el uso de nuevas tecnologías en los laboratorios de

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el uso de nuevas tecnologías en los laboratorios de
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
EL USO DE NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LOS LABORATORIOS DE
QUÍMICA Y LA MINIMIZACIÓN DEL IMPACTO SOBRE LA SALUD Y
EL MEDIO AMBIENTE.
Carmen Alicia Arias Villamizar *
Departamento de Química y Biología. Universidad del Norte.
Barranquilla-Colombia.
Resumen
El enfoque de este trabajo se enmarca dentro de la prevención de los riesgos asociados al
manejo y disposición final de sustancias residuales y en mostrar las bondades del uso de las
llamadas “nuevas tecnologías“, en la prevención de los riesgos para la salud y el ambiente.
Las nuevas tecnologías no pasan de ser herramientas que permiten desarrollar, explorar y
producir mejores resultados, con mayor grado de sensibilidad y mayor precisión, su uso en
los laboratorios de investigación y docencia representan una ventaja, frente a los
laboratorios tradicionales. Desde el punto de vista de la legislación ambiental y en el marco
de la responsabilidad social de las empresas, las nuevas tecnologías permiten al
profesional, al investigador y al estudiante mejorar la evaluación de su desempeño,
minimizando la producción de residuos no peligros y peligrosos, siendo estos últimos los de
mayor interés en el momento de hacer su disposición final. El uso de sensores, software, y
equipos de medición eléctricos y electrónicos asociados, ha permitido la disminución de los
riesgos laborales y el daño al medio ambiente, dado que las cantidades de reactivos,
solventes y otros insumos son del orden de cientos de veces más pequeños que los usados
en los laboratorios rutinario, además facilitan el manejo de la información y la comunicación
de las ideas se puede efectuar a través de diferentes medios informáticos.
Hemos encontrado una disminución del consumo de reactivos cercano al 90% lo cual se
refleja en la calidad del agua saliente de la planta de tratamiento de aguas residuales de
nuestra universidad y hemos disminuido la disposición final de residuos sólidos peligrosos,
comparativamente sin la aplicación de estas tecnologías, consecuentemente los costos de la
operación de disposición final de residuos se hace menor.
Palabras clave. Nuevas tecnologías,
Química Sostenible.
Laboratorios microescala,
Sensores químicos,
1. Introducción
La crisis de la sociedad actual con respecto a lo ambiental se estructura en la convergencia
de varios aspectos interdependientes, manifestándose a través del cambio climático, la
disminución de la disponibilidad de agua, la disminución de tierras fértiles, la pérdida de
biodiversidad, los cuales, son causados en la mayoría de las veces por el hombre. La
química para muchas personas ha sido la generadora de estos problemas, sin embargo hoy
los profesionales de la química han emprendido una profunda transformación de todas las
acciones con fundamento en una ética global, para disminuir los impactos causados, por el
crecimiento económico. Dentro de este marco de ideas, los asuntos ecológicos son
considerados en muchas universidades un eje transversal dentro de sus programas
curriculares. En el interior de las instituciones del mundo entero han surgido diferentes
alternativas para coadyuvar a la solución de la crisis ambiental, tales como el reciclaje, la
disminución de las prácticas de laboratorio, la adopción de laboratorios virtuales, los
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laboratorios microescala, utilización de nuevas tecnologías., entre otras; visión que se
enmarca no sólo en lo meramente legal ambiental sino en el marco de la responsabilidad
social de las empresas. (Cortinas de Nava, Número 20; Orozco, 2005; Arnaiz, F., 2005).
Muchos países han hecho regulaciones estrictas para la gestión de los residuos peligrosos,
llama la atención que países desarrollados como EE UU han centrado sus planes de manes
de manejo de residuos, en el incremento de la capacitación del personal de los laboratorios
y de los estudiantes, han apuntado hacia la reducción de generación y hacia el uso de
sustancias menos peligrosas. Sumando a lo anterior existen procesos de evaluación de
desempeño de cada proceso lo cual genera acciones correctivas y confianza en el proceso.
En Colombia, la Controlaría General ha hecho evaluación a la política nacional de manejo
de residuos, pero específicamente en lo que respecta a los residuos de laboratorios del país
las entidades encargadas de dicho seguimiento son las Corporaciones autónomas
regionales o algún otro ente de control, pero a pesar de ello son muy pocos los registros que
existen sobre control de planes de gestión de residuos.
En nuestra Institución los laboratorios donde se hace química han optado por la adopción de
nuevas tecnologías para el desarrollo de docencia y de investigación, considerando que es
una de las acciones viables para disminuir los impactos ambientales generados al aire, al
agua y al suelo, esto se enmarca en el proceso de gestión de manejo de los residuos,
dirigidas a identificar, y prevenir el efecto de las actividades propias de una Institución de
servicios.
Desde el punto de la educación se fomenta uno de los objetivos de la enseñanza, el cual
hace referencia a “desarrollar la capacidad de utilizar el conocimiento científico, identificar
preguntas relevantes, y obtener conclusiones basadas en evidencias, con la finalidad de
comprender y ayudar a tomar decisiones en relación a los fenómenos naturales y a los
cambios introducidos a través de la actividad humana” (OCDE 2000). En este marco de
ideas se estimula al estudiante a generar ideas sobre el uso racional de los recursos de los
cuales dispone en sus prácticas de laboratorio.
Los orígenes del trabajo en microescala, tal vez sea paralelo al desarrollo de la química, se
mencionan los trabajos de Fritz en el siglo pasado. Pero su real auge surge como respuesta
a las regulaciones sobre la generación de los residuos peligrosos que se dan en la mayoría
de países como consecuencia de los accidentes por la producción de residuos peligrosos
como fue el caso de Seveso en Italia en 1976 y otros casos, los cuales dieron origen al
convenio de Basilea de 1989 y otros convenios que establecen el marco jurídico del manejo
de los residuos peligrosos. (Arnaiz, F. 1999, Malpe, 1993;)
Para la aplicación de las nuevas tecnologías se ha adquirido por parte de la Institución el
software Data Studio, sensores e interfaz; con este sistema el estudiante y/o investigador
podrá capturar los datos que desee y manipularlos con las herramientas computacionales de
las cuales disponiéndolos en tablas, gráficos, haciendo ajustes estadísticos entre otras
herramientas valiosas que nos proporciona dicha tecnología. El costo de la licencia del
software no es muy elevado y depende del número de usuarios, los sensores y la interfaz
podría representar una inversión inicial alta, pero largo plazo su valor se recupera por ahorro
en otros insumos, productos y gestión de residuos.
Una vez adquirida la licencia del software, se entrenaron los docentes y todo el personal de
apoyo para el uso de esta tecnología. Todas las prácticas desarrolladas antes de la
tecnología son completamente adaptables y además se crearon nuevas prácticas dado el
ahorro de tiempo y de recursos.
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También se ha tenido en cuenta el almacenamiento temporal de los residuos respetando la
legislación colombiana y las particularidades de las mezclas generadas en el laboratorio, así
se considera residuo peligroso si se reconoce la nocividad o peligrosidad sobre las personas
o el medio. Esas características se evalúan de acuerdo con el decreto 4741 de 2005 de la
legislación colombiana:
1.1 Corrosivo: pH menor a 2 y mayor a 12.5. y además corroe el acero a una tasa superior
a 6.35 mm/año a una T de 55°C.
1.2 Reactivo: Genera gases, vapores y humos tóxicos en cantidades suficientes para
provocar daños a la salud humana o al ambiente cuando se mezcla con agua.
Poseen entre sus componentes, sustancias tales como cianuros, sulfuros, peróxidos
orgánicos que, por reacción, liberen gases, vapores o humos tóxicos en cantidades
suficientes para poner en riesgo la salud humana o el ambiente.
Son capaces de producir una reacción explosiva o detonante bajo la acción de un estímulo
inicial, o de calor en ambientes confinados.
Producen reacción endotérmica o exotérmica al ponerse en contacto con el aire, el agua o
cualquier otro elemento o sustancia y además pueden provocar o favorecer la combustión.
1.3 Explosivo: Se considera que un residuo (o mezcla de residuos) es explosivo cuando en
estado sólido o líquido de manera espontánea, por reacción química, puede desprender
gases a una temperatura, presión y velocidad tales que puedan ocasionar daño a la salud
humana y/o al ambiente, y además presenta cualquiera de las siguientes propiedades:
•
•
•
Formar mezclas potencialmente explosivas con el agua.
Ser capaz de producir fácilmente una reacción o descomposición detonante o
explosiva a temperatura de 25 °C y presión de 1.0 a tmósfera.
Ser una sustancia fabricada con el fin de producir una explosión o efecto pirotécnico.
1.4 Inflamable: Característica que presenta un residuo o desecho cuando en presencia de
una fuente de ignición, puede arder bajo ciertas condiciones de presión y temperatura, o
presentar cualquiera de las siguientes propiedades:
•
•
•
•
Ser un gas que a una temperatura de 20 °C y 1.0 at mósfera de presión arde en una
mezcla igual o menor al 13% del volumen de! aire.
Ser un líquido cuyo punto de inflamación es inferior a 60 °C de temperatura, con
excepción de las soluciones acuosas con menos de 24% de alcohol en volumen.
Ser un sólido con la capacidad bajo condiciones de temperatura de 25 °C y presión
de 1.0 atmósfera, de producir fuego por fricción, absorción de humedad o
alteraciones químicas espontáneas y quema vigorosa y persistentemente dificultando
la extinción del fuego.
Ser un oxidante que puede liberar oxígeno y, como resultado, estimular la
combustión y aumentar la intensidad del fuego en otro material.
1.5 Infeccioso: Un residuo o desecho con características infecciosas se considera peligroso
cuando contiene agentes patógenos; los agentes patógenos son microorganismos (tales
como bacterias, parásitos, virus, ricketsias y hongos) y otros agentes tales como priones,
con suficiente virulencia y concentración como para causar enfermedades en los seres
humanos o en los animales.
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1.6 Radiactivo: Se entiende por residuo radioactivo, cualquier material que contenga
compuestos, elementos o isótopos, con una actividad radiactiva por unidad de masa
superior a 70 K Bq/Kg (setenta kilo becquerelios por kilogramo) o 2 nCi/g (dos nanocuries
por gramo), capaces de emitir, de forma directa o indirecta, radiaciones. Ionizantes de
naturaleza corpuscular o electromagnética que en su interacción con la materia produce
ionización en niveles superiores a las radiaciones naturales de fondo.
1.7 Tóxico: Se considera residuo o desecho tóxico aquel que en virtud de su capacidad de
provocar efectos biológicos indeseables o adversos puede causar daño a la salud humana
y/o al ambiente. Para este efecto se consideran tóxicos los residuos o desechos que se
clasifican de acuerdo con los criterios de toxicidad (efectos agudos, retardados o crónicos y
ecotóxicos).
Este trabajo solo pretende mostrar los avances y las experiencias desarrolladas utilizando
es nueva tecnología, la cual no solo es útil en el proceso de enseñanza aprendizaje sino que
además minimiza costos e impactos al medio ambiente. También el uso de esta tecnología
permite el uso de sustancias o reactivos más amigables con el medio ambiente porque sus
lecturas son altamente sensibles.
2. Materiales y Métodos
El trabajo se desarrolla teniendo como base el siguiente esquema de prioridades.
Que corresponde a la jerarquía universalmente aceptada frente a los niveles de las
acciones estratégicas que configuran la Gestión Integral de los Residuos, que se presenta
en la figura, la cual se debe interpretar como un concepto lógico que apunta a la eliminación
o mitigación de causas de los grandes impactos ambientales que se dan como
consecuencia de los altos volúmenes de residuos que se generan especialmente en los
centros urbanos.
Los laboratorios de química pueden dar un salto tecnológico para que sus actividades se
enmarquen en la filosofía del desarrollo sostenible, cuyo contenido se encuentra en los doce
principios de la “química sostenible”, disminuyendo así los impactos ambientales derivados
de su accionar. A pesar, que la mayoría de los laboratorios de química generan pequeñas
cantidades de residuos peligros y no peligrosos, es pertinente aclarar que el peligro se
evalúa teniendo en cuenta los riesgos derivados de sus propiedades intrínseca de las
sustancias contenidas en los residuos peligrosos, pero para que sean perjudiciales para la
salud y el medio ambiente deben tenerse en cuenta factores tales como: exposición, dosis o
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concentración apropiada, frecuencia y duración de la exposición, y también susceptibilidad o
vulnerabilidad individual del receptor. (Academic Press, 1995)
Por lo antes expresado, existen muchas referencias relativas a la química a microescala, la
cual es una metodología de enseñanza o de investigación que se fundamenta en la
disminución de las cantidades de reactivos, disolventes e insumos, desplazamiento del
material convencional de laboratorio a equipos tecnológicos bien adaptados, obteniéndose
como resultado una disminución de los costos económicos y ambientales.
Las prácticas desarrolladas en el laboratorio de nuestra Institución corresponden a las
asignaturas de química general par ingeniería, química médica, química para el programa
de enfermería, además allí se desarrollan prácticas de otras asignaturas y de investigación,
cuyo impacto es menor debido a la intensidad con la cual se realizan pero igualmente han
sido cuantificados.
En lo relativo a los aspectos metodológicos, este trabajo tiene carácter exploratorio, analítico
y de participación y acción y se desarrolló en varias etapas, algunas de ellas de ejecución
simultánea.
En la primera fase del proceso, se desarrolló la capacitación en el manejo de la herramienta
tecnológica, tanto a docentes como a personal de apoyo de los laboratorios.
En la segunda fase del proceso, con la guía del software, se implementaron las prácticas de
laboratorio posibles para su posterior implantación y desarrollo por parte de los estudiantes.
La fase última corresponde a la implantación o ejecución y comprende etapas simultáneas:
el docente sensibiliza e induce al estudiante a la forma de trabajo en el laboratorio y le da a
conocer los equipos y el manejo del software (este es un trabajo permanente durante las
actividades académicas y de investigación). Otra etapa, igualmente importante y simultánea
es indicar al estudiante la manera como se almacenan los residuos y los lugares
específicos. Una tercera etapa se relaciona con el trabajo seguro en el laboratorio, la
manipulación de equipos y reactivos el cual se hace en el marco de la seguridad de trabajo
en el laboratorio. La importancia de utilizar este sistema radica no solo en la reducción de
las cantidades de los reactivos empleados o tamaño del equipo, sino en el hecho de centrar
la atención del estudiante en procesos de razonamiento y análisis permitiendo que la
habilidad y cuidado en el manejo de sustancias aumente así como de desarrollar otras
actividades más significativas para el experimento.
La siguiente tabla es un ejemplo que muestra los valores de las cantidades mínimas que se
usarían en las prácticas de laboratorio tradicional para obtener resultados observables y las
cantidades que son empleadas utilizando nuevas tecnologías. Son valores que pueden
variar un poco teniendo en cuenta las sustancias con las cuales se opere.
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Tabla 1. Comparativo de consumo de reactivos usando técnicas tradicionales y nuevas
tecnologías.
Práctica
Consumo de reactivos
sin tecnología
2g
Consumo de reactivos
con tecnología
0.02g
Estequiometría
1.5 g
1,x10
Gases
5 gramos
1x10
Propiedades
Coligativas
50 ml de disolvente
orgánicos
2 - 4 g de solutos
orgánicos.
Difícilmente realizable.
Soluciones de Acido
clorhídrico e Hidróxido
de sodio 1M, 50 ml
4 ml de solventes
orgánicos.
0.1-0.2 g de soluto
orgánicos.
Conservación
masa
de
la
Soluciones
-3
-3
Determinación de punto
isoeléctrico
de
un
aminoácido
Química orgánica
Difícilmente realizable
Soluciones de Acido
clorhídrico e Hidróxido
de sodio 0.1M o
menor , 10 ml
10 - 15 g de solutos
orgánicos
e
inorgánicos
Cantidades inferiores
-3
del orden de 10 .
Medible la capacidad
incluso
para
relaciones bajas de la
capacidad
amortiguadora
0.1 g < de aminoácido
Reactivos de Tollens y
Benedit
Espectroscopia
VIS
Química orgánica
Reactivo de Fehling
Calorimetría
Soluciones
amortiguadoras
capacidad
amortiguadora
1 - 1.5 g
y
Cualquier cantidad de
los
componentes.
Pero son preferibles
cantidades superiores
a 2 g.
UV-
Riesgos e
impactos
Calentamiento
Contaminación
suelo
Contaminación de
medio hídrico
Contaminación de
aire.
Riesgos para la
salud.
Impacto sobre el
medio hídrico y el
aire.
Contaminación de
medio hídrico.
Impacto al medio
hídrico y al suelo.
Impacto al medio
hídrico.
No contaminante
Explosión,
por
formación
de
nitruro de plata.
Contaminación a
medio acuático.
Equipos Utilizados
SE
N
TE SOR
MP
ER DE
AT
UR
A
SENSO
R DE p
H
OR
SENS
DE
IÓN
PRES
OR D
SENS
S
E GA
CO2
Figura 1. Sensores e interfaz
más se utilizan en este momento son: sensor de pH, sensor de temperatura, sensor de
presión, sensor de dióxido de carbono, sensor de calcio, sensor de magnesio, sensor de
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potasio, entre otros. La ventaja del uso de esta tecnología es la alta precisión en la
obtención y manejo de los datos, bajo riesgo en la ejecución del proceso experimental.
La interfaz debe usarse con el software Data Studio de Pasco y con sensores Science Work
shop y con puerto USB.
Otros equipos tecnológicos utilizados con menor frecuencia son los equipos de UV-VIS,
Absorción atómica, GP-MS, IR, los dos últimos están ubicados fuera el campus de la
Universidad.
1. RESULTADOS
Los datos de esta escrito fundamentalmente se referirán al laboratorio de química. Sin
embargo, se mostrarán datos globales de la influencia de contaminantes producidos en
todos los laboratorios de la Universidad.
Como consecuencia de la implantación de esta tecnología, se han generado una serie de
recomendaciones y protocolos que se deben seguir en el momento de hacer la disposición
final de los residuos de los laboratorios y específicamente en el laboratorio de química. Los
residuos deben ser depositados en recipientes debidamente etiquetados, de acuerdo a las
siguientes categorías:
1. Solventes Orgánicos y soluciones de sustancias que no contienen halógenos.
2. Solventes orgánicos y soluciones de sustancias que contienen halógenos.
3. Residuos sólidos orgánicos de productos químicos de laboratorio embalados de
forma segura en frasco o bolsas plásticas o sus empaques originales.
4. Soluciones salinas: A estas soluciones se les debe ajustar el pH de 6 a 8.
5. Residuos inorgánicos tóxicos, sales de metales pesados y sus soluciones.
6. Compuestos combustibles tóxicos, envases resistentes a la rotura, cerrados y
debidamente rotulados.
7. Mercurio y residuos de sales inorgánicas de mercurio, muy restringido su uso.
8. Residuo de sales metálicas regenerables, cada metal debe recogerse por separado.
9. Residuos sólidos inorgánicos de productos químicos de laboratorio, embalados en
forma segura en bolsas o frascos plásticos.
10. Sólidos acuosos.
11. Residuos de vidrio, metal, plástico.
12. Residuos biológicos.
Como puede observarse en la anterior lista hay principalmente dos categorías de residuos,
los residuos líquidos y los residuos sólidos. Por tanto, una de las primeras tareas de los
docentes y del personal de apoyo es sensibilizar al usuario para que disponga
adecuadamente los residuos en los sitios destinados para ello. Se ha pretendido la
utilización de las recomendaciones dadas por la MSDS en la Hoja de Datos de Seguridad.
Además se ha buscado que los disolventes usados se destilen para ser nuevamente
utilizados, cuando las cantidades sean suficientemente representativas. Pero dado que en
el país no existe una legislación específica sobre el etiquetado de los residuos se ha tomado
la información de los riesgos más conocidas que es la de la Comunidad Europea.
La tabla 2 muestra las cantidades de las sustancias estimadas para un mes docencia,
aclarando que las prácticas no usan las mismas sustancias y que solo se hace una práctica
de cada una de las temáticas mencionadas en la tabla 1.
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Se puede determinar el consumo de reactivos por estudiante o por investigador, teniendo en
cuenta toda la población usuaria, y con base en los datos de la tabla 2. Estos valores se
tomaron asumiendo que el laboratorio tiene una ocupación de 100% durante los 6 días de la
semana; lo cual es sólo una aproximación puesto que la ocupación en algunos periodos del
año puede llegar a ser del 50% o menos.
Tabla 2. Cantidades relativas de consumo de reactivos de uso más común (kg/mes) en
laboratorio de química.
Peso (kg)
Observaciones
Reactivo
Acido cítrico
Acido acético
Acetato de sodio
Bicarbonato de sodio
Cloruro de sodio
Hidróxido de sodio
Sulfato de Zinc
Zinc
Acido oxálico
Acido clorhídrico
Aminoácidos
0.40
0,06
0.06
0.44
0.50
0.40
0.10
0.32
0.07
0.80
0.05
Baja utilización
Además de los anteriores reactivos, se usan en menores proporciones, sustancias de
carácter inorgánico, tales como yoduro de potasio, nitrato de aluminio, fosfato monosódico,
nitrato de plomo, dicromato de potasio, cloruro de Bario, cloruro de potasio, ácido nítrico,
ácido láctico, fosfato monosódico, cloruro de amonio, amoníaco y otros en muy bajas
cantidades. Sustancias de carácter orgánico, hexano, tolueno, naftaleno, antraceno, entre
otras.
En cuanto a los residuos sólidos, se generan cantidades inferiores a 200 gramos/semestre
de precipitados, especialmente compuestos de plomo que es almacenado en recipientes
etiquetados para la disposición por la empresa prestadora de este servicio. Los demás
residuos sólidos del laboratorio de química se relacionan con residuos no peligrosos que se
disponen como residuos asimilables a urbanos.
La Universidad está ubicada en un área que no está cubierta por el sistema de
alcantarillado, por tanto todas las aguas van a la planta de tratamiento de aguas residuales,
incluyendo las provenientes de los laboratorios. Como pude verse en la tabla número 3, las
cantidades detectas de contaminantes en los lodos de la PTAR, son de bajo impacto. Esta
planta está monitoreada, con el objeto que cumpla con la reglamentación legal para agua de
riesgo, así el agua tratada procedente de nuestra planta se reutiliza para riego de las zonas
verdes y jardines de nuestra Institución. Las siguientes tablas muestran algunos resultados
de monitoreo de la planta de tratamiento.
Existen varios puntos de muestreo. En los cuales se han encontrado valores de pH medido
durante (5) días de muestreo comprendidos entre 6,85 y 7,99 unidades. Estos valores de
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acuerdo con la legislación colombiana para aguas residuales industriales, de usuarios
existentes, están dentro del rango permisible.
La temperatura media durante los (5) días de toma de muestras estuvo entre el rango
permisible según la norma, es decir, el mayor valor obtenido en el punto No 2 fue, 32,1ºC.
En el punto No 4, descarga de la Planta de Tratamiento de Postgrado, el pH medido durante
los (5) días del muestreo arrojo valores entre 5,50 y 6,22 unidades, situándose dentro de la
norma.
Las tablas 3 se muestran los porcentajes de remoción obtenidos en la caracterización antes
mencionada. Se observan estos porcentajes para el punto 1 (Entrada planta de tratamiento
bioterio) y el punto 2 (Salida de planta de tratamiento bioterio) y como puede observarse, se
cumple la norma.
También para corroborar el bajo impacto de las sustancias usadas en el laboratorio de
química (el laboratorio que mayor diversidad de reactivos utiliza), se han hecho estudios de
los lodos de la planta de tratamiento de aguas residuales. La tabla 4 muestra estos
resultados tomados en el año 2007, tres años después de la implantación de las nuevas
tecnologías. En todos los casos las características medidas están dentro de los valores de la
legislación colombina.
Tabla 3. Porcentaje de remoción de agua residual industrial vertida.
PARAMETROS ANALIZADOS
UNIDAD
DBO5
DQO
GRASAS Y/O ACEITES
SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES
pH
Kg/día
Kg/día
Kg/día
Kg/día
PROMEDIO PROMEDIO REMOCION
PUNTO 1
PUNTO 2 EN CARGA
0.33
0.11
66.67%
0.77
0.18
76.62%
0.03
0.002
93.33%
0.98
0.4
58.16%
6.90
7,99
8,22
También los resultados de metales pesados se encontraron todos con valores muy por
debajo de la norma colombiana, como se muestra en la tabla 4.
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Tabla 4. Informe de caracterización de los lodos provenientes de la planta de tratamiento de
la Universidad.
Sustancia
Arsénico (mg/L)
Resultado
No
detectable
0,09
Bario (mg/L)
Cadmio ()
Fenoles (mg/L)
Plomo (mg/L)
Mercurio (mg/L)
-----
No
detectable
No
detectable
0,003
No
detectable
0,00018
0,0028
pH (unidades)
Trihalometanos
(µg/l)
Límite de
detección
0,0016
0,02
-----
8,22
Cloroformo
No
detectable
Diclorometano
No
detectable
Clorodibromometano
No
detectable
Bromoformo
No
detectable
Volátiles
o-cresol
No
(µg/l)
detectable
p-cresol
No
detectable
1,4-diclorobenceno
No
detectable
2,4-di nitrotolueno
No
detectable
Plaguicidas
Aldrin
No
organoclorados
detectable
(µg/l)
Dieldrín
No
detectable
4,4 DDT
No
detectable
Endrín
No
detectable
0,0100
Metodología
Absorción
atómica
Absorción
atómica
Absorción
atómica
Colorimétrico
antipirina Stándar
Method AWWA,
APHA,
WEF,
ED21 5530D
Absorción
atómica
Absorción
atómica
Potenciometría
Standard Method
AWWA, APHA,
WEF, ED21 4500
H+B
Cromatografía de
gases
0,0300
0,0200
0,0500
0,34
Cromatografía de
gases
0,03
0,06
0,40
0,0690
Cromatografía de
gases
0,0700
0,1184
0,0822
En cuanto los aspectos pedagógicos las técnicas de microescala o pequeña escala (nombre
IUPAC), ofrecen posibilidades de desarrollo de diferentes experiencias que incluso permiten
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a personas con discapacidad ejecutarlas. Ofrecen ventajas en cuanto al manejo del tiempo,
permitiendo a los estudiantes mayor dedicación al análisis e interpretación de los resultados.
También se ha observado un aumento de la motivación por el aprendizaje de la química
cambiando la manera como se percibe la química comparativamente a la percepción de las
pasadas generaciones.
El hecho del trabajo con cantidades pequeñas de reactivos hace comprender al estudiante
de la importancia del cuidado de los recursos tanto ambientales como económicos. Se ha
visto que uno de los elementos motivadores de esta percepción del acciona en un
laboratorio es el hecho de estar operando de un modo racional, con bajo riesgo para su
integridad física, con un entorno agradable por la baja contaminación generada.
Por otra parte, es importante mencionar que si bien la inversión inicial para la adquisición de
la tecnología puede resultar importante con el transcurrir del tiempo se observará que entre
otros aspectos, se requiere menor espacio, menor costo de materiales fungibles, menor
coste en el tratamiento de los residuales y de seguros de edificios y activos, mayores
facilidades para adecuaciones y montaje de nuevas experimentaciones.
REFERENCIAS BIBLIOGRÁFICAS
1. ARNAIZ, F. J.(1999). Microescala en los laboratorios de Química. Una revolución
imparable en Anales de la Real Sociedad Española de Química, segunda época. julioseptiembre. pp 45-52.
2. Ibid, (2000). In praise of latex gloves, en J. Chem., Edu. 2000, 77, 1303.
3. BURKE K.A. y GREENBOWE T. J., Implementing the science writing heuristic in the
chemistry laboratory. En Journal of Chemical Education. Vol. 83, No. 7, Julio de 2006.
4. Calvo, Seoanez (1998). Ecología Industrial, ediciones Mundi press, 2ª. Edición.
5. COMMITTEE ON PRUDENT PRACTICES FOR HANLING STORAGE, AND DISPOSAL
IN LABORATORIES BOARD ON CHEMICAL SCIENCES AND TECHNOLOGY.(1995)
Prudent practices in the laboratory hanling and disposal of chemical. National Academy
Press.
6. CORTINAS de NAVA.: Las ideas sobre planes de manejo de residuos peligrosos de
laboratorios universitarios: responsabilidad social de las universidades en Revista de la
Universidad Cristóbal Colón Número 20, edición digital. Texto completo en
www.eumed.net/rev/rucc/20/
7. DIAZ-BARRIGA A. F., HERNÁNDEZ R. Hernando. Estrategias docentes para un
aprendizaje significativo. Mc-Graw Hill Interamericana editores, S. A. impreso en 2006.
México D.F.
8. ESPINOSA T, E., CASTRELLON, J. P. Minimización del impacto usando laboratorios
empleando microescala en los laboratorios de enseñanza de química.
http://www.suagm.edu/paginas/dbacelo/educ335CCQ/materials/micro.pdf
9. LOPEZ D., H. U. (2005) Manual para El manejo de resíduos peligrosos.
10. Manahan, Stanley E. (2005). Environmental chemistry. CRC Press.
11. Manual para el manejo integral de los residuos biológicos en la universidad del valle.
(2005)
12. MALPEDE, D. “El convenio de Basilea sobre control de movimiento
transfronterizo de desechos peligrosos y su eliminación” en Derecho ambiental
Internacional. Ed.A-Z, Buenos Aires, 1993.
13. MINISTERIO DE MEDIO AMBIENTE (2002). Gestión de residuos hospitalarios y
similares en Colombia. Manual de procedimientos.
14. NATIONAL ACADEMIC PRESS. Prudent practices in the laboratory: hanling and
disposal of chemical.1995.
15. OMS. (2005) Manual de bioseguridad.
11
II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos
Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.
16. OSHA 3117, (1989). Información sobre los riesgos de productos químicos.
17. Universidad de Concepción. (1998). Proyecto Fondef D97F1066. reglamento de manejo
de residuos peligrosos.
18. ROSS K., El lugar de la tecnología educativa en el aprendizaje de las ciencias: una
perspectiva constructivista ilustrada por el concepto de energía. En Journal of science
education. 2006 . pp 92-95.
19. VARGAS, J. y Otros.(2004) Titulaciones ácido-base a microescala química usando micro
sensores de pH y micro electrodo de referencia: adquisición de datos con nuevas
tecnologías. En Rev. Chil. Educ. Cient; 2, [2], pp 25.
12

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