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UN ASESINO EN EL ESPACIO
Carolina Hinojosa
Los “electrones asesinos” son partículas con carga negativa muy energéticas
que se encuentran retenidas en el cinturón de radiación exterior de la Tierra.
Al atravesar la magnetosfera se producen líneas magnéticas tambaleantes
provenientes de la misma con frecuencias ultra bajas, lo que dio paso al
descubrimiento de que estas ondas aceleran los electrones semilla que
posteriormente se convierten en “electrones asesinos”, los cuales pueden
dañar, de forma crítica e incluso permanente, a los satélites en órbita,
incluidos los satélites de telecomunicaciones, lo cual supone un gran peligro
para los astronautas (Liceaga, 2018).
Debido a que su velocidad es similar a la de la luz, estas partículas tienen
gran impacto. Los “electrones asesinos” penetran fácilmente la coraza gruesa
y se entierran alrededor de la electrónica de los satélites que orbitan la Tierra.
Ya que estos sistemas aeroespaciales tratan con la emisión, el flujo y el control
de los electrones u otras partículas cargadas eléctricamente en el vacío y la
materia. El choque de “electrones asesinos” con partículas aledañas hace que
estas se contraigan elásticamente para volver a expandirse, saliendo cada una
de ellas despedidas en la misma dirección o en una dirección diferente,
acumulando así electricidad con la posibilidad de generar descarga eléctrica
(Jacob, 2007).
Hasta hace poco no había conocimiento sobre qué procesos físicos podían
acelerar a los electrones a estas energías perjudiciales. Los procesos
considerados fueron la interacción con ondas en el dominio de muy baja
frecuencia (3 a 30 kHz) o en el dominio de ultra baja frecuencia (0,001-1 Hz)
(Masson, 2007).
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Después del choque, el nivel energético de los electrones que se encontraban
en el cinturón de radiación exterior comenzó a aumentar al instante. Dando
a entender que la aceleración inicial se debe a lo fuerte que se comprime el
campo magnético con el impacto del choque (Peter, 2016).
En conclusión, con estos nuevos hallazgos, los científicos tendrán una visión
más amplia para mejorar los modelos que predicen el ambiente radioactivo
en el que operan los satélites y los astronautas. Ahora que ha aumentado la
actividad solar y estos choques serán más frecuentes, los satélites seguirán
cuantificando estos efectos, a fin de que en un futuro se tengan satélites y
astronautas más preparados, para que cuando este fenómeno suceda se pueda
enfrentar a los “electrones asesinos” con sistemas tecnológicos capaces de
minimizar los problemas y afecciones que causa este fenómeno.
Bibliografía
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solarsystem/killer_electrons.html
Liceaga, I. (2018,). La magnetosfera de la tierra | Ciencia de la NASA. NASA.
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https://www.esa.int/Science_Exploration/Space_Science/Cluster/Killer_electrons_
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Peter, C. (2016). Are there electrons in space? - Quora. https://www.quora.com/Are-
there-electrons-in-space
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¿LLAMAS FRÍAS?
Giseth Freire, Carolina Hinojosa & Emilio Toro
Tiempo atrás esto existió como una idea o pensamiento, pero hace poco se
volvió una realidad en la Estación Espacial Internacional durante una
investigación inicial. Utilizando gotas de combustible químico, se confirmó
la creación de llamas frías; llamas que flamean a temperaturas
extremadamente bajas, las cuales tienen poca probabilidad de producirse en
la gravedad de la tierra; sin embargo, se producen fácilmente en la órbita
terrestre baja y en el entorno de microgravedad de la Estación Espacial
Internacional (Winick, 2021).
Las llamas frías fueron creadas por un grupo de investigadores que trabajaron
muy duro quemando gran cantidad de gotas que contenían combustible de
heptano (CH3(CH2)5CH3) y metano (CH4), en distintos ambientes a bordo de
la Estación Espacial Internacional; que van desde los alcanos hasta los
saturados con helio (He), dióxido de carbono (CO2) o nitrógeno(N)
(Notimerica, 2021).
Las llamas expulsan distintas cantidades de calor, dependiendo del entorno
en el que se encuentren. Cuando se enciende una llama fría, ésta provocará
calor de hasta 600 °C, mientras que una llama normal puede alcanzar los
2000 °C (Alberto, 2014). Además, expulsan subproductos que suelen volver
a conectarse entre sí soltando menos luz, dióxido de carbono y calor.
Entendiéndose que el fuego proveniente de esta llama puede mantenerse
encendido por un largo periodo de tiempo; incluso podría considerarse una
reacción química prolongada que produce calor en el entorno que se sitúa
(Winick, 2021).
Con el paso del tiempo la investigación y análisis de temas relacionados con
las llamas frías, han dado lugar a avances significativos en esta área. En el año
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2012 durante un estudio de extinción de llamas, se descubrieron llamas frías
sin premezclar, las cuales se crearon antes de que haya una reacción, cuando
no hubo existencia de una mezcla entre un combustible y un oxidante
(Jefferson, 2021); lo que dio paso a que, por primera vez, en el mes de junio
del 2021 se descubrieran llamas frías sin premezclar que consumen
combustibles gaseosos (Notimerica, 2021).
En conclusión, es importante estudiar y generar información puntual de la
química de las llamas frías por la emisión de temperaturas bajas, para su
aplicación en la innovación de motores y quemadores menos contaminantes,
con menos probabilidad de incendios y amigables con el medio ambiente.
Bibliografía
Alberto, C. (2014). Tiempo, clima y salud. Combustión por llama fría podría llevar a
motores más limpios. INFOMED. http://articulos.sld.cu/tiempo/2014/08/03/
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Jefferson, B. (2021). Cool flames ignited in space. The Source Washington University
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Notimerica. (2021). Inusuales «llamas frías» descubiertas a bordo de la Estación
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noticia-inusuales-llamas-frias-descubiertas-bordo-estacion- espacial-202107191
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Winick, E. A. (2021). Llamas frías creadas durante una investigación inicial de la
Estación Espacial Internacional | Ciencia de la NASA. NASA.https://ciencia.
nasa.gov/llamas-fr%C3%ADas-creadas-durante-una-investigaci%C3%B3n-
inicial-de-la-estaci%C3%B3n-espacial- internacional
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BACTERIA MINERA
Jazel Caiza Olmedo & Avelina de la Torre Yépez
Dentro de la naturaleza, existen microorganismos como bacterias y arqueas
capaces de absorber metales como el oro, la plata, el cobre, el hierro, entre
otros, cuando se encuentran en un medio ácido. Dados los efectos contrapro-
ducentes de la minería tradicional en el medio ambiente, se busca reducirlos
con alternativas más sustentables como lo es la biominería (Schippers, et al.,
2013).
En la minería y biominería, se encuentra principalmente la bacteria Acidithio-
bacillus ferrooxidans, la cual es una de las bacterias más significativas y ex-
tremófilas. Se las encuentra en drenajes ácidos de las minas, a pH entre 1,0 y
4,5, debido a su lixiviación de minerales de sulfuros y otros metales, entre
ellos altas concentraciones de cobre. Se conocen como acidófilos y pertene-
cen al género de célula móviles porque se aíslan en ambientes ácidos (Cam-
podónico, et al., 2016; Zhang, et al.,2018).
La manera en la que actúan estos microorganismos es: “Al entrar en contacto
con metales pesados los transforman mediante su absorción, bioacumulación,
bioprecipitación, bioreducción, biooxidación y otros mecanismos.” (Jerez,
2009). En estos procesos se acelera la disolución oxidante de los minerales
sulfuros, facilitando la recuperación de metales preciosos, catalizando la oxi-
dación disimilatoria de hierro, azufre e hidrógeno, y la reducción de hierro y
azufre (Quatrini & Johnson, 2018). De esta manera, transforman los metales
más tóxicos en sustancias menos solubles y volátiles.
En particular, el Acidithiobacillus ferrooxidans es un microorganismo que ob-
tiene su energía de minerales a través de la biolixiviación, ejecutada en dos
procesos, en primera instancia, se inicia un proceso de oxidación de Fe2+ a
Fe3+. Posteriormente, en el segundo proceso se da la oxidación química del
Cu+, transformándolo en Cu2+ soluble. Finalmente, se genera un ciclo donde
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la oxidación del Cu permite la reducción del hierro (Fe3+ à Fe2+), siendo un
ciclo de reoxidación (Zhang, et al., 2018; Valdés, et al.,2008).
En los últimos años, la industria minera en el Ecuador, en especial la de cobre,
se ha convertido en una de las fuentes económicas con mayor importancia
en el país. Según el Ministerio de Energía y Recursos Naturales no Renovables
(2021), se produce alrededor de 3,12 millones de toneladas de cobre por año,
siendo Zamora Chinchipe su mayor yacimiento. Las prácticas de extracción
minera traen como consecuencia la contaminación de fuentes de agua, con-
taminación aérea, efectos en la salud de seres vivos, impactos en el sector
productivo y económico, entre otros (Rodríguez, et al., 2009).
Debido a la gran importancia de la minería en el Ecuador, la implementación
de nuevas técnicas como la biominería, considerada como una solución am-
biental, puede reducir la contaminación causada por la minería tradicional y
actuar como aliado ecológico. La bacteria Acidithiobacillus ferrooxidans está
adaptada a vivir en medios ácidos que facilitan la lixiviación de los metales
evitando la contaminación del suelo y otros recursos.
Bibliografía
Campodonico, M. A., Vaisman, D., Castro, J. F., Razmilic, V., Mercado, F., Andrews, B.
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se proyecta al alza. https://www.recursosyenergia.gob.ec/el-precio-del-cobre-se-
proyecta-al-alza/
201
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Rodríguez, R., Oldecop, L., Linares, R., & Salvadó, V. (2009). Los grandes desastres
medioambientales producidos por la actividad minero-metalúrgica a nivel mun-
dial: causas y consecuencias ecológicas y sociales. Revista del Instituto de in-
vestigación de la Facultad de minas, metalurgia y ciencias geográficas, 12(24),
7–25. https://doi.org/10.15381/iigeo.v12i24.351
Schippers, A., Hedrich, S., Vasters, J., Drobe, M., Sand, W., & Willscher, S. (2013). Bio-
mining: Metal Recovery from Ores with Microorganisms. Advances in Biochem-
ical Engineering/Biotechnology,141, 1–47. https://doi.org/10.1007/10_2013_216
Valdés, J., Pedroso, I., Quatrini, R., Dodson, R. J., Tettelin, H., Blake, R., Eisen, J. A., &
Holmes, D. S. (2008). Acidithiobacillus ferrooxidans metabolism: from genome
sequence to industrial applications. BMC Genomics, 9(597), 1-24.
https://doi.org/10.1186/1471-2164-9-597
Zhang, S., Yan, L., Xing, W., Chen, P., Zhang, Y., & Wang, W. (2018). Acidithiobacillus
ferrooxidans and its potential application. Extremophiles, 22(4), 563–579.
https://doi.org/10.1007/s00792-018-1024-9
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LA QUÍMICA DEL CARAMELO
Alexander Velásquez, María José Pozo, Cristian Ávila & Nicole Ayerve
Desde los comienzos de la historia la humanidad ha consumido productos
azucarados, por ejemplo, la miel que estaba considerada como el principal
producto edulcorante en épocas premodernistas. Estos productos se han uti-
lizado para endulzar los alimentos, además de ayudar en problemas de la
salud, en ámbitos nutricionales o endocrinos y para mejorar el sabor de algún
alimento no tan a gusto al paladar (Aguilar, 2006).
Por sus diversos componentes químicos empleados en su fabricación, existe
una gran variedad de dulces a nivel mundial. Los caramelos, particularmente
constituidos por azúcar, influyen en el sistema endocrino, debido a que pue-
den liberar una serie de sustancias químicas en el cerebro; la más importante
de ellas es la dopamina, la cual permite asociar elsabor dulce a sensaciones
que generen placer a quien las prueba, produce bienestar, también facilita la
forma de aprender relacionándola con una manera de obtener recompensas
(Salgado, 2021), es por ello por lo que los niños relacionan que al obtener un
dulce se les está recompensando por algo.
El estado físico del azúcar es sólido y su estructura está definida por cristales
ligados a la familia de los carbohidratos. Uno de los tipos de azúcar es la re-
finada, la cual se utiliza para elaborar los dulces, debido a que se puede ex-
traer la sacarosa que se encuentra presente en el jugo de caña o de remolacha
(Ronald & Duerst, 2014).
Para la elaboración de caramelos se requiere que el agua llegue a su punto
de ebullición, posteriormente se agrega el azúcar hasta obtenerse una solución
dulce que se compactara en su totalidad a la hora de enfriarse. Un punto clave
para la obtención de un caramelo duro es el tiempo que se mantiene a la so-
lución en contacto con el fuego y su posterior enfriamiento(Chemical Safety
203
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Facts, 2020).
La caramelización es el proceso por el cual se oxida el azúcar para obtener
caramelo en diferentes presentaciones, existen dos tipos: el cristalino y no cris-
talino; lo que depende de laorganización de las partículas de sacarosa en su
interior, además, de poseer otras propiedades donde puede adquirir diferentes
formas como la que asemeja a un sólido vidrioso.
Cuando hablamos del caramelo, se menciona una estructura cristalina o no,
compuestas por azúcar y sus derivados, por ejemplo, la sacarosa, fructosa y
glucosa. La mayoría de los caramelos son elaborados a partir de la glucosa,
por lo tanto, su estructura puede ser blanda cuando este no llega al punto de
cristalización, por el contrario, cuando su consistencia es dura su composición
se encuentra totalmente cristalizada (Chemical Safety Facts, 2020).
El caramelo cristalino posee una baja concentración de azúcar y pequeños
filamentos cristalizados de sacarosa en comparación al no cristalino; este úl-
timo también es llamado amorfo, caracterizado por tener una contextura vi-
driosa y mayor concentración de azúcar. Laconsistencia vidriosa se debe a
que las moléculas de sacarosa se unen entre ellas y asemejanla estructura de
un vidrio (Chemical Safety Facts, 2020).
Debido a que el azúcar es el principal componente para este proceso, varias
de sus categorías incluyen diferentes ingredientes para tener una gran diver-
sidad de golosinas. Existen dos tipos que pueden ser dulce o amargo (Ronald
& Duerst, 2014). Si a la hora de su preparación se requiere un caramelo dulce,
su ingrediente principal será el jarabe de maíz y si queremos un sabor agri-
dulce su componente principal será el ácido cítrico (Spiegato, 2021).
El azúcar ha sido explotada, industrializada y consumida durante muchos
años para el beneficio de la humanidad, pero la ciencia detrás de ella pasa
inadvertida en nuestro diario vivir, las cual es una química interesante con
cambios fisicoquímicos que nos permitedisfrutar de una variedad de tipos de
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caramelo (Madera et al., 2017). Los caramelos han permitido disfrutar a niños
y adultos del dulce más vendido a nivel mundial, además que su sabor es uno
de los más utilizados en la mayoría de las industrias, pasando de ser un simple
producto del mercado a una necesidad para la manufactura gastronómica.
Bibliografía
Aguilar, N. (2006). La ciencia y el hombre. La Ciencia y el Hombre. https://www.
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ludables: Un dulce sano para todos los públicos. Innofood. https://www.inno-
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azcar-modifica-el-circuito-cerebral-de-recompensa-18233
Spiegato, (2021). ¿Qué es el caramelo agridulce? https://spiegato.com/es/que-es-el-
caramelo-agridulce
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EL OSCURO SECRETO DE LAS SEMILLAS DE MANZANA
Santiago Blacio, Litzy Yánez & Emilio Paredes
Las manzanas son una de las frutas más comunes dentro de la dieta del ser
humano, como fuente de vitamina B y C, por lo que se recomienda
consumirlas a diario (TecnoXplora, 2021). Sin embargo, estudios recientes
demuestran que el corazón de la manzana, concretamente sus semillas,
guardan un oscuro secreto, ya que se ha demostrado que contienen un
compuesto vegetal, la amigdalina, que al entrar en contacto con las enzimas
del estómago produce cianuro, un químico tóxico para la salud (RAE, 2021).
El cianuro es producido de forma natural en la manzana, la cual contiene sus-
tancias llamadas glucósidos cianógenos en sus semillas (Estrada et at., 2019).
Los glucósidos cianogénicos son compuestos que existen de manera natural
en algunos vegetales (ELIKA-Fundación Vasca para la Seguridad Alimentaria,
2013). Estos compuestos producen ácido cianhídrico (HCN) por hidrólisis en-
zimática (ruptura de enlaces por agua) o por tratamiento ácido, es decir, se
produce una reacción entre el cianuro de las semillas conlos ácidos estoma-
cales (Aguilera, 2020), dando como producto el ácido cianhídrico, que en
dosis altas pueden causar daños a la salud y en casos más graves, la muerte
(Molina, 2014). Además, las semillas contienen amigdalina, que al ser tritura-
das, masticadas y metabolizadasliberan cianuro, interfiriendo de manera ne-
gativa con el proceso normal de transporte de oxígeno en la sangre, por lo
que podría causar asfixia si estas semillas son consumidas (García, 2021).
En los últimos años, el consumo de semillas de manzana se ha vuelto popular,
ya que son fuentes ricas en fibra y poseen propiedades que ayudan a combatir
muchos tipos de cáncer (Valencia, 2017). Por lo que, al ingerirlas en pequeñas
cantidades, se las elimina fácilmente del organismo. Sinembargo, consumirlas
en cantidades elevadas puede llegar a ser peligroso (Pérez, 2020).
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De acuerdo con los Centros para el Control y la Prevención de Enfermedades
(CDC), entre 1 a 2: mg por kilogramo de cianuro es una dosis fatal por cada
70 kg de peso en el hombre. Es decir, el consumo de 0,5 a 3,5 mg/kg, puede
provocar una intoxicación por cianuro. Se encuentra de 4a5semillas por
cada manzana, pero según los expertos sería necesario comer alrededor de
150 a 200 semillas para recibir una dosis fatal (Pérez, 2020).
Finalmente, es importante recalcar que las semillas de manzana, al contener
leves cantidadesde cianuro, influyen indudablemente en la salud, causando
enfermedades. Por tanto, es recomendable consumirlas en pequeñas cantida-
des, para evitar repercusiones negativas en el organismo.
Bibliografía
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InfoANALÍTICA 10(1)
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biano y sus implicaciones en la elaboración de té. Repositorio. UTA. de:http://re-
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humano? Recuperado de: https://www.lasexta.com/tecnologia-tecnoxplora/
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Alcoy EmprenemJunts. CEEI. Recuperado de: https://ceeialcoi.emprenemjunts.
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DIFERENCIAS ENTRE LOS CEMENTOS TIPO HE Y GU
Andrea Maza & José Tiba
Hace 450 A.C. los constructores griegos y romanos descubrieron que ciertos
materiales procedentes de depósitos volcánicos, mezclados con caliza, arena
y agua producían un mortero de gran fuerza, capaz de resistir la acción del
agua dulce y salada (Instituto Español del Cemento y sus Aplicaciones, 2017),
naciendo así lo que actualmente se denomina cemento.
En toda construcción, uno de los principales materiales es el cemento ya que,
proporciona atenuación al sonido, a las bajas temperaturas por ser muy exo-
térmico, posee durabilidad y alta resistencia al fuego (Neville, 1999). Debido
a estas características se puede utilizar en usos múltiples como estructuras,
cimientos, columnas, muros de contención, escaleras, pisos, paredes, puentes,
elementos de mampostería tales como bloques y elaboración de adoquines
de alta y baja resistencia según su función.
Las materias primas para cemento obtenidas en cantera, por voladura, se han
de desmenuzar a efectos de su elaboración ulterior (Duda, 1977). El proceso
de fabricación del cemento comprende cuatro etapas: extracción y molienda
de la materia prima, homogeneización de la materia prima, producción del
Clinker y la molienda del cemento (Asociación de productores de Cemento,
2017).
El cemento portland es un conglomerante hidráulico, es decir material inerte,
molido finamente que mezclado con agua forma una pasta maleable que se
endurece por medio de procesos de hidratación; una vez fraguado conserva
su estabilidad y resistencia. Uno de los principales componentes del cemento
portland es el Clinker, una sinterización de una mezcla de materias primas
de óxido de calcio (CaO), dióxido de sílice o silicato (SiO2), óxido de alumi-
nio o aluminato (Al2O3), óxido de Hierro (Fe2O3) y otros compuestos. Espe-
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cificaciones:
• La relación entre el CaO sobre el SiO2, es ≥ 2 %
• El óxido de Magnesio (MgO) es ≤ 5 %.
• 3CaO.SiO22+ 2CaO.SiO2≥ 2/3 (Instituto Español del Cemento y sus Apli-
caciones, 2017).
El cemento por su costo, facilidad de preparación y adquisición nos hace re-
flexionar sobre cómo escoger qué tipo de cemento es el adecuado para su
óptimo empleo; más aún en nuestro entorno y condicionantes climáticas, así
nos hacemos las siguientes interrogantes: ¿qué tipo de cemento usar para una
cimentación con un alto nivel freático y en constante contacto con agua?,
¿qué tipo de cemento utilizar en losa de cimentación cuando se construye en
zonas costeras en contacto con agua de mar?, ¿qué tipo de cemento usar en
terrazas de cambios bruscos de temperatura?, ¿qué tipo de cemento usar en
elementos prefabricados, estructurales o de mampostería?, ¿qué tipo de ce-
mento usar en elementos decorativos o de acabados?, etc. Los fabricantes de
cemento en el Ecuador no se han preocupado por estas interrogantes y los
tipos de cemento, siendo el GU y HE, productos enfocados al consumo ma-
sivo, dejando de lado el adecuado asesoramiento de las especificaciones téc-
nicas para su aplicación de acuerdo con su función.
El cemento hidráulico tipo GU (uso general), tiene propiedades como mayor
resistencia a la compresión a corto o largo plazo. Debido a sus componentes
químicos y mineralógicos del Clinker permite un desencofrado más rápido,
ya que tiene mayor estabilidad en las propiedades de fraguado; una mejor
plasticidad, alta resistencia al ataque de sulfatos debido a la capacidad de la
puzolana para fijar hidróxido de calcio; mayor impermeabilidad ya que pro-
duce mayor cantidad de silicatos cálcicos, debido a la reacción de los alumi-
nosilicatos de la puzolana con los hidróxidos de calcio producidos en la
hidratación del cemento, haciendo que el concreto se haga menos permeable
y tenga menor calor de hidratación que ayuda a evitarcontracciones y fisuras
que afectan la calidad del concreto (Unión Cementera Nacional, 2020).
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El cemento hidráulico de alta resistencia inicial tipo HE conocido por sus si-
glas en inglés como Hight eartly-strength, tiene mayor durabilidad al resistir
al ambiente que lo rodea, permitiendo alargar su vida útil. Si bien es cierto
que los dos son cementos portland, la diferencia está en que el cemento tipo
GU es utilizado en todo tipo de construcciones, siempre y cuando estas no
requieran las propiedades esenciales de otro tipo de cemento, como son el
silicato tricálcico que constituye del 50 % al 70 % del Clinker y que generan
alto calor de hidratación y son responsables, en gran parte, por el inicio de
fraguado y las resistencias tempranas (En Concreto,2020). Su uso incluye pa-
vimentos, pisos, edificios en concreto armado, casas, hostales, puentes, tube-
rías, productos de concreto prefabricado. El cemento tipo HE, compuesto por
bajos aluminatos tricálcicos, que proporciona alta resistencia en edades tem-
pranas, usualmente en menos de una semana, como es en las plantas de pre-
fabricados tales como bloques de mamposteríay adoquines de diferentes
formas y tamaños, brinda una mejor resistencia química al agua de mar, debido
a la difusión de cloruros y ataque de sulfatos, lo que aumenta la durabilidad,
también ayuda a fabricar hormigones con mayores resistencias mecánicas,
como en centrales hidroeléctricas o estructuras emplazadas en zonas de alto
riesgo, ya que reduce el calor de hidratación y la tendencia a la fisuración en
grandes estructuras.
Como profesionales de la construcción, debemos conocer y entender el uso
adecuado de cada tipo de cemento de acuerdo con la función que va a de-
sempeñar y de las propiedades fisicoquímicas que tiene tales como: finura,
tiempos de fraguado, consistencia normal, resistencia mecánica y el calor de
hidratación que pueda proporcionar, ya que dependiendo se decide en donde
utilizar y de qué manera; logrando optimizar recursos y no cayendo en desper-
dicios que a la final cuestan y pueden significar pérdidas importantes en el pro-
ceso constructivo. Siendo el cemento un producto de vital relevancia, por el
factor primordial que cumple en la construcción, se debería tener entes de
control más adecuados que regularicen su uso yempleo, y que canalicen de
manera adecuada información destinada a todo tipo de compradores o con-
sumidores y no solamente a constructores.
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InfoANALÍTICA 10(1)
Enero 2022
Bibliografía
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