el uso de nuevas tecnologÍas en los laboratorios de

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II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009. 1 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, Laboratorios microescala, Sensores químicos, Química Sostenible. 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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II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos II Simposio Iberoamericano de Ingeniería de Residuos Barranquilla, 24 y 25 de septiembre de 2009.

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EL USO DE NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LOS LABORATORIOS DE QUÍMICA Y LA MINIMIZACIÓN DEL IMPACTO SOBRE LA SALU D 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, Laboratorios microescala, Sensores químicos, Química Sostenible.

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 Consumo de reactivos

con tecnología Riesgos e impactos

Conservación de la masa

2 g 0.02g Calentamiento Contaminación suelo

Estequiometría 1.5 g 1,x10-3 Contaminación de medio hídrico

Gases 5 gramos 1x10-3 Contaminación de aire.

Propiedades Coligativas

50 ml de disolvente orgánicos 2 - 4 g de solutos orgánicos. Difícilmente realizable.

4 ml de solventes orgánicos. 0.1-0.2 g de soluto orgánicos.

Riesgos para la salud. Impacto sobre el medio hídrico y el aire.

Soluciones Soluciones de Acido clorhídrico e Hidróxido de sodio 1M, 50 ml

Soluciones de Acido clorhídrico e Hidróxido de sodio 0.1M o menor , 10 ml

Contaminación de medio hídrico.

Calorimetría 1 - 1.5 g 10 - 15 g de solutos orgánicos e inorgánicos

Impacto al medio hídrico y al suelo.

Soluciones amortiguadoras y capacidad amortiguadora

Cualquier cantidad de los componentes. Pero son preferibles cantidades superiores a 2 g.

Cantidades inferiores del orden de 10-3. Medible la capacidad incluso para relaciones bajas de la capacidad amortiguadora

Impacto al medio hídrico.

Determinación de punto isoeléctrico de un aminoácido

Difícilmente realizable 0.1 g < de aminoácido No contaminante

Química orgánica Reactivos de Tollens y Benedit

Espectroscopia UV-VIS

Explosión, por formación de nitruro de plata.

Química orgánica Reactivo de Fehling Contaminación a medio acuático.

Equipos Utilizados

SENSOR DE

TEMPERATURASENSOR DE pH

SENSOR

DE

PRESIÓN

SENSOR DE GAS 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.

Reactivo Peso (kg) Observaciones

Acido cítrico 0.40 Acido acético 0,06 Acetato de sodio 0.06 Bicarbonato de sodio 0.44 Cloruro de sodio 0.50 Hidróxido de sodio 0.40 Sulfato de Zinc 0.10 Zinc 0.32 Acido oxálico 0.07 Baja utilización Acido clorhídrico 0.80 Aminoácidos 0.05

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 PROMEDIO PUNTO 1

PROMEDIO PUNTO 2

REMOCION EN CARGA

DBO5 Kg/día 0.33 0.11 66.67%

DQO Kg/día 0.77 0.18 76.62%

GRASAS Y/O ACEITES Kg/día 0.03 0.002 93.33% SÓLIDOS SUSPENDIDOS TOTALES Kg/día 0.98 0.4 58.16%

pH 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 Resultado Límite de detección

Metodología

Arsénico (mg/L) No detectable

0,0016 Absorción atómica

Bario (mg/L) 0,09 ----- Absorción atómica

Cadmio () No detectable

0,003 Absorción atómica

Fenoles (mg/L) No detectable

0,02 Colorimétrico antipirina Stándar Method AWWA, APHA, WEF, ED21 5530D

Plomo (mg/L) No detectable

0,0028 Absorción atómica

Mercurio (mg/L) 0,00018 ----- Absorción atómica

pH (unidades) 8,22 Potenciometría Standard Method AWWA, APHA, WEF, ED21 4500 H+B

Cloroformo No detectable

0,0100

Diclorometano No detectable

0,0300

Clorodibromometano No detectable

0,0200

Trihalometanos (µg/l)

Bromoformo No detectable

0,0500

Cromatografía de gases

o-cresol No detectable

0,34

p-cresol No detectable

0,03

1,4-diclorobenceno No detectable

0,06

Volátiles (µg/l)

2,4-di nitrotolueno No detectable

0,40

Cromatografía de gases

Aldrin No detectable

0,0690

Dieldrín No detectable

0,0700

4,4 DDT No detectable

0,1184

Plaguicidas organoclorados (µg/l)

Endrín No detectable

0,0822

Cromatografía de gases

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. julio-septiembre. pp 45-52.

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Page 12: EL USO DE NUEVAS TECNOLOGÍAS EN LOS LABORATORIOS DE

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