CaCl2 0.1 N
0
Concentración porcentual de las soluciones del extracto acuoso 5 10 15 20 25 testigo Mililitros de solución del extracto añadido a 100 ml de cada prueba
CaCl2 CaCl2 CaCl2 CaCl2 CaCl2 CaCl2 Estas titulaciones sirvieron para seleccionar el extracto idóneo que precipita con mayor rango los iones calcio.
Después se utilizaron los 5 extractos como desincrustadores de calcio y magnesio en materiales cerámicos y plástico. Se tomaron como muestra problema los azulejos ubicados en la fuente que queda enfrente del comedor del ITSON Campus Nainari estas comprobaciones será in situ. También se tomó como muestra problema un cancel de baño que presentaba incrustaciones de agua dura, se aplicaron las soluciones obtenidas utilizando como control tres marcas comerciales que son Ajax Bicloro®, Pato Purific® y el Easy of Bam®.
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
IV. RESULTADOS Y DISCUSION
4.1 Extracciones Para obtener estos extractos se pesaron 50, 100, 150, 200, 250 gr
en 1000 ml
de agua para obtener las concentraciones de 5 %, 10%, 15%, 20%, 25% respectivamente en todas estas extracciones se utilizó agua destilada y se calentaron en una parrilla eléctrica, los calentamientos duraron entre 1 hora y 1 ½ hora, con una temperatura oscilando entre los 80 y 95 ºC (figura 2).
Figura 2.- Forma en la que se extrajo las concentraciones de Gobernadora (Larrea tridentata).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
30
Para la primera extracción que fue de 5 % se obtuvieron más de 3 litros, se presentaron pérdidas durante la extracción por evaporación, en cada extracción se perdieron entre 200 – 300 mL; el extracto tuvo un pH de 5 con una temperatura de 90 ºC, presentando un color café La siguiente extracción que fue de 10 % se obtuvo mediante el mismo método en el cual se obtuvieron también 3 litros con una perdida en cada extracción de 200 – 300 mL, con una temperatura de 92 ºC y un pH de 5, el color del extracto se tornó más oscuro. En la extracción de 15 % se utilizó el mismo método. Se obtuvieron 2 litros, se perdieron 300 mL en cada extracción, presento un pH de 4.5, con una temperatura de 95 ºC, el color era más oscuro. En las extracciones del 20 al 25 % se utilizaron los mismos métodos de las extracciones pasadas, el pH de estos fue de en 4, a su vez tuvieron pérdidas de más de 350 ml en cada una de estas dos extracciones que se hicieron, sus temperaturas estaban en 95 ºC, el color de las extracciones resultó ser un café oscuro. 4.2 Filtración de los extractos Se utilizo el papel filtro Whatman No. 1, previo a esto el embudo Buchner y el matraz Kitazato de 1000 ml se limpiaron y se ambientaron con los extracto para evitar contaminación, los extractos se tuvieron que enfriar a una temperatura de 40 ºC antes de hacer esta operación. La filtración se hizo con el fin de remover las hojas del líquido además de eliminar algunas impurezas que podrían tener la extracción para evitar una contaminación de los extractos (figura 3).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
31
Figura 3.- Material utilizado en la filtración de los extractos. Después de esta operación los extractos pasaron a refrigeración para su conservación a una temperatura de 20 a 25 º C. 4.3 Densidad Se midió la densidad de los extractos obtenidos y los resultados se muestran en la grafica 1.
Grafica de Densidad del Extracto Densidad del Extracto
1.02 1.015 1.01 1.005 1 5%
10%
15%
20%
25%
Concentración de extracto
Grafica 1.- Densidad obtenida de los extractos. Lo que se puede notar en la gráfica 1 es que entre más sea la concentración del extracto más denso será este; la mayor densidad alcanzada por este fue de 1.015
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
32
gr./ mL que fue el extracto de 25 %, esto es importante por que entre mas concentrado este el extracto significa que contiene mas resina de la planta. 4.4 Titulaciones Se realizaron titulaciones con todos los extractos, las titulaciones se hicieron con la metodología de la titulación con EDTA con algunos cambios, se utilizó un testigo que era agua dura, el otro no tenia la buffer que era el NH4OH y otro que contenía todos los elementos para la titulación, se comparó la titulación del extracto contra el EDTA,
previo a esto se valorizó la normalidad del EDTA
utilizando como muestra la mezcla de cloruro de calcio (CaCl2) que se encontraba al 0.01N, dando como resultado 0.01 N de EDTA, se procedió a titularse y compararse uno contra otro. Como se explicó anteriormente se hicieron 4 pruebas una era el testigo que solamente contenía agua, otra contenía solución amortiguadora, la otra solución no contenía solución amortiguadora y el último era titulación con EDTA. En la tabla No. 2 se muestra las pruebas hechas y los resultados de la titulación de los extractos. Tabla 2. Datos obtenidos de las titulaciones utilizando como medio el Cloruro de calcio al 0.1 N Mililitros
% de
Mililitros
Mililitros
gastados
extracto
gastados de
gastados
de
acuoso
extracto con
de extracto
Buffer
sin Buffer
E.D.T.A 14.2
5
12.8
6.0
14.0
10
10.2
5.2
14.1
15
6.9
4.8
14.4
20
5.4
4
14.2
25
5.0
3.8
Los datos obtenidos demuestran que entre mas grande sea la concentración de extracto mejor será su poder desincrustante; desde el 5 % se presenta una
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
33
formación de quelatos, pero la mejor formación de quelatos se presenta en el extracto de 10 % en adelante, se titularon en dos formas,
una contenía la
solución amortiguadora, mientras que en otra no contenía la solución, se hizo esta prueba para conocer si presentaban diferencias si contenía o no la solución amortiguadora, además se detecto que sigue habiendo precipitación del ion Calcio+2 . 4.5 Comprobación del efecto desincrustante de los extractos en plástico y cerámica. 4.5.1 Plástico. Para comprobar su efecto desincrustante en plásticos se utilizó como muestra problema el cancel de baño de una casa habitación, este cancel muestra incrustaciones de sarro y manchas de jabón, para aplicar todas las soluciones que se utilizadas en laboratorio, se emplearon estropajos de plástico, se utilizaron de tres colores azul, amarrillo y rojo, la forma en la que se aplicó fue la misma para todas las soluciones, se paso tres veces con los estropajos con la misma fuerza (figura 4).
Figura 4.- Foto del cancel de baño, se muestran las incrustaciones de sarro También se emplearon tres marcas comerciales como controles de la prueba que se realizo; esta marcas comerciales son de las mas usadas en el mercado por su fácil aplicación y los resultados que muestran al aplicarse sobre el problema en cuestión (figura 5).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
34
Figura 5.- Se observa las tres marcas que se emplearon El siguiente paso fue dividir el cancel para hacer mas fácil el estudio al comparar los tratamientos al que iba a ser puesto (figura 6); el blanco fue agua mientras que lo demás tratamientos fueron los extractos parea dividirlos se uso un cinta masking color marrón.
Figura 6.- Se muestra las 5 primeras comparaciones. Después se aplicó el extracto de 25 % y las sustancias de control que son el Pato Purific, Ajax Bicloro y Easy of Bam, esto sirvió para demostrar que los extractos son igual de efectivos que las marcas ya usadas en el mercado (figura 7).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
35
Figura 7.- Se muestra el Extracto de 25 % y las sustancias controles Primero se aplicó el blanco que fue solo agua se talló el cancel con la ayuda de un estropajo de plástico, el cual se paso tres veces sobre la superficie dicho procedimiento fue el mismos para las demás muestras (figura 8).
Figura 8.- Forma en la que se aplicó el blanco (agua). Luego se aplico el extracto de 5 % en el cancel utilizando el mismo material pero de diferente color, esto se hizo con el fin de evitar una posible contaminación de la solución (figura 9).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
36
Figura 9.- Aplicación del extracto de 5 %. El siguiente paso fue utilizar el extracto al 10 % se utilizo el mismo método que el anterior (figura 10).
Figura 10.- Aplicación del extracto de 10 % Después se utilizó el extracto de 15 % de la misma forma de aplicación anterior (figura 11).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
37
Figura 11.- Aplicación del extracto de 15 % Para terminar el primer paso se utilizó el extracto del 20 % de la misma forma que los anteriores (figura 12).
Figura 12.- Aplicación del extracto de 20% El resultado es que se vio una mejoría en el aspecto del cancel de baño al aplicar los extractos, esto quiere decir que hubo una desincrustacion por parte de los mismos; los círculos rojos indican los lugares en donde no se pudo eliminar las incrustaciones de sarro. (figura 13); a partir del extracto de 15 % se obtiene mejores resultados.
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
38
Figura 13.- Resultados obtenidos después de la aplicación de extractos Se procedió a realizar el segundo paso esta vez se utilizó el extracto de 25 % y las tres marcas comerciales como control para observar sus diferencias (figura 14).
Figura 14.- Aplicación del extracto de 25 % Después se utilizó el Pato Purific, este producto ya viene disuelto y se puede aplicar en forma líquida se aplica directo en el sarro como dicen las instrucciones (figura 15).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
39
Figura 15.- Aplicación del Pato Purific. Después se utilizó el Ajax Bicloro, este se preparó en un litro de agua y se agregó el polvo (1 litro de agua y se agrego 3 veces el polvo) aplicándose de la misma forma en que se utilizaron los extractos (figura 16).
Figura 16.- Preparación y aplicación del Ajax Bicloro Y por ultimo se utilizó el producto llamado Easy of Bam, este producto es uno de los más nuevos que a salido en el mercado y en nuestros días es el más utilizado se preparó empleando un vaso de precipitado de 600 y se agregó una cucharada de este producto en polvo y se aplicó realizando la misma metodología que se a utilizado en los procedimientos anteriores (figura 17).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
40
Figura 17.- Preparación de Easy of Bam Los resultados fueron que el tratamiento con el extracto de 25 % no presenta ninguna incrustación y mancha de jabón, mientras que en los productos de control como el Pato Purific y el Ajax no eliminan por completo el sarro, mientras tanto el producto conocido como Bam elimina por completo las incrustaciones de sarro; los círculos rojos indican el sarro que no se pudo eliminar (figura 18); a su vez nos indican que el extracto de 25 % es igual de efectivo que las marcas comerciales.
Figura 18.- Resultados de la aplicación de extracto de 25 % y controles
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
41
Con los resultados obtenidos se puede deducir que desde el extracto del 5 % existe una mejoría, pero si nos vamos a resultados eficaces es conveniente utilizar el extracto del 10 % en adelante que es en donde se obtiene mejores resultados, y comparándolos con los productos comerciales son iguales de efectivo. 4.5.2. Cerámica. La siguiente prueba se realizó en las fuentes que están ubicadas enfrente del comedor del Instituto Tecnológico de Sonora Campus Nainari se escogió una sección de losas de la fuente que presentaba un mayor índice de incrustación càlcica, en las que se aplicaron los extracto y las soluciones comerciales (figura 19).
Figura 19.- Lugar en donde se aplicaron los extractos Ésta se dividió por columnas , cada columna tienen cuatro losas de cerámica y en cada columna se puso el tratamiento al que iba a ser sometido, los tratamientos fueron un blanco (agua), los extractos y por ultimo las tres marcas comerciales que se han utilizado, se aplicaran de la misma forma que el problema anterior, se tallara tres veces con un estropajo de plástico con la misma fuerza (figura 20).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
42
Figura 20.- División de las losas según el tratamiento al que fueron sometidos El primer paso fue el tratar las losas con el blanco (agua) y después se compara con el extracto de 5 % (figura 21).
Figura 21.- Aplicación del blanco (agua) y el extracto de 5 %. Después se aplico el extracto de 10 % para observar la desincrustacion de este sobre las losas de cerámica para ver las diferencias entre el extracto de 5 % (figura 22).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
43
Figura 22.- Aplicación del extracto de 10 % Y a su vez se comparo el extracto de 15 % con los dos extractos ya aplicados que fueron el de 5 y 10 % (figura 23).
Figura 23.- Aplicación del extracto de 15 % Como es de suponer el tratamiento con solo agua no elimina las incrustaciones mientras tanto con el tratamiento de 5, 10 y 15 % se puede notar que si desincrusta el calcio que se presenta en las losas de cerámica (figura 24).
Figura 24.- Mejoría de aspecto de losas después de tratamiento con extractos Para el siguiente experimento se utilizo el extracto de 20 %, este se aplicó en una zona donde se presentaba un mayor índice de incrustación (figura 25).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
44
Figura 25.- Ubicación y aplicación del extracto de 20 %. El siguiente paso fue utilizar el extracto de mayor concentración éste fue el de 25 % se aplicó en una área en donde se presentaba un mayor índice de incrustación que el tratamiento anterior, la razón por la que se presentaba una mayor incrustación de calcio es por la cercanía de la bomba de agua que ayudaba a expulsar el chorro de agua (figura 26).
Figura 26.- Aplicación de extracto de 25 % Se utilizó en producto comercial, este fue el Ajax Bicolor para observar las diferencias que existen en los tratamientos que se aplicaron (figura 27).
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
45
Figura 27.- Preparación y aplicación del Ajax Bicloro Los resultados obtenidos en este segundo paso de experimentación indican que la aplicación de los extractos 20 y 25 % en las losas en donde se presentaba un mayor índice de incrustación se notaba que hubo una mejoría en el aspecto de las losas de cerámica mientras tanto en la aplicación de Ajax a otro tratamiento no se noto una diferencia marcada en la desincrustacion de calcio en las losas (figura 28).
Figura 28.- Losas tratadas con los extracto de 20 y 25 % Por ultimo se utilizaron otros 2 productos comerciales estos fueron el Pato Purific y Easy of Bam; el primero en utilizarse fue el Pato Purific la aplicación fue distinta ya que este ya viene en solución y después se aplico el ultimo producto este fue el Bam (figura 29)
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
46
Figura 29.- Aplicaciones de los productos comerciales. Los resultados obtenidos en la ultima prueba muestran que en el tratamiento con el Pato Purific hay una desincrustacion en las losa a su vez en el tratamiento con el producto Bam elimina por completo el sarro que se encuentra incrustado en la cerámica (figura 30).
Figura 30.- Resultado después de aplicar los productos comerciales. Los resultados con los extractos
son efectivos en superficies porosas, se
obtienen buenos resultados desde el extracto de 5 %, pero cuando se presenta incrustaciones de sarro de mayor magnitud se puede aplicar el extracto de mas alta concentración que este es el de 25 %; los extractos son igual de efectivos que los productos comerciales utilizados en esta prueba.
CAPITULO IV. RESULTADOS Y DISCUSION
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Los resultados arrojados en la prueba con el cancel de baño y las losas de la fuente de agua nos muestran que los extractos utilizados son eficaces, presentan una mejoría en el aspecto de las muestras utilizadas, claro si se quiere mejores resultados se debe de utilizar desde un extracto del 10% en adelante ya que en este se empieza a notar que es mas efectivo que el extracto de menor concentración; todos los extractos se compararon con las marcas comerciales que fueron el Ajax Bicloro, Pato Purific y Bam; con el fin de observar si los extractos poseen el mismos poder desincrustante que las marcas comerciales existentes en el mercado, dando como resultados que no existe mucha diferencia en el tratamiento con los extractos y las marcas comerciales.
CAPITULO V. CONCLUSION
48
V. CONCLUSION Se llego a la conclusión que el extracto de la Gobernadora (Larrea tridentata) si es eficaz en la remoción de sarro en productos de plástico y cerámica. También este trabajo nos ayuda
recabar mas datos sobre el poder
desincrustante y elaborar un producto que no dañe ni sea contaminante al medio ambiente, y que no presente ningún riesgo a la salud de las personas, además de encontrar una solución que sea mas accesible al consumidor y de mayor facilidad para elaborar un producto de estas dimensiones para uso domestico y posiblemente para un uso industria.
ANEXOS
49
ANEXOS
ANEXOS
50
Anexo 1 Figura 31. Ubicación geográfica en donde se tomo la muestra de la planta Gobernadora (Larrea tridentata).
LAS GUASIMAS Latitud 27º 58`00`` Longitud 10º 40`00`` Altitud 2 msnm (metros sobre el nivel de mar)
ANEXOS
51 Anexo 2
Figura 32. Foto sobre el aspecto de la planta Gobernadora (Larrea tridentata)
ANEXOS
52 Anexo 3
LOCALIZACION DE LA MUESTRA
OBTENCION DE LAS HOJAS
TRANSPORTACIÓN DE LAS HOJAS
SECADO DE HOJAS
EXTRACCIÓN ACUOSA DE LA RESINA
MEDICION DE PH Y DENSIDAD DEL EXTRACTO OBTENIDO
TITULACION DEL EXTRACTO
COMPROBACION IN VIVO DE LA ACCION DESINCRUSTANTE DEL EXTRACTO COMPARADO CON LAS MARCAS COMERCIALES
CAPTURA DE DATOS OBTENIDOS
Figura 33.- Diagrama de flujo de la elaboración del extracto y su comprobación.
BIBLIOGRAFIAS
53
BIBLIOGRAFÍA Hilleboe Herman E.. 2002. Manual de Tratamiento de Aguas. 21ra edic. Limusa. México, D.F., pp 105-106. Lapeña Miguel R. 1999. Tratamiento de aguas residuales, Aguas de proceso y residuales. Alfaomega. México, DF., pp 29. Sommerrfeld Elmer O. 1999 Iron and Manganese Remo val Handbook, American Water Works Association., pp 140-142 Valencia Ortiz Ciria. 1995. Fundamentos de Fitoquímica. Editorial Trillas, S. A. de C. V. México, D. F. pp 120-123
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