Scielo RSS <![CDATA[Journal of the Mexican Chemical Society]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1870-249X20080004&lang=es vol. 52 num. 4 lang. es <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Use of Experimental Design for Calibration and Validation of Ascorbic Acid and Citric Acid Mixtures</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2008000400001&lng=es&nrm=iso&tlng=es The general objective of present work has been the development and application of analytical methodologies based on the combination of UV spectra with chemometrics methods of experimental design for establishing the matrix of calibration and later analysis of the obtained results. The analytes selected for this study have been citric acid and ascorbic acid. The citric acid is a tri-carboxylic organic acid that is present in most of the fruits, mainly in citrus like the lemon and the orange. Ascorbic acid (vitamin C) is an organic acid with antioxidant properties; their importance for the human immune system and for the prevention of various diseases is a matter of common knowledge.<hr/>El objetivo general de este trabajo ha sido el desarrollo y aplicación de metodologías analíticas basadas en la combinación de medidas espectroscópicas de UV con métodos quimiométricos de diseño de experimentos para establecer la matriz de calibración y posterior análisis de los resultados obtenidos. Los analitos seleccionados para este estudio han sido el ácido cítrico y el ácido tartárico. El ácido cítrico es un ácido orgánico tricarboxílico presente en la mayoría de las frutas, principalmente en cítricos como el limón y la naranja. El ácido ascórbico (vitamina C) es un ácido orgánico con propiedades antioxidantes, importante para el sistema inmunológico y para prevenir enfermedades. <![CDATA[<b>Morphology and Corrosion Performance of Chromate Conversion Coatings on Different Substrates</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2008000400002&lng=es&nrm=iso&tlng=es The aqueous corrosion resistances of galvalume (Fe-Al+Zn) and steel galvanized (Fe-Zn) alloys, passivated by immersion in chromating solution with different immersion times (0, 10, 30 y 60 s) are compared. The electrochemical behaviour of various chromated and non-chromated coatings was investigated in 3 wt-% NaCl solution using polarization techniques. For comparison, AISI 1010 carbon steel substrates were also analyzed. The characterization measurements and polarization curves revealed that textural properties of Fe alloys influence the growth of the films and both the cathodic and anodic reactions. An optimum anticorrosive protection was obtained at 30 s. CCCs treatments inhibited the corrosion of zinc to a significant degree, but less effectively than coatings formed with aluminium-zinc alloys. The difference in the corrosion protection given by the two substrates types was attributed to the structural properties, thickness coating, grain size and roughness observed, which affect oxygen diffusion.<hr/>En este trabajo se analizó el efecto de la composición superficial de dos aleaciones de hierro (Fe-Al+Zn, Fe-Zn) y su desempeño contra la corrosión al aplicar tratamientos de conversión química con cromo hexavalente y diferentes tiempos de inmersión (0, 10, 30 y 60 s). El desempeño electroquímico de los materiales se evaluó utilizando técnicas de polarización en una solución al 3 % en peso de NaCl. Como referencia se sintetizaron y compararon películas de cromo en muestras de acero al carbono comercial (AISI-1010). Los recubrimientos obtenidos mostraron un crecimiento no uniforme, con poros y grietas superficiales. Los recubrimientos obtenidos en tiempos de 30 s mostraron las propiedades de protección más eficaces para este tipo de sustratos. Las propiedades texturales de las aleaciones evaluadas juegan un papel muy importante en el tipo de crecimiento de las películas de conversión y afectan las propiedades de protección en medios agresivos. <![CDATA[<b>Theoretical Study of Reactivity Based on the Hard-Soft/Acid-base (HSAB) in Isatoic Anhydride and Some Derivatives</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2008000400003&lng=es&nrm=iso&tlng=es In order to utilize the great chemical potential of isatoic anhidryde (ISA) as a precursor of several derived products, it was most important to determine its molecular reactivity. To this end, we have carried out theoretical calculations on ISA and some of its derivatives by using density functional theory (DFT), MP2, HF levels of theory with a correlated augmented basis set aug-cc-pvDZ. The B3LYP/aug-cc-pvDZ level yielded theoretical results that correlated very well with the experimental work. We used this method to get the global and local descriptors with Koopman's approximation, taking into account two main ISA structural components: the aromatic and heterocyclic systems. The Fukui functions were calculated on the formalism of the quantum theory of atoms in molecules (QTAIM) which is a method for condensation. These theoretical calculations allow to study the electron-withdrawing or donating substituent of the aromatic ring. The results showed that, globally, the most reactive compound is ISA with the OCH3 substituent. Locally, it is confirmed that C2 is the molecular region most susceptible to suffer a nucleophilic attack against ISA.<hr/>Con la finalidad de utilizar el gran potencial químico del anhídrido isatoico (ISA) como precursor de varios derivados, es importante determinar su reactividad molecular. En ese sentido, llevamos a cabo cálculos teóricos del ISA y algunos de sus derivados usando métodos de la Teoría de Funcionales de la Densidad (DFT), MP2, HF con bases de correlación aumentadas aug-cc-pvDZ. El método B3LYP/aug-cc-pvDZ proporcionó resultados teóricos que correlacionaron muy bien con el trabajo experimental. Utilizamos este método para obtener los descriptores globales y locales con la aproximación de Koopman, tomando en cuenta dos componentes estructurales del ISA: los sistemas aromático y heterocíclico. Las funciones de Fukui fueron calculadas con base al formalismo de la teoría cuántica de átomos en moléculas (TCAEM) que es un método para condensación. Estos cálculos teóricos permitieron estudiar sustituyentes electrodonadores y electroatractores en el anillo aromático. Los resultados mostraron que, globalmente, el compuesto más reactivo es ISA con el sustituyente OCH3. Localmente, se confirmó que C2 es la región molecular más susceptible de sufrir un ataque nucleofílico en relación al ISA. <![CDATA[<b>Electrochemical Treatment of Synthetic Wastewaters Containing Alphazurine A Dye</b>: <b>Role of Electrode Material in the Colour and COD Removal</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2008000400004&lng=es&nrm=iso&tlng=es The electrochemical oxidation of Alphazurine A (αzA) has been studied in Na2SO4 media at Ti/IrO2, Pb/PbO2 and boron-doped diamond (Si/BDD) electrodes by bulk electrolysis experiments under galvanostatic control at j = 30 and 60 mA cm-2. The obtained results have clearly shown that the electrode material plays an important role for the electrochemical incineration of azA, where Pb/PbO2 and Si/ BDD lead complete mineralization of dye, while Ti/IrO2 disfavoured such process. The complete mineralization of ±zA on Pb/PbO2 and Si/BDD is due to the production of hydroxyl radicals on these materials surfaces. Current efficiencies obtained at Ti/IrO2, Pb/PbO2 and Si/ BDD gave values of 3, 24 and 42%, for each electrode material, at 30 mA cm-2, respectively. These values were higher than those obtained at 60 mA cm-2. Energy consumption values from the electrolyses performed at 30 mA cm-2 were 254, 124 and 51 kWh m-3, for Ti/IrO2, Pb/PbO2 and Si/BDD, respectively. UV spectrometric measurements showed faster αzA elimination at the Si/BDD electrode than those obtained on Ti/IrO2 and Pb/PbO2.<hr/>Se estudió la oxidación electroquímica del colorante Alfazurina A (αzA) en medio acuoso de Na2SO4 con electrodos de Ti/IrO2, Pb/PbO2 y diamante dopado con boro (Si/BDD), a través de experimentos de electrólisis, en modo galvanostático a j = 30 y 60 mA cm-2 . Los resultados obtenidos en este trabajo mostraron que el material del electrodo desempeña un papel importante para la incineración electroquímica del colorante azA, indicando que los electrodos de Pb/PbO2 y Si/BDD permiten la completa degradación del colorante, mientras que el electrodo de Ti/IrO2 desfavorece tal proceso. La completa degradación del colorante αzA en los electrodos de Pb/PbO2 y Si/BDD fue debida a la formación de radicales hidroxilo en la superficie de estos materiales. Los valores de las eficiencias de corriente fueron de 3, 24 y 42%, para Ti/IrO2, Pb/PbO2 y Si/BDD, respectivamente, a j = 30 mA cm-2. . Estos valores fueron mayores que los obtenidos a 60 mA cm-2. Por otro lado, el consumo de energía a j = 30 mA cm-2 presentó valores de 254, 124 and 51 kWh m-3 para los electrodos de Ti/IrO2, Pb/PbO2 y Si/BDD, respectivamente. La cinética de eliminación de color empleando el electrodo de Si/BDD fue mayor que la obtenida con los electrodos de Ti/IrO2 y Pb/PbO2. <![CDATA[<b>Recent Trend in Ozone Levels in the Metropolitan zone of Mexico City</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2008000400005&lng=es&nrm=iso&tlng=es Ozone concentration in the atmosphere of Mexico City is analyzed for the period 2000-2006, finding an average reduction of 24%, in spite of not meeting the norm of 110 ppb in more than 42% of the days in Pedregal. The maximum ozone levels in the last three years were 250 ppb well above the norm of 110 ppb. The number of vehicles registered in the Federal District has increased in the period by an average of 35%. Notwithstanding the increase in vehicular fleet, improvement of air quality is ascribed to the replacement of old cars by more efficient and less contaminating new cars. To decrease even more the ozone concentration, it is suggested to decrease further the Reid Vapor Pressure of gasoline to 7.0 psia to reduce the evaporation of light olefins.<hr/>Se analiza la concentración de ozono en la atmósfera de la Zona Metropolitana de la Ciudad de México durante el período 2000-2006, encontrando una reducción promedio de 24%, a pesar de que no se cumple con la norma de 110 ppb en más de 42% de los días en la estación de Pedregal. El máximo nivel de ozono en los últimos tres años fue de 250 ppb, arriba de la norma de 110 ppb. El número de vehículos registrados en el Distrito Federal tuvo un incremento promedio en el periodo de 35%. A pesar del incremento vehicular, la mejoría en la calidad del aire se adscribe al remplazo de vehículos viejos contaminantes por más eficientes y menos contaminantes vehículos. Para disminuir aún más los niveles de ozono se propone reducir la presión Reid de la gasolina a 7 psia, lo cual reduciría la evaporación de las olefinas ligeras. <![CDATA[<b>Mercury Speciation in Contaminated Soils from Old Mining Activities in Mexico Using a Chemical Selective Extraction</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2008000400006&lng=es&nrm=iso&tlng=es Amalgamation was heavily used in mining since 1557 in Spanish Colonies. In Mexico and other parts of Latin-America, this process generated tailings which were left aside in the mine backyards. In the valley of Zacatecas, tailings were carried out of the mines due to the run-off from the mountains and contaminated most of the Zacatecan Valley which most important economic activity is agricultural (crop and livestock raising). The main concern in this area is the high level of total mercury found in previous studies. So far, various research studies have been conducted in Mexico to identify the contamination by total mercury in contaminated soils. However, research has not been developed to determine the available fraction by an analysis of the chemical species present in contaminated sites, which represent a risk to human health and the environment. The aim of this study is to develop a mercury sequential chemical extraction methodology with appropriate conditions for identifying: 1) water-soluble fraction, 2) elemental fraction, 3) interchangeable fraction, 4) strongly bound fraction, 5) organic fraction, 6) fraction as sulphides and 7) residual fraction. With this, it might be determined if the mercury species present in mining soils in the state of Zacatecas, Mexico represent a potential risk because of its mobility in the different environmental compartments. Results show that chemical species in the towns of Osiris and La Zacatecana (HgS and amalgamated mercury) have high stability and low mobility.<hr/>El proceso de amalgamación fue ampliamente utilizado en la minería desde 1557 en las colonias españolas. En México, y otras partes de América Latina, se generaron jales, los cuales fueron abandonados en los patios de las minas. En el valle de Zacatecas, los jales fueron arrastrados fuera de estos sitios, contaminando la mayor parte del valle, el cual tiene como actividad económica principal la agricultura. La principal preocupación en esta área es el alto nivel de mercurio encontrado en investigaciones anteriores. Hasta ahora, se han desarrollado diversos estudios en México para identificar la contaminación por mercurio total en suelos contaminados. Sin embargo, no se ha desarrollado investigación para determinar la fracción disponible mediante el estudio de las especies químicas presentes en sitios contaminados, lo cual representa un riesgo a la salud y al ambiente. El objetivo de este estudio es el desarrollo de una metodología de extracción química secuencial con las condiciones adecuadas para identificar: 1) fracción soluble en agua, 2) fracción elemental, 3) fracción intercambiable, 4) fracción fuertemente enlazada, 5) fracción orgánica, 6) fracción como sulfuros y 7) fracción residual. Con esto, se busca determinar si las especies de mercurio presentes en los suelos contaminados del estado de Zacatecas, México, representan un riesgo potencial por la movilidad de las especies en los diversos compartimentos ambientales. Los resultados muestran que las especies químicas presentes (HgS y mercurio amalgamado) tienen alta estabilidad y poca movilidad en las comunidades de Osiris y La Zacatecana. <![CDATA[<b>Controlled Release of Model Substances from pH-Sensitive Hydrogels</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-249X2008000400007&lng=es&nrm=iso&tlng=es pH-Sensitive hydrogels of the poly(methacrylic acid-co-methyl methacrylate) (MAA/MMA) type, 22/18 molar % with different cross-linking percentages (0.3 and 0.5%) were synthesized. These gels were loaded with a model hydrophilic compound (dichlorobro-mophenol blue dye, DCBFB) with the aim of evaluating its release at different pH values (1.2, 5.0, 6.8, 1.4). The swelling degree and the release from these hydrogels are highly dependent on the pH of the dissolution medium and on the cross-linking degree. Scanning electron microscopy and differential scanning calorimetry studies demonstrated that part of the dye is embedded in crystal form within the hydrogel. The release profiles of the hydrogels assessed at pH = 6.8 and 1.4 were adjusted to the Higuchi model, regarding them as matrix delivery systems.<hr/>Se sintetizaron hidrogeles pH-sensibles del tipo poli(ácido metacrílico-co-metacrilato de metilo) (MAA/MMA) 22/18 % molar con diferentes porcentajes de entrecruzamiento (0.3 y 0.5%). Estos geles fueron cargados con un compuesto hidrofílico modelo (azul de diclorobromofenol), con la finalidad de evaluar su liberación a diferentes pH's (1.2, 5.0, 6.8, 1.4). El grado de hinchamiento y la liberación a partir de estos hidrogeles presenta alta dependencia al pH del medio de disolución y al grado de entrecruzamiento. Estudios de microscopía electrónica de barrido y calorimetría diferencial de barrido demostraron que parte del colorante se encuentra embebido en forma de cristales dentro del hidrogel. Los perfiles de liberación de los hidrogeles evaluados a pH = 6.8 y 1.4 fueron ajustados al modelo de Higuchi, considerándolos como sistemas de liberación matriciales.