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FUENTE ALTERNATIVA PARA LA OBTENCIÓN DE OXÍGENO A ESCALA DE LABORATORIO

Resumen Los ensayos de obtención de oxígeno molecular (O2), a escala de laboratorio, para estudiar sus propiedades químicas, constituyen prácticas de laboratorio: útiles, vistosas y representan una valiosa herramienta pedagógica para docentes y estudiantes que inician su formacion en cualquier rama de las ciencias químicas. El clorato de potasio es un reactivo que tradicionalmente se ha utilizado en la obtención de O2, sin embargo, en abril de 2023 en Ecuador se emitió una normativa legal que limita el uso de este reactivo, dificultando su adquisición, transporte y almacenamiento. En este trabajo se presenta la reacción de descomposición de peróxido de hidrógeno mediada por catalizadores como una forma alternativa para la obtención de oxígeno, de modo que se utilizaron cinco diferentes fuentes de catalizador, de entre ellos la levadura liofilizada mostró ser el mejor catalizador, puesto que con esta sustancia se genera más cantidad de gas a la vez que se obtiene repetitibilidad con mejor precisión en los datos experimentales.

Abstract Trials for Oxygen preparation at laboratory scale and its reactions to study their chemical properties are useful and astonishing assays and become an valuable pedagogical tool for educators and novice or first years chemistry students. Potassium chlorate KClO3 has been traditionally used for oxygen obtention, however in April 2023, the Ecuadorian Government enacted a national law that makes difficult the acquisition, transportation and storage of this chemical reagent, because of this new laws its important get alternative ways to O2 preparation. Here, we present an alternative method to obtain oxygen, based on the catalytic decomposition of hydrogen peroxide (H2O2), employing several substances as catalysts source, a set of five different catalyst were studied. Best results were obtained with powdered yeast, achieving larger oxygen gas volume and lower standard deviation for the experimental data, with good repeatability.

CLASIFICACIÓN DE BEBIDAS DEPORTIVAS Y BEBIDAS ENERGÉTICAS MEDIANTE QUIMIOMETRÍA

Resumen Este trabajo tiene como propósito desarrollar un procedimiento confiable y exacto para discriminar entre las bebidas deportivas y energéticas. Ya que estos dos tipos de bebidas difieren en sus propiedades químicas, estas propiedades pueden ser aprovechadas para desarrollar un modelo de clasificación que separe con exactitud ambos grupos. El modelo de clasificación ha sido construido utilizando técnicas de quimiometría tales como el Análisis de Componentes Principales y el Análisis de Agrupamientos, las cuales son sumamente apropiadas para este objetivo. Un conjunto de 11 bebidas (7 bebidas energéticas y 4 bebidas deportivas) fue caracterizado mediante 8 propiedades químicas y el conjunto de datos resultante fue analizado con las técnicas quimiométricas ya mencionadas. Tales análisis proporcionaron un método muy exacto para discriminar entre los dos tipos de bebidas. Se concluye que la quimiometría constituye una herramienta muy eficiente para el tratamiento de datos químicos multivariados, particularmente para propósitos de modelización y clasificación.

Abstract This work is aimed to develop an accurate, dependable procedure to discriminate between sports drinks and energy drinks. Since these two types of beverages differ in their chemical properties, these properties can be used to develop a classification model which accurately separates those groups. The classification model has been built utilizing chemometric techniques such as Principal Component Analysis and Cluster Analysis, that are highly appropriate for this objective. A set of 11 beverages (7 energy drinks and 4 sports drinks) was characterized by 8 chemical properties and the resulting data set was analyzed with the chemometric techniques mentioned above. Such analyses provided a very accurate method to distinguish between the two types of beverages. It is concluded that chemometrics is a very efficient tool for the treatment of multivariate chemical data, particularly for modelling and classification purposes.

MODELO DE AJUSTE ENERGÉTICO PARA OPTIMIZAR EL USO DE ENERGÍA SOLAR Y EÓLICA EN ZONAS MINERAS DE ZARUMA, ECUADOR

Resumen El estudio propone un modelo de ajuste energético orientado a optimizar el uso de energía solar y eólica en zonas mineras del cantón Zaruma. Se utilizaron datos recopilados entre 2017 y 2020, considerando 8.760 registros anuales de radiación solar y velocidad del viento. La metodología empleada fue de carácter cuantitativo, combinando información proveniente de modelos globales, estaciones meteorológicas y datos satelitales. Se aplicó un mallado geográfico en el área de estudio y se utilizó interpolación espacial mediante el método IDW para generar mapas de predicción del potencial energético. Los resultados muestran que Zaruma posee un potencial eólico constante a lo largo del año, lo que favorece la implementación de turbinas eólicas. Asimismo, la zona central del cantón presenta niveles de radiación solar superiores a 4 W/m², adecuados para la instalación de paneles solares. Se calculó además la rentabilidad de ambos recursos, destacando su viabilidad para proyectos de energía renovable a futuro.

Abstract The study proposes an energy adjustment model aimed at optimizing the use of solar and wind energy in mining areas of the Zaruma canton. Data collected between 2017 and 2020 were used, considering 8,760 annual records of solar radiation and wind speed. The methodology employed was quantitative in nature, combining information from global models, meteorological stations, and satellite data. A geographic grid was applied to the study area, and spatial interpolation using the IDW method was used to generate predictive maps of energy potential. The results show that Zaruma has a consistent wind potential throughout the year, favoring the implementation of wind turbines. Likewise, the central area of the canton presents solar radiation levels above 4 W/m², suitable for the installation of solar panels. The profitability of both resources was also calculated, highlighting their feasibility for future renewable energy projects.

MODELIZACIÓN MATEMÁTICA DEL PROCESO DE EXTRACCIÓN DE COMPUESTOS BIOACTIVOS DE RESIDUOS DE CAMARÓN (LITOPENAEUS VANNAMEI)

Resumen La astaxantina es un carotenoide con actividad biológica importante; inclusive mayor actividad antioxidante que otros carotenoides. Cuando obtenido por síntesis química posee restricciones de uso, por lo que existe interés en obtenerlo de fuentes naturales. Este compuesto es responsable del color rosáceo del camarón, y, el cultivo del camarón ha aumentado globalmente, como también sus efectos negativos, principalmente la generación de residuos que constituyen aproximadamente 25-60% en peso de este. Considerando esto, el presente estudio evaluó la obtención de astaxantina mediante Soxhlet y realizó el modelado de la cinética de extracción a partir de cáscaras de camarón (Litopenaeus vannamei). La materia prima, fue caracterizada mediante análisis proximal, tamaño y forma de partícula. El rendimiento global de extracción, así como contenido de astaxantina, fueron evaluados mediante gravimetría y espectrofotometría, respectivamente. El mayor rendimiento global fue obtenido para el solvente etanol+agua (3.75%) y mayor concentración de astaxantina fue para los solventes etanol y metanol (292.2 y 296.0 μg/g respectivamente). El modelo que presentó mejor ajuste para describir la cinética de extracción fue el modelo de Peleg, con un coeficiente de determinación entre 0.93 y 0.98. La presente investigación evidencia la potencial recuperación de astaxantina a partir de residuos de camarón usando etanol.

Abstract Astaxanthin is a carotenoid with important biological activity, even with greater antioxidant activity than other carotenoids. There are restrictions regarding the use of synthetics compounds, so there is interest in obtaining this carotenoid from natural sources. This compound is responsible for the characteristic pinkish color of shrimp, and shrimp farming has increased globally, however, so have the negative effects associated with this activity, mainly the generation of waste, which constitutes approximately 25-60% by weight of this crustacean. Considering this aspect, the present study evaluated the obtaining and modelling the of astaxanthin extraction kinetics from shrimp shells (Litopenaeus vannamei) using the Soxhlet. Shrimp residues were characterized by proximal analysis, particle size and shape. The overall extraction yields, as well as the astaxanthin content were evaluated by gravimetric and spectrophotometric methods. The highest overall yield of the extraction process was obtained for the solvent ethanol+water (3.75%) and the highest concentration of astaxanthin was for solvents ethanol and methanol (292.2 and 296.0μg/g respectively). The model that presented the best fit to describe the extraction kinetics was the Peleg model, with a coefficient of determination varying between 0.93 and 0.98. The present research demonstrates the potential recovery of astaxanthin from shrimp waste, using ethanol.

PRESCRIPCIÓN DE MEDICAMENTOS POTENCIALMENTE INAPROPIADOS EN ADULTOS MAYORES DEL SERVICIO AMBULATORIO DE UN HOSPITAL DE RIOBAMBA, ECUADOR

Resumen Este estudio se centró en analizar la prescripción de medicamentos potencialmente inapropiados (MPI) en adultos mayores atendidos en consulta externa de un hospital privado de tercer nivel ubicado en la ciudad de Riobamba durante el periodo de enero a octubre de 2023. Se realizó un análisis observacional-retrospectivo, revisando 193 historias clínicas y recetas médicas, de las cuales se recolectaron variables como características sociodemográficas, prevalencia de enfermedades, uso de medicamentos, etc. El uso de medicamentos potencialmente inapropiados (MPI) se evaluó utilizando una herramienta desarrollada con base en los criterios Beers 2023. Se determinó que el 60,56% de los medicamentos enlistados en los Criterios Beers estuvieron disponibles en el mercado farmacéutico ecuatoriano. En la muestra analizada, se prescribieron un total de 598 medicamentos, de los cuales el 14,21% fueron considerados MPI. El diclofenaco fue el medicamento inapropiado más comúnmente recetado (36,47%), seguido por el omeprazol (21,18%) y el ácido acetilsalicílico (12,94%). Finalmente, se identificó una asociación significativa entre la cantidad de medicamentos prescritos y el uso de MPI. Estos resultados subrayan la necesidad de desarrollar e implementar herramientas que permitan reducir la prescripción de estos fármacos, con el fin de mejorar la calidad de vida de los adultos mayores.

Abstract This study aimed to assess the prescribing patterns of potentially inappropriate medications (PIMs) among older adults attending outpatient consultations at a tertiary-level private hospital in Riobamba, Ecuador, between January and October 2023. A retrospective observational analysis was conducted by reviewing 193 medical records and corresponding prescriptions. Data were collected on variables such as sociodemographic characteristics, disease prevalence, and medication use. The identification of PIMs was based on a screening tool developed from the 2023 Beers Criteria. It was found that 60.56% of the medications listed in the Beers Criteria were available in the Ecuadorian pharmaceutical market. Among the 598 medications prescribed in the study sample, 14.21% were classified as potentially inappropriate. Diclofenac emerged as the most frequently prescribed PIM (36.47%), followed by omeprazole (21.18%) and acetylsalicylic acid (12.94%). A significant association was observed between polypharmacy and the likelihood of PIM use. These findings highlight the urgent need to develop and adopt targeted interventions and clinical decision support tools aimed at minimizing inappropriate prescribing, thereby promoting safer pharmacological management and enhancing the quality of life in the elderly population.

IDENTIFICACIÓN, EVALUACIÓN, Y PREVENCIÓN DE RIESGOS MECÁNICOS EN UNA TRITURADORA DE RODILLOS POR EL MÉTODO DE WILLIAM FINE

Resumen Los factores de riesgos mecánicos en laboratorio están presentes en diversos entornos laborales, especialmente al trabajar con: máquinas, herramientas y rocas, pudiendo provocar lesiones por la acción mecánica de estos elementos, el operador puede correr el riesgo de atrapamiento, aplastamiento, fricciones o, abrasiones. Mediante la aplicación del proceso de molienda mecánica, se busca prevenir estos peligros, elaborando un procedimiento operativo que contemple su identificación, prevención y evaluación de posibles accidentes. El presente estudio se enfoca en los riesgos asociados al uso de una trituradora de rodillos en el laboratorio de mecánica de rocas, motivado por un accidente ocurrido en la máquina trituradora de rodillos por lo cual se identificó los actos, condiciones inseguras y factores causales que produjeron el accidente como: fallas humanas y mecánicas que intervinieron en el accidente, con un grado de mayor importancia. Mediante la investigación del accidente ocurrido en el laboratorio de mecánica de rocas se identificó los factores de riesgo que son de tipo “mecánico”, una vez identificados se realizó la respectiva evaluación empleando el método de William Fine, determinando el grado de peligrosidad, la consecuencia, la exposición, la probabilidad y finalmente se propusieron acciones correctivas orientadas a mitigar futuros accidentes laborales.

Abstract The mechanical risk factors in the laboratory are present in various work environments, especially when working with: machines, tools and rocks, which can cause injuries due to the mechanical action of these elements, the operator may run the risk of entrapment, crushing, friction or abrasions. Through the application of the mechanical milling process, the aim is to prevent these hazards by developing an operating procedure that contemplates their identification, prevention, and assessment of potential accidents. The present study focuses on the risks associated with the use of a roller crusher in the rock mechanics laboratory, motivated by an accident that occurred in the roller crushing machine, for which the acts, unsafe conditions and causal factors that produced the accident were identified as human and mechanical failures that intervened in the accident, with a higher degree of importance. Through the investigation of the accident that occurred in the rock mechanics laboratory, it was identified that the risk factors are of the “mechanical” type. Once identified, the respective evaluation was carried out using William Fine's method determining the degree of danger, consequence, exposure, and probability and finally, corrective actions were proposed to mitigate future occupational accidents.

INFLUENCIA DE LA NANOSÍLICE EXTRAÍDA DE CAPARAZONES DE CANGREJO EN LAS PROPIEDADES FÍSICO-MECÁNICAS DE LOS MORTEROS DE CEMENTO

Resumen Esta investigación evalúa el uso de desechos de caparazones de cangrejo para mejorar morteros, incorporando nanosílice al 0.25% en peso del cemento como alternativa sostenible. Las nanopartículas, obtenidas de residuos biológicos, se aplicaron en cementos Tipo N y HS, formulados para mampostería y resistencia a sulfatos. La metodología incluyó síntesis de nanopartículas, ensayos de compresión uniaxial, pruebas de permeabilidad y análisis microestructural (XRD y SEM). Los resultados muestran que la nanosílice incrementa resistencia y durabilidad, aunque la nanoquitina y nanopartículas de cal fueron más eficaces a largo plazo. La mezcla C+S₀.₂₅% alcanzó 31.22 MPa a 90 días, similar a su control (31.63 MPa), mientras que M+S₀.₂₅% aumentó un 3.2% frente a su referencia. El aumento de resistencia en edades tempranas (24 h-7 d) indica que la nanosílice acelera la hidratación y densifica la matriz, mejorando la cohesión interna. Las pruebas de permeabilidad evidenciaron comportamiento hidrofóbico (ángulos >90°), reduciendo la absorción de agua y favoreciendo la durabilidad. Esta estrategia optimiza el desempeño del mortero y promueve la sostenibilidad mediante la reutilización de residuos, alineándose con la economía circular y la nanotecnología, demostrando la viabilidad de nanosílice derivada de cangrejo en materiales de construcción ecoeficientes.

Abstract This study evaluates the use of crab shell waste to enhance mortar properties by incorporating nanosilica at 0.25% by cement weight as a sustainable alternative. The nanoparticles, obtained from biological waste, were applied to Type N and HS cements, formulated for masonry and sulfate-resistant applications. The methodology included nanoparticle synthesis, uniaxial compression tests, permeability assessments, and microstructural analyses (XRD and SEM). Results show that nanosilica improves compressive strength and durability, although nanochitin and calcium nanoparticles proved more effective in long-term performance. The C+S₀.₂₅% mixture reached 31.22 MPa at 90 days, similar to its control (31.63 MPa), while M+S₀.₂₅% achieved a 3.2% strength increase compared to its reference. The early-age strength gain (24 h-7 d) indicates that nanosilica accelerates cement hydration and densifies the matrix, improving internal cohesion. Permeability tests revealed hydrophobic behavior (contact angles >90°), reducing water absorption and enhancing durability. This approach optimizes mortar performance while promoting sustainability through the reuse of waste materials. It aligns with circular economy principles and nanotechnology applications, demonstrating the feasibility of using crab-derived nanosilica in the development of eco-efficient construction materials.

MODELADO DE REGÍMENES CLIMÁTICOS ESPACIO TEMPORALES EN LA SIERRA CENTRAL ECUATORIANA MEDIANTE CLÚSTERING DINÁMICO UTILIZANDO DATOS DE TEMPERATURA Y PRECIPITACIÓN DE LA NASA

Resumen El cambio climático se ha evidenciado en la Sierra Central de Ecuador, donde la compleja topografía andina es afectada por variaciones climáticas. Este estudio utilizó datos diarios espaciales de temperatura máxima (CHIRTS) y precipitación (CHIRPS) para identificar y modelar los regímenes climáticos de la región mediante clustering dinámico. La técnica empleada demostró una alta eficacia de separación de grupos, de acuerdo a los índices de clasificación de temperatura y precipitación de 0,98% y 0,99%. Se identificaron cuatro tipos de clima (WT) en cuanto a temperatura y precipitación. El WT2 presento condiciones térmicas moderadas, pero no extremos características de las regiones como la Costa y la Amazonía. También el WT4 presento temperaturas bajas frecuentes y escasa presencia de eventos térmicos extremos, un régimen climático propio de la Sierra Central especialmente en zonas de alta montaña. Se observó que la precipitación fue poco frecuente pero constante en zonas andinas (WT1), mientras que los (WT2 y WT3) presento precipitaciones escasas pero frecuente en las regiones más áridas como la región Costa y Sierra Sur. Los hallazgos contribuyen a una comprensión espacial y temporal del clima de la región, lo cual es esencial para la planificación ambiental y la gestión del cambio climático.

Abstract Climate change has been evident in the Central Sierra of Ecuador, where the complex Andean topography is affected by climatic variations. This study used daily spatial data of maximum temperature (CHIRTS) and precipitation (CHIRPS) to identify and model the region's climate regimes using dynamic clustering. The technique demonstrated high cluster separation efficiency, based on temperature and precipitation classification indices of 0.98% and 0.99%. Four climate types (WT) were identified in terms of temperature and precipitation. WT2 presented moderate thermal conditions, but not the extremes characteristic of regions such as the Coast and the Amazon. WT4 also presented frequent low temperatures and scarce occurrence of extreme thermal events, a climate regime characteristic of the Central Sierra, especially in high mountain areas. Precipitation was observed to be infrequent but constant in Andean areas (WT1), while WT2 and WT3 presented scarce but frequent precipitation in more arid regions such as the Coast and Southern Sierra. The findings contribute to a spatial and temporal understanding of the region's climate, which is essential for environmental planning and climate change management.