Tesis de Química
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Item Síntesis, caracterización y evaluación de nanopartículas de NiTiO3 dopadas con La(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2024) Machicado Flores, Bryan Juan; Florez Ponce de León, Walter DimasEn este estudio se evaluó la fotodegradación de colorantes en aguas sintéticas elaboradas en laboratorio, con partículas de NiTiO3 dopadas con Lantano en presencia de luz UV, la cual se basa en la formación de un par electrón-hueco en las partículas del semiconductor. Tomándose en cuenta las variables de porcentaje de dopaje, tipo de colorante y porcentaje de fotodegradación. Se inició el tratamiento con una adsorción del semiconductor en su exterior, seguida de una respuesta superficial en la que descompone al contaminante y por último se lleva a cabo la desorción de los agentes menos dañinos que a su vez fueron sintetizados por el método sol-gel a diferentes concentraciones, caracterizadas con difracción de rayos X para estimar el tamaño del cristalito y con espectroscopía electrónica de barrido para obtener el tamaño de partícula. Finalmente, se determinó experimentalmente que la fotodegradación más eficiente fue del 98,39% con la solución de azul de metileno con NiTiO3 – 0,1La en un tiempo de 21,33 horas, un 95,95% de degradación de anaranjado de metilo con NiTiO3 – 3La en un tiempo de 22,5 horas y un 99,26% de degradación de rodamina B con NiTiO3 – 3La en un tiempo de 22,25 horas.Item Modelamiento de un secador rotatorio directo continuo con aire caliente para la Planta Pesquera Copeinca S.A.C. sede Ilo usando las redes neurales artificiales(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2022) Flores Tuso, César Abel; Avendaño Cáceres, Edgardo OscarEl presente trabajo de investigación tiene por objetivo mejorar el proceso de secado de una planta pesquera de harina de pescado. Esto es porque se ha observado que el proceso tradicional industrial de secado puede aumentar su eficacia adaptándose a los nuevos procesos tecnológicos. Para ello se propone un modelo de predicción para que un futuro pueda ser usado en sistemas de automatización y control. El modelo que se propone consiste en predecir los datos de salida con respecto a las variables de humedad de la harina de pescado y la temperatura del aire del secador rotatorio, con el propósito de adelantarnos al resultado de la muestra futura y así tomar las correcciones debidas en los equipos a operar. El método innovador a usarse será el método híbrido neural, el cual consiste en la combinación de las redes neuronales artificiales con las ecuaciones fenomenológicas obtenidas a base de balances de materia y energía. Para facilitar el desarrollo del modelo se realizará en una hoja de cálculo de Microsoft Excel. Se trabajó con datos reales de planta muestreados en los años 2013 y 2014 obtenidos con autorización de la planta pesquera COPEINCA S.A.C. sede Ilo. Algunos datos y constantes físicas del proceso de secado fueron obtenidos a través de bibliografía. Los parámetros a calcular son la velocidad de secado (Ns) y el coeficiente volumétrico de transferencia de calor (Ua) haciendo uso de las redes neuronales artificiales. Luego la estimación manual mediante las ecuaciones fenomenológicas usando los parámetros Ns y Ua ya calculados.Item Obtención de alcohol etílico a partir de papa variedad única(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Ramos Ortega, Elmer Jesús; Sánchez Rosales, Manuel de JesúsEn el presente trabajo se estudia el proceso de obtención de alcohol etílico (etanol) a partir de papa, variedad UNICA. Se trabaja con un diseño experimental Factorial-Multinivel, estudiando tres factores que intervienen en el proceso como son A: Tiempo de hidrólisis enzimática (h), B: Cantidad de agua (ml) y C: Cantidad de enzima (g) siendo la variable de salida: Rendimiento (%). Del análisis estadístico efectuado se tiene que las variables A, B y C son estadísticamente significativas sobre la variable de respuesta, asimismo, sólo la interacción AB presenta significancia estadística sobre la variable de salida analizados al 95 % de nivel de confianza. El mejor valor de rendimiento del proceso es de 6,62 % que corresponde al nivel “4 horas” del factor A, “500 ml” del factor B y “10 g” del factor C todo ello a partir de 740 g de materia prima utilizada.Item Determinación de los parámetros de operación en un reactor batch y propuesta de dimensionamiento para la remoción de arsénico del agua del Río Locumba - Ite, Región Tacna, utilizando cloruro férrico(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Machaca Rodríguez, Angélica Sofía; Avendaño Cáceres, Edgardo OscarEn la presente tesis se determinaron las mejores condiciones de operación en un reactor batch para la remoción del arsénico en el agua del Río Locumba – Ite cumpliendo con los estándares de calidad referentes a las concentraciones de arsénico y hierro establecidos por la norma (DS N° 031-2010-SA) utilizando cloruro férrico al 40 % como coagulante. Esto se logró utilizando un diseño factorial fraccionado 25-1 y posteriormente, se realizó su optimización mediante un diseño de superficie de respuesta de Box- Behnken. Las variables evaluadas en el screening fueron dosis de cloruro férrico (x1), pH inicial (x2), velocidad de floculación (x3), tiempo de floculación (x4) y tiempo de sedimentación (x5) que luego del análisis se consideró mantener el pH constante a 7 y el tiempo de floculación a 25 rpm, mientras que las variables: Dosis de cloruro férrico (x1), velocidad de floculación (x2) y tiempo de sedimentación (x3) que mostraron mayor variación se utilizaron para realizar el diseño de superficie de respuesta de Box- Behnken. Las concentraciones de arsénico total y hierro total se cuantificaron por análisis con kits de determinación por comparación de color y por Espectrometría de Masas con Plasma Acoplado Inductivamente (ICP-MS). Se realizaron análisis con y sin filtración (se utilizó el filtro Whatmann N° 40) del agua tratada, utilizando los resultados sin filtración para el análisis estadístico.Item Evaluación de remoción de arsénico utilizando hipoclorito de sodio y cloruro férrico en el agua del Río Sama, 2014(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Flores Cotrado, Nancy; Mendoza Rodas, Zoila LuzEl río Sama, está ubicado en la región de Tacna, sus aguas son utilizadas por los pobladores de Sama Inclan para consumo humano, agricultura y ganadería. Según el reporte de monitoreo, realizado por la Autoridad Nacional del Agua, del 24 al 29 de noviembre del 2014, se ha determinado que el nivel de contaminación por arsénico de las aguas superficiales que consumen los pobladores del distrito de Sama Inclan de la región Tacna-Perú, es mayor a 0,44 mg/L. En el presente trabajo se evaluó la remoción de arsénico, en las mismas muestras de las aguas del río en mención, caracterizadas en la primera etapa del trabajo, mediante el método de coagulación con hipoclorito de sodio y cloruro férrico, considerando diferentes rangos de dosis de ambos reactivos, además de controlar otras variables tales como tiempos de sedimentación, agitación y floculación en el equipo de prueba de jarras. Finalmente, se determinó experimentalmente que la mayor remoción de arsénico total de 98,06 % y hierro residual de 0,143 ppm, se obtuvo con una dosis de 0,075 ppm de hipoclorito de sodio; 87,04 ppm de cloruro férrico y 45 min de tiempo de sedimentación.Item Efecto de los refrigerantes R-400 y R-500 en la reducción del consumo energético del ciclo de refrigeración del almacén de producto terminado de Copersa S. A. Ilo – Moquegua(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Bonilla Pacheco, Giulia Steffani; Torres Huayta, Williams EdgarEl objetivo de este trabajo de investigación es determinar qué refrigerante de las gamas R-400 y R-500 genera un menor consumo de energía de la cámara de almacenamiento de producto terminado de COPERSA S.A., tomando como referencia el proyecto de inversión inicial propuesto por REFRICENTRO, que contempla el estudio preliminar: dimensionamiento, diseño y construcción. Se utilizó la simulación MonteCarlo, en la determinación del consumo de energía, para cada refrigerante; en cada simulación se varió la temperatura ambiental y la carga mensual almacenada, según una distribución de frecuencia. Las pruebas se desarrollaron mediante un Diseño Completamente al Azar, donde las réplicas se obtuvieron modificando aleatoriamente algunos parámetros de operación y del ciclo termodinámico. Para el análisis de los resultados se utilizó un Análisis de Varianza. Los refrigerantes que generan el menor consumo de energía son el R-410A, el R-502 y el R-513A, de acuerdo a la comparación de medias utilizando los métodos LSD, Turkey y Duncan. Se descarta el refrigerante R-502 por contener R-22 en su composición (contraviene el Protocolo de Montreal). Esto deja al R-410A y al R-513A como alternativas de uso en el ciclo de refrigeración de la cámara de almacenamiento de COPERSA S.A.Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2013) Huaqui Cruz, Carlos Ronald; Falta dato en PDFEl presente trabajo plasma el estudio de la caracterización matemática del comportamiento reológico del néctar de quinua e higo, en relación al proceso de 30:70 (Quinua:Higo); los factores que representan mayor incidencia al fluir son la concentración de Carboximetilcelulosa (0,50; 0,75; 1,00; 1,25 y 1,50 %) y la temperatura de operación (15; 25 y 35º C), asimismo, han sido preparadas las muestras en forma triplicada, para un mejor análisis de resultados. En el trabajo de medidas reológicas se emplearon el viscosímetro digital Brookfield DV-II+ programmable viscometer del tipo cilindro concéntrico, asimismo las curvas de ascenso fueron ajustados mediante el modelo de Margules, para determinar los parámetros reológicos del índice de comportamiento de flujo (n), y el índice de consistencia (K), previamente linealizada donde se demuestran los coeficientes de confianza. Para el efecto combinado de la temperatura - concentración se empleó el software de diseño experimental Statgraphics plus v 5.1, donde se utilizó el modelo multifactorial 3 x 5; ajustándose los datos experimentales al 93 % de confianza. Se encontró que todas las soluciones a diferentes concentraciones describen un comportamiento pseudoplástico no newtoniano.Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2013) Mollinedo Lupaca, Carlos; Falta dato en PDFLa tecnología de lodos activados del tipo del reactor de mezcla completa es viable para la ciudad de Ilo al encontrarse ICE (Índice costo efectividad) por debajo de la línea de corte. El costo total del proyecto asciende S/. 37 679 617,86 para un sistema de lodos activados los cuales se encuentra considerado la instalación de la planta. El dimensionamiento para el sistema de tratamiento en cada etapa del proceso contara con dos equipos, para darle una operatividad constante a la planta cuando uno de ellos se encuentre en mantenimiento. Según el dimensionado y diseño del sistema de tratamiento, se requiere de aproximadamente 23 750 m2 de terreno para su implementación, estos terrenos están disponibles, ya que no existen viviendas ni construcciones aledañas cerca para su operatividad.Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2016) Zapana Quispe, Rocío Noemí; Mendoza Rodas, Zoila LuzEn la presente investigación se estudió la remoción de arsénico, de concentración inicial de 0,37 mg As/L, agua proveniente del río Sama, el cual es fuente de abastecimiento de la población de la localidad de Sama Inclán, ubicado al norte de la provincia de Tacna. La finalidad fue presentar un método alternativo, económico, eficiente y práctico, para ello, se empleó insumos de uso comercial como son: lana de acero (hierro) y ácido cítrico (jugo de limón), se empleó el diseño experimental factorial con tres variables independientes, la dosis de hierro, el jugo de limón y el tiempo de contacto. Se realizaron 12 pruebas experimentales, donde se obtuvieron valores de respuesta de remoción de arsénico mayor a 96 %, con lo cual los niveles de presencia del arsénico, se situaban por debajo de lo que estipula la Organización Mundial de Salud (OMS). Con esto afirmamos que el presente estudio permite remover valores muy cercanos al 96 % de arsénico, variando unos a otros en relación a las diferentes condiciones de cada una de las pruebas experimentales, llevadas a cabo para la verificación de los resultados, además, se realizó pruebas a las diferentes muestras tratadas a un laboratorio de ensayo certificado, CORPLAB, quien dio fe de los valores obtenidos, siendo ellos menores al 0,01 mg/L.Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2019) Gutiérrez Cámero, Paola Gabriela; Avendaño Cáceres, Edgardo OscarEl manejo de polímeros como ayudante de la coagulación y floculación está bastante extendido y es práctica corriente en muchas plantas de tratamiento de agua. Desde el punto de vista ambiental y de salud, hay reportes que en el análisis realizado a muestras de agua potable se han encontrado trazas de sulfato de aluminio y cloruro férrico (Arboleda et al, (1975)), que sobrepasan los límites máximos permisibles ocasionando potenciales problemas estéticos en el caso del hierro y a la salud para el caso del aluminio; por esta razón la investigación es orientada a encontrar qué porcentaje del cloruro férrico puede ser sustituido por almidón de yuca, en el proceso de coagulación- floculación. En el presente trabajo se planteó como objetivo determinar el porcentaje de sustitución del cloruro férrico por el almidón de yuca en el proceso de clarificación y remoción de arsénico. Se utilizó un diseño experimental factorial y de superficie de respuesta donde se determinó que los factores significativos para el proceso de clarificación fueron velocidad de agitación (rpm), tiempo de agitación (min), tiempo de sedimentación (min) y proporción de coagulante (%). Para la remoción de arsénico total, las variables significativas encontradas son la velocidad de agitación (rpm) y dosis del coagulante (%). Se obtuvo remociones de arsénico total menores a 0,005 mg/L y de hierro total 0,15 mg/L; logrando sustituir el cloruro férrico en un 40 % por almidón de yuca.Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2016) Chalco Flores, Manuel Honorio; Nina Ticona, Francisco JuanLa turbidez se genera a partir de la presencia de partículas coloidales disueltas en el agua. La utilización de agentes químicos como el sulfato de aluminio permite remover una cantidad considerable de las partículas, clarificando el agua para su potabilización posterior. En el caso del Perú, es necesario el estudio de la capacidad coagulante del almidón de papa en la remoción de turbidez del agua, en este caso en el agua del río Caplina, teniendo en cuenta que la papa es un producto con denominación de origen y se le encuentra a lo largo de todo el territorio nacional. En la presente investigación se expone los resultados del uso del almidón de papa (Solanum Tuberosum) como auxiliar de coagulación del sulfato de aluminio tipo B para la remoción de tres niveles de turbidez en el agua del río Caplina, dichos niveles son 70 NTU, 500 NTU y 900 NTU. Mediante prueba de jarras se determinó que la dosis óptima para 70 NTU es de 40 mg/L de sulfato de aluminio y 12 mg/L de almidón, para 500 NTU es de 120 mg/L de sulfato de aluminio y 8 mg/L de almidón y para 900 NTU es de 140 mg/l de sulfato de aluminio.Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2017) Maqui Valdivia, Janneth Lorena; Paredes Medina, RaúlEl presente trabajo propone evaluar la Influencia del aceite esencial de orégano y la pasta de ajo sobre la aceptabilidad sensorial del chorizo de cerdo y su estabilidad fisicoquímica. Se utilizó el diseño central compuesto de dos factores centrado en las caras para dos variables con 11 muestras. Aplicando la metodología de superficie de respuesta se determinó que al nivel de significancia del 0,05 la influencia sobre la aceptabilidad del color del chorizo resulto significativa a pesar que individualmente ningún coeficiente resultara significativo. La estabilidad fisicoquímica de la muestra optimizada según la variación del índice de peróxidos (6,2 meq/kg) establece un tiempo de vida útil de 40 días en conservación por refrigeración y envasado en plástico termoencogible.Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2019) Larico Mamani, Piter Lizandro; Avendaño Cáceres, Edgardo OscarEn la presente tesis, se estudia el proceso que combina la utilización de lana de acero con aireación para remover arsénico de las aguas de río Sama a nivel domiciliar y que cumpla los estándares de los límites máximos permisibles del Reglamento de la Calidad del Agua para Consumo Humano DS N° 031-2010-SA. Para este estudio se utilizó agua natural, el estudio experimental se realizó a través de ensayos en un reactor batch utilizando la metodología de superficie de respuestas con un diseño experimental Box y Benhken siendo los factores x1 (masa de lana de acero) de 0,5 a 1,5 g; x2 (tiempo de contacto) de 50 a 70 min y x3 (pH) de 6 a 8,14; manteniendo constantes el volumen (V) de agua de 1 litro y caudal de aireación (Qa) de 1 L/min. Para el estudio del efecto de los factores mencionados, se utilizó la metodología de superficie de respuesta utilizando el diseño Box y Benhken con 15 tratamientos. Los resultados obtenidos mostraron remociones desde 0,05 a 0,005 mg/L de As, cumpliendo estos valores con el límite máximo permisible (0,01 mg/L de As) establecido en el Reglamento de la Calidad del Agua para Consumo Humano (DIGESA, 2011), del análisis de regresión múltiple se obtuvo un R2 = 0,9058 y R2 ajustado = 0,736, siendo los factores más significativos el pH, tiempo y la interacción de pH y tiempo. Con los resultados obtenidos se propone para el diseño del reactor batch con una capacidad de 10 litros, la aplicación de una masa de 15 g de lana de acero, un tiempo de contacto de 70 min y un pH natural de 8,14 teniendo un caudal de aireación constante de 10 L/miItem Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2012) Miranda Gutierrez, Junior Soviet; Flores Ponce de León, WalterEl presente trabajo de tesis es un proyecto para la instalación de una planta de procesamiento de aceituna de mesa cerca del lugar de producción de la materia prima, para reducir mermas por el transporte,y utilizar un fermentador anaeróbico, donde se puede evitar variables, para una buena calidad del producto; asimismo, los aspectos de comercialización y administración pueden ser manejados de forma inmediata y la empresa pueda disponer de información de campo de primera mano. Es por ello que la oportunidad de negocio se centra en aprovechar las ventajas competitivas que se obtiene al producir localmente la aceituna de mesa con fines de exportación; (por lo cual, la empresa toma esta razón para exportar las posibilidades de afincamiento en el sector de producción de aceituna de mesa.)Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2021) Pizarro Rabanal, Jean Carlo; Avendaño Cáceres, Edgardo OscarEn la presente tesis se estudia la remoción de boro en agua destinada para la agricultura, en el distrito de Ite, utilizando la resina Amberlite IRA 743 en una columna de intercambio iónico, para alcanzar los estándares nacionales de calidad ambiental para agua, categoría 3, D1, según el Decreto Supremo N° 002-2008- MINAM y su modificación D.S. N° 004-2017-MINAM. Para este estudio se utilizó el agua superficial del Río Locumba; la parte experimental se realizó a través de ensayos en una columna de intercambio iónico (proceso de lecho fijo) que se construyó en el laboratorio, teniendo en cuenta la capacidad útil de la resina en el agua superficial de 0,276 meq de Boro / ml de resina. La metodología de estudio se centró en obtener las curvas de equilibrio y de avance de la resina Amberlite IRA 743; para la curva de equilibrio se mantiene constante la cantidad de resina (1 gramo) en diferentes recipientes y se varía la concentración inicial de boro, esperando la saturación completa por gramo de resina. La curva de equilibrio se ajustó al modelo de Langmuir, teniendo así un modelo altamente favorable; para la construcción de las curvas de avance se trabajó con tres caudales diferentes, (caudal mínimo, medio y máximo), en este caso para 15 gramos de resina se tendría: 3, 7 y 11 ml/min respectivamente; con la construcción de las curvas de avance y los cálculos respectivos se obtuvo los coeficientes de transferencia de masa para cada caudal, 0,0134 L g resina/ h cm2, 0,0214 L g resina/ h cm2 y 0,0258 L g resina/ h cm2 respectivamente. Finalmente, se proyectó el diseño de una columna de intercambio iónico para la siembra de cebolla, donde se proyectó a utilizar 1310 Litros de agua para todo el ciclo de producción de cebolla (05 meses) y 601 gramos de resina Amberlite IRA 743; se planteó trabajar con una producción de 67 litros de agua a la semana, el diseño también incluye las etapas de operación para el proceso de regeneración.Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2010) Cruz Escalante, Elizabeth María; Mendoza Rodas, Zoila LuzEl presente trabajo de tesis, consiste en el estudio de la producción continua de etanol en un biorreactor tipo tanque, usando un sistema de células inmovilizadasde Saccharomyces cerevisiae en gel de alginato de calcio. El estudio se inicia con la construcción del biorreactor tipo tanque, de 3 litros de capacidad máxima, el mismo que está provisto de sensores de pH y temperatura,de un sistema de agitación tipo turbina Rushtong y de un serpentín. El sistema de alimentación se realiza por medio de una bomba peristáltica y los productos salen por un sistema de rebose. El trabajo de tesis continuó con la determinación de los parámetros cinéticos de la fermentación, hallados en un ,biorreactor discontinuo mediante la ecuación de Monod, para ello primero se determinaron las velocidades específicas de crecimiento en soluciones a diferentes concentraciones de sustrato (sacarosa), obteniéndose al final de las experiencias, una velocidad máxima de crecimiento, J.lm, de 0,4866 h"1 y una constante de equilibrio de disociación, Ks de 62,9768 g/1Item Untitled(Universidad Nacional Jorge Basadre Grohmann, 2012) Quispe Jiménez, Haydee Gina; Nina Ticona, Francisco JuanEn esta investigación se presentan los resultados de la obtención y aplicación del polímero natural extraído de las pencas de nopal (Opuntia ficus-indica) como mucílago fresco obtenido a través de una maceración y como mucílago seco empleando las operaciones de molienda, escaldado y filtración, de modo que la penca molida se maceró con agua destilada y se separó por filtración; después del escaldado se precipitó el líquido mucilaginoso con alcohol etílico. El precipitado de color blanco es llevado a secar para evaporar los restos de agua y alcohol obteniéndose un polvo de color blanco soluble en agua y de consistencia gomosa. Este polímero se utilizó como coagulante natural en aguas del río Uchusuma-Captación de Cerro Blanco; se evaluó la eficiencia del mucílago extraído de nopal (Opuntia ficus-indica) como agente clarificante. Los ensayos se realizaron a escala de laboratorio, preparando aguas turbias artificiales con valores de turbidez iniciales de 3,26 a .1 000 NTU. Los parámetros a medir fueron la turbidez, el pH de la muestra de agua y la dosis del coagulante (mucílago fresco y seco). Los estudios realizados indicaron que el mucílago fresco remueve la turbidez entre un 95,39% y 92,36% al tratar turbiedades iniciales altas y entre un 25 y 19% a turbiedades medias; y en el caso del uso de mucílago seco, hubo remoción, pero menos eficiente.