I ; +- r" c
'NOMBRE :
TELEFONO PARTICULAR:
MATRICULA:
CLAVE :
L/ CARRERA :
TRIMESTRE :
HORAS POR SEMANA:
-. LUGAR DONDE SE LLEVARA
A CABO Y'
8 !
L FECHA DE INICIO:
~T /FECHA DE TERMINACION: I , /NOMBRE DEL SUPERVISOR: L.
, r L
r I / 1
1 i
,.
ACTIVIDADES:
FIRMA
FIRMA
ALUMNO) :
SUPERVISOR):
Calderón Moreno Salvador
Ingenieria Bioquímica Industrial
87-v
20 horas.
Laboratorio del Instituto SEDUE
del área de Ingeniería.
1 Q de julio de 1987
3 0 de diciembre de 1 9 y
Ing. Alejandro Veraza Zavala
Jefe del Departamento de Factibi-
lidad de Proyectos Tecnológicos
y Cientificos.
Recopilación de información bi - bliográf ica.
Análisis bacteriológico para ex-
cretas y estiércol animal.
Planeamiento de metodologias adz cuadas de análisis y su comproba ción.
Evaluar modelos de digestores - anaerobios a escala de laborato-
rio.
cm.dd.U MWQ h&&. Calderón Moreno Salvador.
ingflejandro Veraza Zavala.
I N D I C E
5
6
7
8
9
1 0
1 1
1 2
TITULO
JUSTIFICACION
INTRODUCCION
ANTECEDENTES
OBJETIVOS
4 . 1 Objetivo General
4 .2 Objetivo Particular
PROGRAMA Y METODOLOGIA
5.1 Programa
5.2 Técnicas de Trabajo
RESULTADOS
6.1 Cursos Tipos
6 . 2 Formulas que se siguieron para
determinar algunas variables
6.3 Primera Corrida
6.4 Segunda Corrida
6 .5 Comparación de algunos resultados
de la primera y segunda corrida.
OBSERVACIONES Y DISCUSION
1
2 - 3
4 - 1 4
1 5 - 1 8
1 9
1 9
2 0
2 1 - 55
- 3
5 6 - 6 3
6 4 - 6 6
6 7 - 7 8
7 9 - 8 8
8 9 - 9 5
7.1 Observaciones Generales 9 6 - 9 7
7.2 Observaciones Particulaes (puntuales) 9 8 - 1 0 0
CINETICA CON BASE AL CONSUMO DE
CARBOHIDRATOS
CONCLUSIONES
RESUMEN DIBUJOS Y CRONOLOGIA
BIBLIOGRAFIA
1 0 1 - 1 0 6
1 0 7 - 1 0 8
1 0 9 - 1 1 0
1 1 1 - 1 1 3
1 1 4 - 1 1 6
"ANALLCIS BACTERIOLOGIC0 DE UN DIGESTOR ANAEROEIO A NIVEL LAEORATORLO"
"CELECCION DE TECNLCAS PARA UN ANRLISIS BACTERIOLOGICO Y FICICOQUIMICO DE LA
EXCRETA DE CERDO".
.
- 1, -
1 . - JUSTIFICACION Y N A T U R A L E Z A D E LpiS ACTIVIDADES.
L a e x c r e t a humana y a n i m a l c o n t a m i n a n p r i n c i p a l m e n t e e l a g u a , e l
a i r e , no s o l o i n d i r e c t a m e n t e p o r m e d i o d e l s u e l o , s i n o t a m b i é n - en f o r m a d i r e c t a . E s t a c o n t a m i n a c i Ó n d i r e c t a , e a e n s u m a y o r -- p a r t e c o n s e c u e n c i a d e l a s g r a n d e s d e n s i d a d e s d e p o b l a c i ó n humana
y de l a o r g a n i z a c i ó n u r b a n a , d e p e n d e de que l a s a g u a s n e g r a s de
u n a c o m u n i d a d s e v i e r t e n en u n c u r s o de a g u a q u e a b a s t e c e a o t r a .
L a e x c r e t a humana y a n i m a l c o n t r i b u y e c o n g r a n d e s c a n t i d a d e s d e
b a c i l o s c o l i f o r m e s , m u c h o menos de C l o s t r i d i u m p e r f r i n g e n s , c o n
S t r e p t o c o c c u s f s e c a l l s a l f a - h e m o l í t i c o s o E h t e r o c o c o s ; u n a g r a n
v a r i e d a d de m i c r o o r g a n i s m o s p a t ó g e n o s s o n e x p u l s a d o s e n l a s h e -
c e s de p e r s o n a s i n f e c t a d a s y t r a n s m i s o r e s . E n t r e l o a mas cornu--
n e s e s t á n l a s b a c t e r i a s e n t é r i c a a p a t ó g e n a s , como l a S a i m o n e i i a -
S h i g e l l a .
A c t u a l m e n t e s e t i e n e u n p r o b l e m a e n e l c e n t r o p o r c i n o d e l a P i e -
dad M i c h o a c á n , en e l t r a t a m i e n t o de l a e x c r e t a de c e r d o . La e x -
c r e t a g e n e r a d a c o n t a m i n a p r i n c i p a l m e n t e e l a g u a y e l s u e l o d e m;
c r o o r g a n i a m o s p a t Ó g e n o s . E s t a e x c r e t a de c e r d o p u e d e s e r u t i l i -
z a d a p a r a l a o b t e n c i ó n de b i o g a s ( m e t a n o ) , a d e m á s de f e r t i l i z a n -
t e s o r g á n i c o s los c u a l e s p u e d e n s e r i n c o r p o r a d o s a l a t i e r r a .
Como u n a m e d i d a e n l a p r e v e n c i ó n y c o n t r o l de l a c o n t a m i n a c i Ó n - a m b i e n t a l , s e d e b e h a c e r u n e s t u d i o p a r a l a u t i l i z a c i Ó n de l a e x
c r e t a humana y a n i m a l . -
E l d i g e s t o r a n a e r o b i o n o s s i r v e p a r a t r a t a r l a s e x c r e t a s humanas
y a n i m a l e s , d e l a s c u a l e s s e p u e d e o b t e n e r e l b i o g a s a b o n o en r i -
q u e c i d o c o n n i t r ó g e n o en f o r m a a m o n i a c a l , e l c u a l p u e d e s e r u t i -
l i z a d o en l a a g r i c u l t u r a . P o r l o t a n t o e 8 n e c e s a r i o h a c e r l e u n
a n á l i s i s f i s i c o q u í m i c o a l r e s i d u o de N O 2 , N O 3 , N a , VI, C a , P , p a -
r a s a b e r e l b a l a n c e d e l c o n t e n i d o d e s a l e s m i n e r a l e s d e é s t e . E s
t e a n é l i s i s d e b e h a c e r s e a l i n i c i o y f i n a l d e l a d i g e s t i ó n a n a e -
r o b l a .
2
Como e l e x p e r i m e n t o s e h i z o a e s c a l a d e l a b o r a t o r i o s e d e t e r m i n ó
t a m b i é n l a c i n é t i c a d e consumo de c a r b o h i d r a t o s y l a s í n t e s i s d e
p r o t e i n a s . Además s e m i d i ó l a v a r i a c i ó n d e l p H , l a t e m p e r a t u r a
i n t e r n a y l a e x t e r n a y e l DUO. Los d a t o s o b t e n i d o s s e e m p l e a r o n
p a r a t r a t a r d e h a c e r un e s c a l a m i e n t o d e l d i g e s t o r a n i v e l l a b o r a -
t o r i o a p l a n t a p i l o t o .
3
2.- I N T R O D U C C I O N .
."
.-
,
De l a s r e l a c i o n e s e n t r e los miembros de l a s p o b l a c i o n e s humanas - que f a c i l i t a n l a t r a n s m i s i ó n de l a s i n f e c c i o n e s , l a s que dependen
de l o s s u m i n i s t r o s de a g u a y e l i m i n a c i ó n de l a s aguas n e g r a s ocupan
uno de l o s l u g a r e s más i m p o r t a n t e s .
L a s e n f e r m e d a d e s t r a n s m i t i d a s p o r e s t o s m e d i o s s e l i m i t a n , n a t u r a l
mente a l g r u p o de l a s l l a m a d a s e n t é r i c a s , en l a s que l a i n f e c c i ó n
s e o r i g i n a p o r e l t u b o d i g e s t i v o y los m i c r o o r g a n i s m o s c a u s a n t e s - s e e l i m i n a n con l a s h e c e s . E l m a t e r i a l c on t am inado con h e c e s e s - i n g e r i d o p o r p e r s o n a s s u s c e p t i b l e s , q u i e n e s r e s u l t a n i n f e c t a d a s ,
cuando l a t r a n s m i s i ó n s e e f e c t ú a a t r a v é s d e l s u m i n i s t r o de a g u a .
Fue p u b l i c a d o po r nrner ican P u b l i c H e a l t (1 ) .
Según M i t c h e l R. (6) O b s e r v ó p o r med io de s u s i n v e s t i g a c i o n e s que
l o s m i c r o o r g a n i s m o s pa tÓgenos que l l e g a n a l o a d e p ó s i t o s de a g u a ,
p r o c e d e n de l a s d e s c a r g a s i n t e s t i n a l e s d e l hombre y a n i m a l e s . Ade
más de c i e r t a s e s p e c i e s de b a c t e r i a s , p a r t i c u l a r m e n t e l a f a m i l i a
E n t e r o b a c t e r i a c e a s ( a n a e r o b i a f a c u l t a t i v a ) , de l o s c u a l e s l o s s i -
g u i e n t e s g é n e r o s s e e n c u e n t r a n : E s c h e r i c h i a , S a l m o n e l l a , S h i g e l l a
y P r o t e u s . L o s c o c o s g r am p o s i t i v o s ( a n a e r o b i o s f a c u l t a t i v o s ) . - Como son l a s s i g u i e n t e s f a m i l i a s : M i c r o c o c o c á c e a s , g e n e r o C t a p h y l g
c o c c u s , E s t r e p t o c o c á c e a s , g e n e r o S t r e p t o c o c c u s , P e p t o c o c á c e a s ( a n a
e r o b i o s e s t r i c t o s ) ; l o s g é n e r o s que s e e n c u e n t r a n s o n : P e p t o c o c c u s
P e p t o a t r e p t o c o c c u s , s a r c i n a , B a c i l l á c e a s son b a c i l o s y c o c o s que
f o rman e n d o e s p o r a s como e l g é n e r o C l o s t r i d i u m , M e t a n o b a c t e r i a c e a s
( b a c t e r i a s p r o d u c t o r a s de m e t a n o ) , como son l o s g é n e r o s Me thanobag
t e r i u m , M e t h a n o s a r c i n a , Me thanococ cus .
-
De l a e x c r e t a a n i m a l f u e r o n i d e n t i f i c a d o s a l g u n o s m i c r o o r g a n i s m o s
p a t ó q e n o s p o r A l e x a n d e r e t . a l . De 4 4 e j e m p l o s a i s l ó :
1 0 E s p e c i e s de C l o s t r i d i u m
C l o s t r i d i u m p e r f r i n g e n s
C l o s t r i d i u m c h a u v o e i
C l o s t r i d i u m no v y i
4
Clostridium sordellii
Clostridium butyricum
Clostridium cochlearium
Clostridium multifermentsns
Clostridium carnis
Clostridium tetanomorphum
Clostridium histolytícum.
2 especies de Corynebacterium
Corynebacterium pyrogenes
Corynebacterium equi
3 especies de Salmonella
Salmonella blockley
Jalmonella saint-paul
Salmonella typhimurium var. copenhagen.
2 especies de Mycobacterium.
Mycobacterium bovis
My cob act erlum avi um.
En esta excreta de animal al ser pasada p o r una fuente de calor
se observó que se eliminan algunos microorganismos patógenos. Me=
ser et. al ( I ) estudiaron la combinación temperatura-tiempo, n e c e
sarios para destruir patógenos potenciales, por ejemplo:
GENERO TIEMPO DE RESIDENCIA
TEMPERRTURR O MUERTE DE L R ERCTERIR
Salmonella pullorum 6 2 . 8 P C 30 min
Calmonella typhimurium 6 2 . 8 0 C
Escherichia coli 68.30C
todos los géneros. 150.0QC
6 0 mín
30 min
3 horas.
L o s bacilos coliformes, es un grupo heterogéneo dentro del gran - g r u p o de bacilos intestinales gram negativos. Estos microorganis mos fermentan la lactosa rápidamente, p o r lo que e s una prueba pa
5
r e d e t e r m i n a r su e x i s t e n c i a en l a c o n t a m i n a c i ó n f e c a l . Estos m i c r o o r g a n i s m o s e s t á n d i s t r i b u i d o s a m p l i a m e n t e en t o d a s p a r t e s , en
e l s e n t i d o d e que l o s b a c i l o s c o l i f o r m e s s e e n c u e n t r a n u n i v e r s a l
mente en l a s v i a s i n t e s t i n a l e s d e l hombre y a n i m a l e s , t a n t o d e - s a n g r e c a l i e n t e como de s a n g r e f r í a , R o g g e n d o r f e t . a l . (6).
P a r a su i d e n t i f i c a c i ó n , en g e n e r a l l a f a l t a de m e d i o s e s p e c í f i c o s
d e c u l t i v o p a r a d i f e r e n c i a s o c o n t a r l o s e n t e r o c o c o s , h a s i d o u n a
d i f i c u l t a d p r á c t i c a . E n los ú l t i m o s años s e h a n d e s a r r o l l a d o va- -
r i o s m e d i o s de c u l t i v o S a t i s f a c t o r i o s , S l a n e t z e t . a l . ( 4 ) . L o s
e n t e r o c o c o s t i e n e n t e n d e n c i a a p e r s i s t i r m á s t i e m p o que l a s b a c t e
r i a s i n t e s t i n a l e s p a t ó g e n a s , p e r o no t a n t o como l o s c o l i f o r m e s - s u e l e n e n c o n t r a r s e en u n número c o n s i d e r a b l e m e n t e menor que l o s - c o l i b a c i l n s .
P a r a l a d i f e r e n c i a c i ó n f i s i o l ó g i c a s e h a n a p l i c a d o t r a d i c i o n a l m e n
t e c u a t r o r e a c c i o n e s b i o q u í m i c a s : l a f o r m a c i ó n de i n d o l a p a r t i r
de t r i p t h f a n o , l a p rueba de r o j o de m e t i l o , l a r e a c c i ó n de Woges-
P r o s k a u e r ( W / P ) y l a c a p a c i d a d de u t i l i z a c i ó n d e l C i t r a t o como - Ú n i c a f u e n t e de c a r b o n o ; además de l o s c a l d o s F K , CF; E d d y , 8 . p .
e t . a i . ( 1 0 ) .
L a d i g e s t i ó n a n a e r o b i a e s u n mé todo e f i c i e n t e p a r a l a r e d u c c i ó n
d e d e s p e r d i c i o s s ó l i d o s ; a l f i n a l de l a f e r m e n t a c i ó n e l r e s i d u o - c o n t i e n e n u t r i e n t e s p a r a l a s p l a n t a s , además d e p r o d u c i r u n g a s - que puede s e r u t i l i z a d o como c o m b u s t i b l e
L a s d i f e r e n t e s c l a s e s de m i c r o o r g a n i s m o c que i n t e r v i e n e n en e l -- p r o c e s o de f e r m e n t a c i ó n a n a e r o b i a , u t i l i z a n como C o m b u s t i b l e a z b -
c a r e s , p a r t i c u l a r m e n t e l a D - g l u c o s a , p e r o a l g u n a s b a c t e r i a s pue--
den o b t e n e r a u e n e r g í a m e t a b ó l i c a e f e c t u a n d o l a f e r m e n t a c i ó n a n a e
r o b i s d e m o l é c u l a s c o m b u s t i b l e s t a l e s como los á c i d o s g r a s o s , l o s
a m i n o á c i d o s , l a s p u r i n a s o l a s p i r i m i d i n a s , s e gún l a s e s p e c i e s .
T e n i e n d o u n a m b i e n t e d e a n a e r o b i o s i s s e p r e s e n t a n l o a s i g u i e n t e s
p r o c e s o s b i o q u í m i c o s :
6
..
. ...
L a F e r m e n t a c i Ó n ~ H o m o l á c t i c a
I .
. .~
I".
"
... "
....
..-,
. .., ~,...
, ...
. "
.. .
I-
.... ,... I_
... ~... . ~.
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,_'I
.
..*
.,._
...-
- .. . - . <. .- -<-
, -
I
H e t e r o l á c t l c a
A l o o h b l i c a
B u t i r i c a
P r o p i ó n i c e
A c é t i c a
F Ó r m i c a.
a ) L a v i a E . M . P . c o n s i s t e e n l o s i g u i e n t e :
G l u c o s a
A T P - -. - - - . - I . - _ ..-. _- ADP
G l u c o s a - 6-P
A T P
F r u c t o s a - 6-P --... .-__
I I ...__ .-..- ADP
F r u c t o s a - 1 , 6 - DP.
1 1 2 ( G l l c e r a l d e h i d o - 3 P ) D í h i d r o x i a c e t o n a - f o s f a t o
NAD+ _.___ - _ - _ _ - _.-. *-----.. NADHZ
ADP 1 ATP
._ ..___.__.. ._---. - _ _ _ _
2 ( I . 3 D l f o s f o g l i c e r a l d e h i d o ) ,
2 ( A c . 3 - P - G l i c é r i c o )
2 ( A c . 2 - P - G l l c é r i c o ) I
ADP --..- .-._ _ _ _ . - . . _ . - _ _ - A T P
2 ( F o s f o e n o l p i r u v a t o ) .
7
I
.. .
.. m 111
n I: I
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.... L . .
,..-
.
. ”I
...
. <“
.. - I .I
_I
1-
..._
c ) L a F e r m e n t a c i ó n .
c . 1 ) A l c o h ó l i c a ( o p r i m e r c a s o d e V e u b e r g ) .
o quo 01 e l E l pH j u e g a u n p a p e l i m p o r t a n t e en e s t a f e r m e n t a c i ó n 1 m e d i o s e e n c u e n t r a a l c a l i n o s e p r e s e n t a l a s í n t e s i s dol en d e t r i m e n t o d e l a p r o d u c c i ó n de a l c o h o l . S i t u a c i b h
p r e s e n t a c u a n d o a l m e d i o de f e r m e n t a c i ó n s e a d i c i o n a * s o d l o .
)lir.rol 0*4m@ &?: t. Ir
@L(tk*O- S i s e e n c u e n t r a á c i d a s e o b t i e n e e t a n o l y Act*
G l u c o s a
M p.-- ---A T P ++I ---ADP
b Glu- 6 , P.
f 1
F r u d t Q s a - 6,P
-.ATP
1 , f i - F r u c t o s a , D.P.
J
L
L
L "
.-
. .,. r..
.. r-
.. *_.
. .. c-
. .
. ...
I-
. ,.
.L.
._
.AI
. ..
._L.
. ._
-,,'.
Zf.
I c
1
1 DHAP
4 2 ( G l i c e r a l d e h i d o - 3 P )
I
N A D---c--
2 ( 1 , 3 , DP G l i c e r a l d e h i d o ) .
A D P - - - - + - ~ T p I :
2 ( P . E . P ) .
ADP-----+ .A T P
3 ,-Ace t a 1 deb; do ,mi a HS O
A c e t a l d e . f d o - HS03 [: : &-e- "
2 ( P i r u v t +
T e n i e n d o e l med i o a u l f i t o d e s o d i o N a H S 0 3 , s e p r oduce g l i c e r o l en
v e z d e e t a n o l .
E l NADHZ e l no r e a c c i o n a r con e l a c e t a l d e h i d o p a r a Formar e t a n o l
d e b i d o a que r e a c c i o n a con NaHS03 e l c u a l e s i r r e v e r a i b l a . A l - a c u m u l a r s e e l NADH r e a c c i o n a con l a DHAP y l a r educe h a s t a G l i -
c a r o l . 2
10
c . 2 ) L á c t i c a .
, ..
. ~-
A l g u n o s m i c r o o r g a n i s m o s que i n t e r v i e n e n e n e s t e p r o c e s o s o n :
C t r e p t o c o c u s , L a c t o b a c i l l u s , B a c i l l u s .
E s t a s e d i v i d e en d o s :
c . 2 . 1 . ) F e r m e n t a c i ó n H a m o l á c t i c a .
L a m o l é c u l a de g l u c o s a de s e i s á t o m o s de c a r b o n o s e d e g r a d a y f o r
ma d o s m o l é c u l a s de á c i d o l á c t i c o de t r e s á t o m o s de c a r b o n o , como
ú n i c o p r o d u c t o f i n a l .
c . 2 . 2 . ) F e r m e n t a c i ó n H e t e r o l á c t i c a .
P o r c a d a m o l é c u l a de g l u c o s a s e o b t i e n e n como p r o d u c t o s f i n a l e s - Una m o l é c u l a de c a d a u n o de los s i g u i e n t e s p r o d u c t o s : á c i d o l á c t i
c o , e t a n o l y C O Z
E s t a s f e r m e n t a c i o n e s s o n s i m p l e s v a r l a c i o n e a de l a V I A E .M.P . - (Embden - M e y e r h o f ) .
L a f e r m e n t a c i ó n p r o p i ó n i c a .
L o s m i c r o o r g a n i s m o s i n v o l u c r a d o s e n e s t e t i p o de f e r m e n t a c i ó n p e y
t e n e c e n p r i n c i p a l m e n t e a l o s g é n e r o s P r o p i o n i b a c t e r i u m y C l o s t r i -
d i u m . .
L a f o r m a c i ó n de m e t a n o .
E l p r o c e s o de f o r m a c i ó n de m e t a n o n o e s p r o p i a m e n t e u n a f e r m e n t a -
c i ó n , a u n q u e e s s i e m p r e un p r o c e s a a n a e r o b i o e s t r i c t o y que s e d=
n o m i n a , e n t é r m i n o s g e n é r i c o s , como r e s p i r a c i ó n a n a e r o b i a . L a
f o r m a c i ó n de g a s m e t a n o s e h a l l a p r e c e d i d a de u n a f e r m e n t a c i ó n - ( e n e l c a s o de c u l t i v o s m i x t o s ) , l a c u a l p u e d e s e r de d i v e r s o s - t i p o s , a s a b e r : a l c o h ó l i c a , a c é t i c a , b u t í r l c o , p r o p i ó n i c o , f ó r m i -
c o t e t c .
. ..
.,”.
En l o s s i s t e m a s d e p r o d u c c i ó n d e l q a s a p a r t i r d e d i v e r s o s d e s e -
c h o s o r g á n i c o s (estiércoles), s e pueden p r e s e n t a r l a s f e r m e n t a - -
c i o n e s m e n c i o n a d a s , p u e s t o que l a d i v e r s i d a d m i c r o b i s n s a s í l o - - p e r m i t e , e s d e c i r , s e h a o b s e r v a d o que l a m e j o r p r o d u c c i ó n de me-
t a n o o b i o g a s e s más f a c t i b l e c on l o s c a t a b o l i t o s d e a s o c i a c i o n e s
m i c r o b i a n a s c o m p l e j a s , corno s e o b s e r v a en e l c u a d r o .
CUSTRATO COMPLEJO ( P O L I S R C A R I D O S )
4 F e r men t s c I Ón
r a t o
..
...
r-
12
E n l a q u e p a r t i c i p a n l o s g é n e r o s P r o p i o n i b a c t e r i u m , E n t e r o b a c t e -
r i a s , C l o s t r i d i u m , B u t i r o b a c t e r i u m e t c . , e n r e l a c i ó n e s t r e c h a c o n
l a s b a c t e r i a s f o r m a d o r a s de m e t a n o ( o m e t a n o g é n i c a s ) .
L a s b a c t e r i a s m e t a n o g é n i c a s n o h a n s i d o e s t u d i a d a s t a n t o como -- o t r o s g r u p o s b a c t e r i a n o s , a u n q u e a l g o s e c o n o c e de c i e r t o s e s p a - -
c i o s de l o s g é n e r o s M e t h a n o b a c t e r i u m M e t h a n o b s c i l l u s , M e t h s n o c o - -
c c u s y M e t h a n o a a r c i n a . P o r o t r o l a d o s e s a b e q u e l a s m e t a n o b a c t e
r i a s ann a n a e r o b i a s e s t r i c t a s que s e d e s a r r o l l a n a p H n e u t r o s - ( s i e n d o muy s e n s i b l e s a l o s c a m b i o s de é s t e ) y q u e c r e c e n d e n t r o
de u n a m p l i o i n t e r v a l o de t e m p e r a t u r a . S i n e m b a r g o , s o n p o c o s - l o s c o n o c i m i e n t o s a c e r c a de l a o b t e n c i ó n de e n e r g í a y de l o a eve'
t o s i n v o l u c r a d o s e n e l p r o c e s o .
L o s p r i m e r o s d a t o a d e l b a l a n c e e s t e q u i o m é t r i c o p r o p o n í a n q u e l o a
c o m p u e a t o s p r e c u r s o r e s d e l m e t a n o e r a n o x i d a d o s h a s t a C O q u e es
2 t a o x i d a c i ó n e s t a b a a c o p l a d a a u n a r e d u c c i ó n , de f o r m a q u e e l CO
s e t r a n s f o r m a b a e n m e t a n o .
2'
2 y E l p r o c e s o de b i o s í n t e s i s e n u n o s c a s o s es d e p e n d i e n t e de C O
e n o t r a s n o , y p o r e x t e n s i ó n , q u e la d e p e n d e n c i a e s u n a f u n c i ó n - d e l s u s t r a t o . Así p u e s , c u a n d o e l s u s t r a t o e s m e t a n o 1 o a c e t a t o
l a f o r m a c i ó n d e l m e t a n o e s i n d e p e n d i e n t e d e l C O . p e r o c u a n d o los s u s t r s t o s s o n e t a n o l , p r o p i o n a t o o b u t i r a t o s i e s d e p e n d i e n t e d e l
C O Z . E s t o e s i m p o r t a n t e , p u e s c u a n d o l a p r o d u c c i ó n de b i o g a s e s
d e p e n d i e n t e de l a f e r m e n t a c i ó n , é s t a t i e n e q u e e s t a r en f u n c i o n s -
m i e n t o c o n t i n u o , de o t r a f o r m a l a b i o s í n t e s i a de g a s m e t a n o t e n d e
r í a a a n u l a r s e .
2 '
E l r e s i d u o o b t e n i d o de l a d i g e s t i ó n a n a e r o b i a e a u t i l i z a d o en l a
a g r i c u l t u r a ; é s t o s r e s i d u o a o r g á n i c o s m u e s t r a n s o b r e los q u í m i c o s
l a s s i g u i e n t e s v e n t a j a s .
1 . - M a y o r e f e c t o r e s i d u a l .
2 . - Aumento e n l a c a p a c i d a d de r e t e n c i ó n de humedad d e l s u e l o a
t r a v é s de s u e f e c t o s o b r e l a e s t r u c t u r a ( g r a n u l a c i ó n ) , l a p o r o s i
d a d y l a d e n s i d a d a p a r e n t e .
. ... I . .
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, .
” ...
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c .,
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. -. I-
...,
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....
..-
3.- F o r m a c i ó n d e c o m p l e j o s o r g á n i c o s con l o s n u t r i e n t e s mantenie ’
d o a é s t o s en forma a p r o v e c h a b l e p a r a l a s p l a n t a s .
4.- R e d u c c i ó n d e l a e r o s i ó n de los s u e l o s , a l aumenta r l a r e s i c - -
t e n c i a de l o s a g r e g a d o s a l a d i s p e r s i ó n p o r e l i m p a c t o d e l a s g o -
t a s d e l l u v i a y a l r e d u c i r e l e s c u r r i m i e n t o s u p e r f i c i a l .
5.- E l e v a c i ó n d e l a c a p a c i d a d de i n t e r c a m b i o c a t i ó n i c o d e l suelo, p r o t e g i e n d o los n u t r i e n t e s d e l a l e x i v i a c i ó n .
6 . - L i b e r a c i ó n d e Cü que p r o p i c i a l a s o l u b i l i z a c i ó n d e n u t r i e n k
t e s . 2
7.- R b a s t e c i m i e n t o d e c a r b o n o o r g á n i c o , como f u e n t e d e e n e r g í a , a
l a f l o r a m i c r o b i a n a h e t e r ó t r o f a .
3 . - A N T E C E D E N T E S .
.-"
'. . ....
1-1
....
. .
..
. .,. -_
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L a s b a c t e r l a s p a E t i c u l a r m e n t e L a c t o b a c l l o a , S t r e p t o c o c o s , ü a c t e -
r o l d e s , E s c h e r i c h i a C o l 1 y C i D s t r l d i u m p e r f r i f i g e n a , f o rman p a r t e
de l a e x c r e t a d e c e r d o a d u l t o . I . P . C a l a m i t r o .
E s t a s b a s t e r í a s son a n a e r o b i a s e s t r i c t a s y f a c u l t a t i v a s ; f o rman
p a r t e d e l a f l o r a i n t e s t i n a l d e l c e r d o .
E s t a f l o r a m i c r o b i a n a l n t e r v i e n e en l a d i g e a t i ó n de l a m e t e r l a - o r g á n i c a , h a s t a b i h x i d o de c a r b o n o , metano d e n t r o d e l d i g e s t o r - ( f e r m e n t a d o r ) y o t r o s e c o c i s t e m a s a n a e r o b i o a como l o s p a n t a n o s , -
l o d o s a c t i v a d o s , rumen de a n i m a l e s e t c . , B R V R N T MP. 1 9 7 7 .
Se a l s l a r o n b s c t e r i a s d e l e x c r emento de c e r d o p a r a s u d e s a r r o l l o
en un " F e r m e n t a d o r s e m i l l a " , a P i n d e p e r m i t i r 1 s t r a n s f e r e n c i a -
de e s t a s a u n d i g e s t o r d e m a y o r t amaño , s i n s e r I d e n t i f i c a d a s . - L o s f a c t o r e s d e c r e c i m i e n t n ann s u s t r a t o s c r u d o s y l o s a c e p t o r e i
d e e l e c t r o n e s s e e v a l u a n p o r e l c r e l m i e n t o .
E l c r e c l m i a n t o d e v a r i o s g r u p o s da h a c t e r i a i y e l a i s l a m i e n t o - - pueden s e r i n c r e m e n t a d o s p o r un medio q u e c o n t e n g a g l u c o a a , c e l o
b i o s a , a l m i d ó n s o l u b l e , p i r u v a t o , p e p t o n e , e x t r a c t o d e l e v a d u r a ,
m i n e r a l e s , á c i d a s v o l á t i l e s , v i t a m i n a s , b i c a r b o n a t o d e s o d l o , -- c l s t e i n a y u n d i g e s t o r d e f l u i d m s . E . L . I A N N O T T I J.R.FISCHER 1981.
E l p r o c e s o d e d i g e s t i ó n a n s e r o b i a , de l a e x c r e t a an ima l s e d i v i d e
en c u a t r o f a s e s .
- L a p r i m e r a f a s e ; e a l a h i d r b l i a i s d e l s u s t r a t o , a c ompues to s mas
s i m p l e s o monómetros ( D - g l u c o s a ) .
- L a s e g u n d a f a s e e a l a A c i d o g é n e c i s . Los moniimeroa son t r a n s f o r
mados a á c i d o s g r a s a s ( á c i d o a c é t i c o , Sicido p r o p i ó n i c o , á c l d o bu-
t í r i c o ) , mas a l c o h o l e s ( m e t a n o l , e t a n o l ) , g a s c a r b ó n i c o e h i d r Ó g o
n o .
- L a t e r c e r a P a s e , e s l a R c e t o g é n e s i i . T r a n s f o r m a a l o a p r o d u c t o s
de 1 0 a c l d o g á n e s l s e n p r e c u r s o r e s d e l metano como son: h c l d o act$-
t i c 0 y h c i d o f ó r m l c a . E a t a a reaccionaa p e r m i t e n e v i t a r una acumu-
l a c l 8 n de á c i d o s g r i m o a v o l á t i l e s , d i f e r e n t e s s l á c i d o a c 8 t i c o .
y á c i d o f ó r m 5 c o . E s t a s r e a c c i o n e s p e r m i t e n e v i t a r u n a acumula--
c i ó n d e á c i d o s g r a a o e v o l á t i l e s , d i f e r e n t e s a l á c i d o a c é t i c o , l a s
c u a l e s a c o n c e n t r a c i o n e s muy e l e v a d a s s e c o n v i e r t e n en i n h i b i d o - -
re^ de l a m e t a n o q é n e s i s .
L a s b a c t e r i a s que i n t e r v i e n e n en e s t a f a s e son: D e s u l f a v i b r i o , -- C l o a t r i d i u r n Thermoa u t r o p h i c u m ; C l o s t r i d i u m f ó r m i c o a c e t i c u m , P c g
t o b a c t e r i u m w o o d i . E s t a s b a c t e r i a s v i v e n e n s i m b i o s i s con l a s - - b a c t e r i a s m e t a n ó g e n e a s , c o n s u m i d o r a s de h i d r ó g e n o .
- L a c u a r t a f a s e , e s l a m e t a n o g é n e s i s . Se c o n v i e r t e e l á c i d o ac-
t i c o , e l b i ó x i d o d e c a r b o n o e h i d r ó g e n o a metano. L a a b a c t e r i a s - que i n t e r v i e n e n s o n a n a e r o b i a a e s t r i c t a s ( M e t h a n o b a c t e r i u m Thermg
a u t r o p h i c u m , M e t h a n o s a r c i n a b a r k e r i ) .
A l g u n a s d e l a s b a c t e r i a s i n v o l u c r a d a s en e l p r o c e s o d e d i g e s t i ó n
no pueden s e r a i s l a d a s d e b i d o a que s e r e q u i e r e n c o n d i c i o n e s m u y
e s p e c i a l e s . U s u a l m e n t e e l 1 2 % d e l t o t a l d e b a c t e r i a s o b s e r v a d a s
p o r e l m i c r o s c o p i o ; pueden ser c l a s i f i c a d a s y c u l t i v a d a e B R Y A N T
M.P. 1979.
- L a s r e a c c i o n e s q u e i n t e r v i e n e n d u s a n t e e l p r o c e s o .
1. CH3CH 2 OH + 2HOH -2CH3COOH + 8 CHI a [HJ + CO-CH + 2 HOH. 2 4
a) . CH3CH20H + coz -2CH3COOH + CH4
- 8 C H I
+ 2 HOH
b ) . 4 H2 + C O Z + 2 HOH
4 CH30H + 4 HOH -hC02 + 2 4 [ H I
24 C H I + 3 coz - 3 C H 4 + 6HOH + COZ
4H2 8 [ H I + C02-H4
c ) . 4CH30H -3CHq + 2HOH + C O Z I ,..
. ..
.I
16
HZ 2. co + HOH * c o z ' +
+ HOH
+ HOH kHz - CH4 3 H ~ - CH4 +
co +
3. 3 C H 3 C H Z C H 2 C D O H + HOH- 4CH3COOH + 8 [HJ + 8 [-cH,, + 2 HOH coz
4 2 HOH + C02-4 C H COOH + C H 3
2 C H 3 (CH2I2 COOH +
4. CH3CHZCOOH + B HOH-4 CH3COOH + 4 coz + 24 [q 3 C O Z + 24 [Hl-3CH4 + 6 HOH
2 4 CEH3CHZCOOH) + 2HOH-4CH3COOH + C O + CH4
Como s e menc ionó a n t e r i o r m e n t e l a b l o s í n t e s i s d e metano e n unos - c a s o s e s d e p e n d i e n t e d e l COZ y p o r e x t e n s i ó n e s t a r á e n f u n c i ó n -- d e l s u s t r a t o . Si e l s u s t r a t o e s metano1 o a c e t a t o , l a f o r m a c i ó n
s i l o s s u s - d e l metano e s i n d e p e n d i e n t e de l a p r e s e n c i a d e l C O
t r a t o s f u e r a n e t a n o l p r o p i o n a t o o b u t i r a t o d e p e n d e r á n de e s e g a s .
E n c o n s e c u e n c i a cuando l a p r o d u c c i ó n d e l b i o g a s d ependa de l a f e r
m e n t a c i ó n , e l p r o c e s o d e b e r á s e r c o n t i n u o , d e lo c o n t r a r i o l a b i g
s í n t e s i s d e l metano s e a n u l a r í a .
2 '
C o n d i c i o n e s q u e d e b e t e n e r l a m e z c l a y e l d i g e s t o r .
1. - E l vo lumen d e o p e r a c i ó n d e b e d e ser ap rox imadamente un 7 5 % -- d e l vo lumen n o m i n a l .
2 . - L a m e z c l a d e b e c o n t e n e r d e l 8-12 p o r c i e n t o d e ' s ó l i d o a t o t a l e s .
3 . - A l a h o r a d e l a r r a n q u e l a m e z c l a d e b e t e n e r un pH de 6.5-8 - ( e s e l v a l o r ó p t i m o ) .
4.- L a d i g e s t i ó n t i e n e l u g a r a t e m p e r a t u r a s que van de OOC a 7 0 0 C c l a s i f i c a d a d e l a s l g u i e n t e m a n e r a :
a ) E n un r a n g o p o i c r ó f i l o ( O - Z O ) O C , l a p r o d u c c i ó n de g a s e5 muy -
17
I .
c,.
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, .. ,
. .
..""
I -
. I..
. . .. -. . . .
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...
^_,.
. .. r.-
..
r
, .
.-.
.~
, . ,
e -
. .
p e q u e ñ a .
b ) En u n r a n g o m e s ó f i l o ( 2 5 - b O ) Q C , l a p r o d u c c i ó n de g a s aumenta - c o n s i d e r a b l e m e n t e .
c ) E n u n r a n g o t e r m ó f i l o (45-60)QC, s i hay p r o d u c c i ó n de g a s p e r o
e s menor e s c a l a q u e e l r a n g o m e a ó f i i o . Se e n c u e n t r a que l a t e m p 5
r a t u r a b p t i m a p a r a e l r a n g o m e s Ó f i l o e a de 35QC y p a r a e l r a n g o - t e r m a f í i i c o e s de 52.5QC.
5.- E l t i e m p o de r e t e n c i ó n e s u n a f u n c i ó n de l a t e m p e r a t u r a . T . P o r
l o que a una T 7 Z O Q C a u m e n t a r á el t i e m p o de r e t e n c i ó n y a una - T e Z O Q C d i s m i n u i r á e s t e .
6 . - L a r e l a c i ó n de c a r b o n o - n i t r ó g e n o ( C / N ) . S e sabe que e s t a s - b a c t e r i a s r e q u i e r e n de 25 a 35 p a r t e s de c a r b o n o p o r u n a de n i t r o
geno.
7.- L a a g i t a c i ó n e s u n a a p e c t o i m p o r t a n t e p a r a l a v e l o c i d a d de - p r o d u c c i ó n de g a s que a y u d a a l c o n t a c t o e n t r e l a s b a c t e r i a s m e t a -
n o g é n i c a s y e l s u s t r a t o , r e s u l t a n d o e n t o n c e s una d e p e n d e n c i a d i - -
r e c t a e n t r e a g i t a c i ó n y a c t i v i d a d de b a c t e r i a s y p o r l o t a n t o ma-
yor c a n t i d a d de m e t a n o g e n e r a d o . En c o n s e c u e n c i a son dos l o a f a g
t o r e a que c o r r o b o r a n l a n e c e s i d a d de a g i t a r e l d i g e s t o r , e l p r i m e
ro es q u e l a espuma f o r m a d a p o r l a p rop ia f e r m e n t a c i ó n , que a e a i g
J a e n l a s u p e r f i c i e d e l m a t e r i a l a t r a t a r , r e d u c e enormemente l a
g e n e r a c i ó n de g a s y e l segundo e s que l a p r o d u c c i ó n de me tano de-
pende de l a d e s c o m p o s i c i ó n d e f i n a s p a r t í c u l a s de v e g e t a l e a n o d i
g e r i d o s p r e s e n t e e en e l e s t i é r c o l , é s t a s t i e n d e n a a s e n t a r s e en
el f o n d 0 d e l t a n q u e o b i e n a f l o t a r e n l a s u p e r f i c i e . Es i m p o r t a n
t e s e n a l a r que l a a g i t a c i ó n debe de s e r muy pequeña p a r a e v i t a r - m a y o r e s c o s t o s .
18
< I
,, I~ I. I. x
I".,. ..
4.- O B J E T I V O S .
4 . 1 . OBJETIVO GENERAL.
"EVALUAR LA D I G E S T I O N DE L A E X C R E T A DE CERDO EN UN DIGESTOR ANAE-
R U B I O A N I V E L LABORATORIO" .
4 . 2 . OBJETIVOS P A R T I C U L A R E C .
1 . - D e t e r m i n a r l o s d i f e r e n t e s t i p o s de b a c t e r i a s de l a s e x c r e t a s
de c e r d o .
2 . - C u a n t l f i c a r e l e f e c t o de l a t e m p e r a t u r a t i e m p o e n los m i c r o o r
g a n l a m o s .
3 . - D e t e r m i n a r l o s s ó l i d o s t o t a l e s e n el t r a n s c u r s o de l a f e r m e n -
t a c i ó n .
4 . - D e t e r m l n a r l a s e c u e n c i a de c a r b o h l d r a t o s d u r a n t e l a f e r m e n t a - -
c i Ó n a n a e r o b l a de l a e x c r e t a de c e r d a .
5 . - D e t e r m i n a r l a s e c u e n c i a de p r o t e i n a u n l c e l u l a r ( N - a m o n i a c a l y
N - o r g á n i c o ) , además l a demanda q u í m i c a de o x í g e n o (DQO); t e m p e r a t 2
r a ( i n t e r n a y e x t e r n a ) y e l pH.
6 . - C u a n t i f i c a r a l i n i c i o y f i n a l de l a f e r m e n t a c l Ó n l o s f o a f a t o a
t o t a l e s , N O 2 , NOj.
7.- D e t e r m i n a r l a C i n é t l c a de Consumo de C s r b o h i d r a t o s d e l f e r m e n -
t a d o r a n i v e l l a b o r a t o r l o .
19
5.- PROGRAMA Y METODOLOGIA. ...
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I . 5 . 1 . P R O G R A M A .
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1 . 1 . - D e t e r m i n a c i ó n de l o s s ó l i d o s t o t a l e s e n e l e s t i é r c o l p o r c í -
c o l a .
1 . 2 . - M e z c l a d o de e a t i e r c o l - a g u a ; a l 8 % de s ó l i d o s t o t a l e s .
1 . 3 . - D e t e r m i n a c i ó n de l a d e n s i d a d y pH de l a m e z c l a
1 . 4 . - D e t e r m i n a c i ó n de s ó l i d o s t o t a l e s , c a r b o h i d r a t o s , n i t r a t o s ,
n i t r i t o s , n i t r ó g e n o s m o n i a c a i , n i t r ó g e n o o r g á n i c o y f o s f a - -
t o s de l a m e z c l a .
1 . 5 . - L l e n a d o de l o s d i g e s t o r e s de c a p a c i d a d de 1 I t . a l 15% de - s u v o l u m e n .
1 . 6 . - D e t e r m i n a c i ó n de l a t e m p e r a t u r a de m e z c l a e n e l I n t e r i o r -- de l o s d i g e s t o r e s .
11 . - D I A S DE T O M A DE MUESTRA P A R A A N S L I S I S . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . E l t i e m p o de m u e s t r e n s e d e t e r m i n ó e n f u n c i ó n de l a v a r i a c i ó n d e
l a c o n c e n t r a c i ó n d e a z ú c a r e s .
1 1 1 . - A N A L I S I S DE MUESTRAS DURANTE E L TRANSCURSO Y F I N A L DEL P R O - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . CESO. - - -
S e r e a l i z a r o n a n á l i s i s ~ e r i ó d i c o s como s o n :
- s ó l i d o s t o t a l e s .
- A z ú c a r e s a s i m l l a b l e s
- N - A m o n l a c a l .
- N - O r g á n i c o .
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- D Q O
- Volumen d e g a s p r o d u c i d o
- T e m p e r a t u r a
- üH.
- N-N i t r i t o s
- N - N i t r a t o s
- F o s f a t o s
- I d e n t i f i c a c i ó n d e m i c r o o r g a n l s m o s .
5.2.- T E C N I C R C DE TRABAJO.
1.1.- D e t e r m i n a r e l número d e b a c t e r i a s en e l e s t i é r c o l d e c e r d o . - - - - - - - - -_ - - - -______- - - - - - - - - - - - - - - - a ) P e s a r 1 0 g r a m o s d e e x c r e m e n t o d e c e r d o , y a g r e g a r a L O O m l de
a g u a e s t é r i l . D e j a r en r e p o s o o b i é n se P i l t r a p o r m e d i o d e uha
g a s a .
b ) D e e s t a s u s p e n s i ó n h a c e r una s e r i e d e d i l u c i o n e s 1 : 1 0 0 , 1 : lOüO
I A O O O O , 1 : 1 0 0 0 , 0 0 0 .
c ) D e s p u é s d e a g r e g a r 1 m l d e i n ó c u l o a l a p l a c a , a g r e g a r a c a d s
p l a c a 20 a 3 0 m l de a g a r f u n d i d o .
A g i t a r l a p l a c a s u a v e m e n t e p o r r o t a c i ó n p a r a q u e s e d i s t r i b u y a - adecuadamente e l i n ó c u l o en e l m e d i o d e c u l t i v o .
d ) C o l o c a r l a s p l a c a s en p o s i c i ó n i n v e r t i d a en u n a i n c u b a d o r a p o r
24 h r a . o más.
e ) S e l e c c i o n a r una p l a c e q u e c o n t e n g a d e 30-300 c o l o n i a s .
f ) C o n t a r e l número d e c o l o n i a s e n l a p l a c a y se m u l t i p l i c a p o r - l a d i l u c i ó n d e l a m u e s t r a , e l r e s u l t a d o o b t e n i d o e s e l número d e
b a c t e r i a s p o r m i l i l i t r o
1.'-
1.,_
.. .
r.
..
I.,.
... .
a ) E n un t u b o A ( a g a r n u t r i t i v o f u n d i d o y e n f r i a d o ) p o n e r una p a r
t e p r o p o r c i o n a l de l a s u s p e n s i ó n o r i g i n a l (1 a s a d a ) . E l t u b o una
v e z i n o c u l a d o . S e h a c e n t r a n s f e r e n c i a s s i m i l a r e s d e l t u b o A a l B y d e l B a l C.
b ) V a c i a r e l c a n t e n l d o de l o s t u b o s en c a j a s p e t r i .
c ) Después de i n c u b a r l a s p l a c a s s e examinan , se s e l e c c i o n a aque-
l l a que t e n g a l a s c o l o n i a s a i s l a d a a ; de e s t a p l a c a s e pueden s e p a
r a r l a s c o l o n i a s , sembrando e n t u b o s e s t é r i l e s .
1.3.- T é c n i c a de f i l t r a c i ó n p o r membrana. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . a ) P o n e r u n d i s c o e s t é r i l e n l a u n i d a d de f i l t r a c i ó n .
b ) H a c e r p a s a r u n vo luman de agua p o r e l d i s c o f i l t r a n t e l a s b a c -
t e r i a s s e r á n d e t e n i d a s e n l a s u p e r f i c i e de l a membrana f i l t r a n t e .
c ) Q u i t a r e l d i s c o f i l t r a n t e y p o n e r l o s a b r e una a l m o h a d i l l a ab--
s o r b e n t e q u e p r e v i a m e n t e se h a s a t u r a d o c o n e l m e d i o de c u l t i v o - a p r o p i a d o . Acomodar l a s a l m o h a d i l l a s a b s o r b e n t e a c o n l o s d i s c o s
f i l t r a n t e s e n c a j a s p e t r i de 49 x 9mm), l a s c u a l e s se I n c u b a n .
d ) Después de i n c u b a r se d e s a r r o l l a r á n c o l o n i a s s o b r e e l d i s c o fil-
t r a n t e en c u a l q u i e r l u g a r donde h a y a n quedado a t r a p a d a s d u r a n t e el
p r o c e s o d e f i l t r a c i ó n .
f ) C u a n t i f i c a r l a s b a c t e r i a s que c r e c i e r o n .
1.4.- C u a n t i f i c a r e l e f e c t o de l a t e m p e r a t u r a - t i e m p o e n l o s m i c r o
o r g a n l a m o s .
a ) L a e x c r e t a humana o a n i m a l ae p o n d r á a una t e m p e r a t u r a cons ta '
t e T-409C.
22
b ) t oma r m u e s t r a s c a d a 3 0 m i n u t o s ; a p l í c a r l o s mismos métodos p s -
r a l a i d e n t i f b c a c l Ó n b a c t e r i a l ó g í c a B n t e s c i t a d o s .
c ) P r o c e d e r a s e g u i r awmentande l a t e m p e r a t u r a un g r a d o c e n t í g r a -
do p o r c a d a d o c e h o r a s .
d) S e g u t r h a c i e n d o a n á l i s i s , h a s t a o b t e n e r un r e d u c i d o nbmero de
b a c t e r i a s v i a b l e s .
e ) C u a n t i f i c a r r e s u l t a d o s .
11. - Método d e Gram. - - - - - -_- - - - S o l u c i o n e a .
a ) C r i s t a l v l o l e t a . O x a l a t o d e a m o n i o de c r i s t a l v i o l e t a ( H i c k e r s )
D i s o l v e r Zg c r i s t a l v i o l e t a ( 90% ) e n Z O m l d e a l c o h o l e t i l i c o a l
95%; d i s o e l v a 0 .89 (NH4)zCZ0k, H20 en B O m l . de H O d e s t i l a d a ; mez-
c l e l a s d o s a o l u c i o n e s y u s a r s e d e s p u é s d e un p e r í o d o d e 24 h o r a s ;
f i l t r a r en un p a p e l f i l t r o y p o n e r l o d e n t r o de un f r a s c o d e c o l o r .
2
b ) S o l u c i ó n de l u g o l Gram m o d i f i c a d a .
S e p e s a 1 g d e c r i s t a l e s d e yodo y 2 g de y o d u r o de p o t a s l o ( 6 1 1 , - c o l o c & n d o l o e , s o b r e u n m o r t e r o , a d i c i o n a r a g u a d e s t i l a d a h a s t a d l -
l u c l ó n c o m p l e t a y a e l l e v a a un volumen de 300ml. L a s o l u c i ó n a e
d e b e p o n e r d e n t r o d e un f r a s c o c o l o r ambar p a r s e v i t a r au descompo
s k c i ó n .
c ) S o l u c i ó n de s a f r a n l n a .
D i s o l v e r 2 .59 de c o l o r a n t e de s a f r a n i n s e n 100ml de a l c o h o l e t i l l -
c o a l 95%. T o m a r una a l i c u o t a d e l O m l a f o r a r a 100ml .
d ) A l c o h o l c e t o n a .
M e z c l a r vo lumeneo e q u i v a l e n t e s d e a l c o h o l e t í l i c o a l 95%, con a c e
t o n e .
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P r o c e d t m i e n t o p a r a l a a p l i c a c i b n d e l Método de Gram.
1 . Se f i j a e l f r o t i s d e una manera u n i f o r m e
- Se toma una a s a d a d e una c o l o n i a y s e pone sobre e l p o r t a o b j g
t o a .
- Se l e pone una g o t a d e a g u a d e s t i l a d a p a r a d i s o l v e r l a s .
- S e l e e x t i e n d e d e manera u n i f o r m e y a e s e c a j u n t o a l mechero .
- Se l e a g r e g a l a a s o l u c i o n e s .
2 . SR t i ñ e c o n c r i s t a l v i o l e t a d u r a n t e 1 m i n u t o , d e s p u é s a e l a v a
c o n yodo ( l u g o l ) .
3 . S e a p l i c a coma m o r d i e n t e y o d o C l u g o l ) d u r a n t e un m i n u t o .
4 . Se d e c o l o r a c o n l a s o l u c i ó n de a l c o h o l e t i l i c o , h a s t e que y a
no e s c u r r e l i q u i d o a z u l .
5 . Se l a v a cun a g u a d e s t i l a d a .
6 . S e t i n e c o n s a f r a n l n a d u r a n t e 1 m inu to .
7 . Se l a v a con a g u a d e s t i l a d a y a e a e c a .
111. T l n c l b n de E s p o r a s .
1 1 1 . 1 . ( T é c n i c a de C h a e f f e r y F u l t o n ) .
1. - H a c e r un f r o t i a d e l a m u e s t r a d e l a manera u m l .
- - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - - -
2 . - C u b r i r e l f r o t i a con v e r d e d e m a l a q u i t a y d e j u l o a c t u a r d u -
r a n t e u n m inu to .
3 . - C a l e n t a r l e p r e p a r a c i ó n a e m i s i ó n de v a p o r e s '& r en t e 5 m i n u t o s .
2 4
. .. 4 . - L a v a r l a p r e p a r a c i ó n c o n a g u a de l a l l a v e .
5 . - C u b r i r l a p r e p a r a c l h n c a n s a f r a n i n a y d e j a r l a a c t u a r d u r a n t e
u n m i n u t o .
6 . - L a v a r l a p r e p a r a c i ó n c o n a g u a de l a l l a v e , d e j a r s e c a r a l a i r e y o b s e r v a r a l m l c r o a c o p i o c o n e l o b j e t i v o de i n m e r s i ó n . L a s - e s p o r a s s e o b s e r v a n de c o l o r v e r d e y l a s b a c t e r i a s d e c o l o r s o j o .
-
1 1 1 . 2 . - ( M é t o d o d e l R o j o C o n g o ) . -_ - - -_ - - - - - - - - - I . - P o n e r u n a q o t a p e q u e f i a de r o j o c o n g o e n e l c e n t r o de un p o r t o
o b j e t o s l i m p i o .
2 . - Tomar c o n e l a s a un p o c o de c u l t i v o de k l e b s i e l l a r h i n o s c l e r g
m a t l a , s u s p e n d e r l o e n l a g o t a de r o j o c o n g o y h a c e r un f r o t l a . - D 8 j a r s e c a r a l a l r e . ;
3 . - C u b r i r el f r o t i s ( S I N F I J A R L O A LA FLAMA DEL MECHERO) c o n u n a s
g a t a s d e l m o r d e n t e d e c á p s u l a y d e j a r l o a c t u a r d u r a n t e un m i n u t o .
4 . - L a v a r e l f r o t i a c o n a g u a d e s t i l a d a y d e j a r s e c 8 r a l a i r e .
5 . - O b s e r v a r l a p r e p a r s c i b n a l m i c r o s c o p i o c d n a 1 o b j e t i v o de i n - -
m e r a i á n .
L a c á p s u l a Be o b s e r v a coma u n a z o n a brillante a l r e d e d o r de l a b a g
t e r i a de c o l o r r o j o e n un campo a z u l o b s c u r o .
NOMBRE A g a r V e r d e B r i l l a n t e
SUST. 1NHI.EIDORA V e r d e b r i l l a n t e O . O 1 2 5 ü ü / l t .
ORGANISMO INHIBIDOR: Gram p o s i t i v a s , c o l i r n r m e a y l a m a - y a r í a d e l a s B h i g e l l a o .
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2 5
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NOMBRE:
S U S T . INHIBIDORA
ORGANISMO INHIEIDOR:
S U S T R A T O :
INDICADOR
APARIENCIA
N O M B R E :
S U S T . INH
DE COLONIAS:
I O R A
O R G A N I S M O I N H I B I D O R
S U S T R A T O
INDICADOR
APARIENCIA DE COLONIAS:
N O FERMENTADORAS
NOMBRE:
S U S T . INHIEIDORA
ORGANISMO INHIEIDOR:
SUSTRATO
INDICADOR
APARIENCIA DE COLONIAS
A g a r - E n d o
S u l f l t o de S o d i o 2 . 5 g / l t s , f u c s l n a
b á s i c a 0 . 4 g / l t s .
Gram p o s i t i v a s .
L a c t o s a , s u l f i t o de s o d i o
F u c s l n a b á s l c a
F e r m e n t a d o r a s de l a c t o s a : r o j o i n t e n
s o , no f e r m e n t a d o r a s de l a c t o s a : g r l
s á c e a s o i n c o l o r a s .
E o s i n a a z u l de m e t i l e n o .
E o s l n a 0 . 4 g / l t , a z u l de me
0 . 0 6 5 g / l t .
Gram p o s i t i v a s .
L a c t o s s y S u c r o s a
E o s l n s y a z u l de m e t i l e n o .
! n o -
F e r m e n t a d o r a s de L a c t o a a : C a f é o b s -
curo o c e n t r o n e g r o , E. c o l i - v e r d e
m e t á l i c o .
I n c o l o r a s .
A g a r m o n i t o l s a l .
C l o r u r o de s o d i o 7 5 g / l t .
S e r e p o r t a q u e s o n l n h i b l d a a l a ma-
y o r í a l o a g é n e r o s b a c t e r i a n o s , c o n
e x c e p c i ó n de S t a p h y l o c o c c u s .
M s n i t o l
R o j o de F e n o l
S t a p h y l o c o c c u s a u r e u s : C o l o n i a s c o n
h a l o a m a r i l l o a l r e d e d o r S t a p h y l o c o -
c c u s e p i d e r m i d i s f o r m s c o l o n i a s p e -
quef las c o n z o n a r o j a a l r e d e d o r .
2 6
SUSTRATO
INDICADOR
APARIENCIA DE COLONIAS:
NOMBRE:
SUST. INHIEIOORA
ORGANISMO INHIEIDOR
SUSTRATO
INDICADOR
APARIENCIA DE COLONIAS
NOMBRE:
SUST. INHIBIDORA
ORGANISMO INHIBIDOR
SUSTRATO
INDICADOR
APARIENCIA DE COLONIAS
Lactosa y Sucrosa.
R o j o de Fenol.
Fermentadoras de Lactosa (Collformes
verde amarillenta. No fermentadoras
de lsctosa: r o j a s o rosadas.
A.Salmonella Shigella.
Sales billares 8.58g/lt. Citrate de
Sodio 8.5 g/lt5, tinsulfato de sodlo
8.5 g/lt. verde b r i l l a n t e 0.0033 g/
I t .
Gram positivas, coliformes y algunas
shigellas.
Lactoaa
Rojo neutro
Fermentadoras de lactosa: rosas o - rojas. no fermentadoras de lactoaa:
Incoloras.
A. Mac. Conkey.
Sales blliares 1.85 g/lt, criatal - violeta 0.001 g/lta.
Algunas Gram positivas (permite al
crecimiento de Straphylococcus y E L
terococos).
Lactosa
Rojo Neutro
Fermentadoras de Lactosa: rosas o - rojas no Permantadoras de Lactosa:
I n co l o r a s u opacas.
NOMBRE :
S U C T . INHIEIDORA
ORGANISMO INHIBIDOR
INDICADOR.
R P h R I E N C I A DE COLONIAS:
NOMBRE:
Chapman y S t o n e .
C l o r u r o de s o d i o 5 5 g / l t s .
L o s mismos q u e i n h i b e e l a g a r m o n l -
t o 1 s a l .
En e l á r e a d o n d e a c r e c i d o u n a c o l o
n l a y h a s i d o r e m o v i d a d e l m e d i o , - s e a g r e g a u n a g o t a de p ú r p u r a de - - b r o m o c r e s o l , l o mismo s e h a c e en e l
m e d i o s i n c r s c l m l e n t o . C u a l q u i e r cam
b i n de c o l o r d e l i n d i c a d o r que n o - c o r r e s p o n d e a l a d q u i r i d o p o r e l i n -
d i c a d o r e n c o n t a c t o c o n e l m e d i o - - s i n c r e c i m i e n t o i n d i c a q u e l a b a c t g
r i a f e r m e n t a e l m o n i t o l .
S t a p h y l o c o c c u s a u r e u a : C o l o n i a s ama
r i l l a s o a n a r a n j a d a s S t a p h y l o c o c c u s
e p i d e r m i d i s : C o l o n i a s b l a n c a s o i n -
c o l o r a s .
C t a p h y l o c o c c u s 1 1 0 .
E s t e medio e s s i m i l a r a l Chapman y
S t o n e e x c e p t o e n l a s C o n c . d e l l n h i - b i d o r ( c l o r u r o de s o d i o ) , q u e e s d e
7 5 g / l t s .
PROTEUS E M E -
,
. .
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. .,
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. ,.
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*.. . I
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I .
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. ...
I ". . .
. ...
V.- D e t e r m i n a c i ó n d e s ó l i d o s t o t a l e s .
Los s á l i d o s t o t a l e s , r e p r e s e n t a n l a t o t a l i d a d d e l m a t e r i a l suspe'
d i d o y d i s u e l t o que c o n t i e n e l a m e z c l a .
EQUIPO.
C á p s u l a de p o r c e l a n a d e 100 ml.
E s t u f a d e s e c a d a (103-105QC) .
Baño M a r i a o p l a c a d e c a l e n t a m i e n t o .
D e s e c a d o r .
B a l a n z a a n a í í t t c a .
M u f l a . (550QC 2 50QC).
PROCEDIMIENTO.
S e l l e v a n l a c á p s u l a d e p o r c e l a n a a una t e m p e r a t u r a d e 5 5 0 2
S O Q C p o r 1 h o r a en l a m u f l a .
b) E n f r i a r , c o l o c a r l a C á p s u l a en un d e s e c a d o r y d e s p u é s p e s a r h a s
t a o b t e n e r un p e s o c o n s t a n t e .
c ) T r a n s f e r i r una masa d e m u e s t r a a d e c u a d a a l a c á p s u l a .
d ) C o l o c a r l a c á p s u l a ( o c a j a p e t r i ) s o b r e una p a r r i l l a c a l i e n t e
o baño m a r í a p a r a e v a p o r a r el a g u a .
e ) L l e v a r a una e s t u f a p a r a e v a p o r a r e l r e s t o de humedad. D e j a r
d e 12 a 24 h o r a s a una t e m p e r a t u r a (103-105)QC.
f ) E n f r i a r en d e s e c a d o r y p e s a s .
g ) R e p e t i r e l c i c l o de s e c a d o a (103-105)QC, d e s e c a n d o y p e s a n d o
h a s t a o b t e n e r p e s o c o n s t a n t e .
29
CALCULO.
*- I
?". I
..
a ) % m u e s t r a humedad
% M - H = M.H - M . C . loo M.H.
b ) % d e m u e s t r a seca.
% MC = 1 0 0 - % M - H .
DONDE:
% M.H = P o r c e n t a j e d e m u e s t r a humedad.
% M.6 = P o r c e n t a j e d e m u e s t r a s e c a -
M.H. = M u e s t r a Humeda.
M.C. = M u e s t r a s e c a .
.,. .
3 0
V I . - D e t e r m i n a c l á n e s p e c t r o f o t o m é t r t c a d e c a r b o h i d r a t o s a s i m i l a - - _____-_____________-________I________
. .
..
b l e s p o r e l Mé todo d e D u b o i s .
L a t é c n i c a s e b a s a en l a m e d i c i ó n d e l c a l o r p r o d u c i d o p o r l a r e a 2 c i Ó n de l o s c a r b o h i d r a t o s con e l f e n o l y e l á c i d o s u l f ú r i c o .
-_ -_ -___- - - - - -_ - - -
E q u l p o y M a t e r i a l e s .
a ) Tubo s d e e n s a y e , d e d i á m e t r o d e 1 cm y l a r g o d e 10 cm.
b ) P a r r i l l a d e c a l e n t a m i e n t o .
c ) B a ñ o M a r i a .
d ) V o r t e x .
f ) E a p e c t r o f o t Ó m e t r o . a 490 nm.
h) M a t r a c e s a f o r a d o s de l O O m l
R e a c t i v o s .
- HCL 10 N.
- NaOH a l 40%.
- Fen01 a l 8 0 % .
- H2C0 c o n c . 4 - H20 d e s t i l a d a .
- G l u k o s a .
P r o c e d i m i e n t o p a r a l a e l a b o r a c i á n d e l a c u r v a p a t r o n de C a r b o h i -
d r a t o s .
a ) C o l o c a r e n 7 t u b o s d e e n s a y o a l l c u o t a s d e O a l O O m g d e s o l u c i ó n
31
d e a z ú c a r d e u n a s o l u c i ó n p a t r ó n de l m l = 1 0 0 mg.
b ) L l e v a r a d o s m l l l l l t r o s c o n H O d e s t i l a d a . 2
c ) A d i c i o n a r 0 . 1 m l de f e n o l a l 8 0 % .
d ) A d i c i o n a r 5 m l de H2S04
t u b a d e e n s a y e .
c o n c . , r e s b a l a n d o p o r l a s p a r e d e s d e l
e ) D e j a r r e p o s a r 30 m i n u t o s .
f ) D e s p u é s l e e r en e l e s p e c t r o f o t ó m e t r o a 4 9 0 nm.
9) C U R V A T I P O D E AZUCARES.
..>.
. ,..
.. .
I..,
,I.
TUBO NO.
S O L . GLUCOJA ML
0 . 0
o . 1
0 . 2
0 . 4
0 . 6
0.8
1.0
A G U A M i
2 . 0
1 . 9
1 . 8
1 . 6
1 . 4
1 . 2
1.0
FENOL ML
80% ac . S U L F U R I C O ML
5.0 I,
,I
- P r o c e d i m l e n t n p a r a l a m u e s t r a p r o b l e m a .
D i . g e s t 1 Ó n de l a m u e s t r a .
a ) P e s a r 0.19 d e m u e s t r a y s e c o l o c a e n un m a t r a z c o n t a p ó n . __ .I.. .
b ) L l e v a r a un v o l u m e n de 2 0 m l d o n H 2 0 d e s t i l a d a .
c ) A g r e g a r 5ml de HC1 1 0 N . <.
. ..
I, d ) C a l e n t a r e n b a A o m a r í a h a s t a a l c a n z a r u n a t e m p e r a t u r a de 65pC
I 32
?
y m a n t e n e r l a , p o r m e d i a h o r a .
e) E n f r i a r y n e u t r a l i z a r con MaOH a l 40% .
f ) A f o r a r a l O O m l c a n H O d e s t i l a d a . 2
g ) F i l t r a r a t r a v é s d e un f l l t r o d e 0 . 4 5 m i c r a s ; h a s t a o b t e n e r - l O m l d e m u e s t r a .
M e d i c i ó n d e C a l o r .
Tomar un m i l l l i t r o d e m u e s t r a o una a l í c u o t a q u e c o n t e n g a menos de
l O O m g d e a z ú c a r y c o n t i n u a r c a n e l p r o c e d i m i e n t o d e l a c u r v a t i p o
a p a r t i r d e l i n c i s o ( b ) .
3 3
P r i n c i p i o .
E n p r e s e n c i a de H S O 4 ,
e l n i t r ó g e n o a m i n o de muchos m a t e r i a l e s o r g á n i c o s (NH 1 S O 4 .
E l a m o n i o l i b r e y n i t r ó g e n o A m o n i a c a l t a m b i é n s o n c o n v e r t i d o s a - ( N H 4 l 2 S O 4 .
D u r a n t e l a d i g e s t i ó n de l a m u e s t r a s e f o r m a u n c o m p l e j o de a m o n i o
VI S O 4 y e l c a t a l i z a d o r HgC04 c o n v i e r t e n - 4 2
2 2
m e r c u r i o . E s t e c o m p l e j a l u e g o e s d e s c o m p u e s t o p o r N a 2 S 2 0 3 . E l - a m o n i o e s d e s t i l a d o de u n m e d i o a l c a l i n o y a b s o r b l d o en s c . b ó r i c o
p a r a s e r d e t e r m i n a d o c o l o r i m é t r i c a m e n t e o p o r t i t u l a c i ó n c o n un - a c i d o m i n e r a l e s t a n d a r i z a d o . L a t i t u l a c i ó n d e l d e s t i l a d o e s s e n -
s i b l e p a r a u n a m p l i o r a n g o de c o n c e n t r a c i ó n de N - o r g á n i c o .
E q u i p o v M a t e r i a l e s .
- E q u i p o p a r a d e s t i l a c i ó n k j e l d h a l .
- M a n t l l l a de c a l e n t a m i n e t o .
- R e g u l a d o r de c a l e n t a m i e n t o ( t e r m o s t a t o ) .
- M a t r a c e s b a l a n de 5 0 0 m l .
- M a t r a c e s E r l e n m e y e r de 500ml
- ñ u r e t a s
- P r o b e t a s
R e a c t i v o s .
- S o l u c i ó n d e H i d r ó x i d o de S o d i o 6 N
- H 2 S 0 4 C o n c .
4 - H g S 0 4
- T i o a u l f a t o de s o d i a
- HZS0
a - F e n o l f t a l e i n a
34
- A c i d 0 B Ó r i c o
- HZSO 0.04 N. 4
P r o c e d i m i e n t o .
a ) C o l o c a r e n u n m a t r a z K j e l d h a l una a l í c u o t a d e l O m l d e l a muea-
t r a p r o b l e m a .
. ..
-.
,..
b ) D i l u i r l a m u e s t r a a 300ml c o n a g u a L d e s t i l a d a y n e u t r a l i z a r a
un pH I .
c ) A d i c i o n a r 25 m l d e b u f f e r d e bo ' r a t o y l l e v a r a u n p H d e 9.5,
c o n h i d r ó x i d o d e s o d i o 6N.
d ) A d i c i o n a r unas p e r l a s d e v i d r i o y p o n e r a d e s t i l a c i ó n .
e ) C o l e c t a r 2 5 0 m l en u n r e c i p l e n t e q u e c o n t e n g a 50ml d e s o l u c i ó n
d e á c i d o h ó r i c o . P r o c u r a r que e l v á s t a g o e s t e p o r d e b a j o d e l a
s u p e r f i c i e y que l a t e m p e r a t u r a d e é s t e n o s e a mayor a los ZSQC.
f ) T i t u l a r e l d e s t i l a d o c o n H S o 4 0.04 N h a s t a e l c a m b i o d e c o -
l o r a c i ó n v e r d e e morado. 2
g ) U t i l i z a r u n b l a n c o d e agua c o n l o s mismos r e a c t i . v o s .
C á l c u l o s .
p p m N-AmoniBcaL s e S O x 2 8 0 2-4
m l d e m u e s t r a .
35
VII.2.- D e t e r m i n a r e l N - O r g á n i c o . - - - - - - - - - - - - - - - - E q u i p o , M a t e r i a l e s y R e a c t i v o s : L o a mismos que p a r a e l p r o c e d i - -
m i e n t o a n t e r i o r .
P r o c e d i m i e n t o .
a ) P e s a r de 100 a 500mg d e m u e s t r a s e c a d e l h i o d i g e s t o r .
b ) R d í c i o n a r 5 0 m l de r e a c t i v o de d i g e s t i ó n (10
t r a d o , 6 . 7 9 H2S0 y 1 . 5 m l H g S 0 4 ) , a u n m a t r a z
c ) A d i c i o n a r a l g u n a s p e r l a s de v i d r i o y s e a g i
4
1 de H 2 S 0 c o n c e n
b a l ó n . 4
an p e r f e c t a m e n t e .
d ) C a l e n t a r a e b u l l i c i ó n b a j o c a m p a n a y a q u k l o s v a p o r e s c u l f u -
r o s o s s o n t ó x i c o s .
e ) S e c o n t i n u a l a e b u l l i c i Ó n h a s t a q u e l a s o l u c í Ó n s e a c l a r a . E' t o n c e s s e d i g i e r e p o r 3 0 m i n u t o s más.
I
f ) S e e n f r i a e l c o n t e n i d o d e l m a t r a z .
g ) S e d i l u y e a 300ml c o n H O l i b r e de a m o n i a c o . 2
h ) S e a d i c i o n a n 0 . 5 ~ 1 1 de f e n o l f t a l e i n a y s e m e z c l a .
. i ) C u i . d a d o s a m e n t e s e a d i c i o n a s u f i c i e n t e s o l u c i ó n de h i d r ó x i d o
t i o c u l f a t o ( a p r o x i m a d a m e n t e 5 0 m 1 / 5 0 m l de r e a c t i v o de d i g e s t i ó n
u s a d o ) h a s t a l a a p a r i c i ó n d e c o l o r r o j i z o .
.. .
j) S e c o n e c t a e l m a t r a z a u n a p a r a t o d e d e s t i l a c i ó n ' y s e a g i t a .
__ k ) S e c o n t i n u a como e n e l i n c i s o ( e ) d e l p r o c e d i m i e n t o a n t e r i o r .
3 6
Cálculos.
ppm N - O r g á n i c o = -- m l H 2 S 0 4 0 . 0 4 N x mq de s ó l i d o s t o t a l e s x 280.
g d e mues t ra s e c a x mg de mues t ra u s a d a .
37
V I I 1 . - M e d i c i ó n d e l a t e m p e r a t u r a . -___- - - - - - - - -_ - - - E l f e r m e n t a d o r c u e n t a c o n u n d i s p o s i t i v o p a r a t o m a r l a t e m p e r a t i
r a i n t e r n a .
1 X . - M e d i c i ó n d e l p H de l a m u e s t r a . _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ - - - - - Como l a m u e s t r a e s l í q u i d a , e l p H m e d i r á d i r e c t a m e n t e con un po-
t e n c i ó m e t r o .
.. .
.. .
_ . ....
_. . . . .
~. .
.. .
, .
-. .
~. ,
38
X.- Demanda Qu ím i ca d e O x í g e n o ( O q O ) p o r e l M é t o d o d e R e f l u j o - A b i e r t o .
P r i n c i p i o .
L a m a y o r i a d e l o s d i f e r e n t e s t i p o s d e m a t e r i a l e s o r g á n i c o s s e -- d e s t r u y e n p o r e b u l l i c i ó n c on u n a m e z c l a de á c i d o c r ó m i c o y s u l f g
r i c o .
E l mé t odo s e basa en e l r e f l u j o d e u n a mues t r a c o n c a n t i d a d e s c o -
n o c i d a s d e d i c r o m a t o de p o t a s i o y á c t d o s u l f ú r i c o , t i t u l a n d o e l
e x c e s o de d i c r o m a t o c o n s u l f a t o f e r r o s o a m o n i a c a l . L a c a n t i d a d
d e m a t e r i a o r g á n i c a o x i d a b l e , med ida como o x í g e n o e q u i v a l e n t e e s
p r o p o r c i o n a l e l d i c r o m a t o consumido .
E q u i p o y M a t e r t a l e s .
A p a r a t o d e r e f l u j o , que ~ o n a i s t e d e m a t r a z E r l e n m e y e r de 250 a
500ml c o n c u e l l o e s m e r i l a d o d e 2 4 / 4 0 y r e f r i g e r a n t e F r i e d r i c h ,
L i e b i g , West u o t r o e q u i v a l e n t e d e 300mm d e u n i o n e s e a m e r i l a d a s
de 24/40 .
E l p l a t o d e c a l e n t a m i e n t o a p o r t a r á e n e r g i a s u f i c i e n t e p a r a p r o d 2
c i r cuando menos 9 w a t t s p o r p u l g a d a cuad rada d e s u p e r f i c i e de
c a l e n t a m t e n t o .
R e a c t i .vo s .
1) S o l u c i ó n e s t a n d a r d e d i c r o m a t o d e p o t a s i o 0.25 N.
D i s o l v e r 12.2599 de H 2 C r 2 0 , , d e g r a d o p r i m e r i o e s t á n d a r , p r e v i a -
mente a e c a d o a 103PC p o r 2 h o r a s , en agua d e s t i l a d a y d i l u i r a
1000 m l .
2) R e a c t i v o d e A c i d o S u l f ú r i c o .
D i s o l v e r 22.09 d e s u l f a t o de p l a t a en 9 l b s , d e H2S04 c o n c e n t r ~
do . S e r e q u i e r e n d e 1 a 2 d i a s p a r a c o m p l e t a d i s o l u c i ó n .
39
3 ) C o l u c l ó n e s t á n d a r d e s u l f a t o f e r r o s o a m o n i a c a l , c r i s t a l e s d e
g r a d a a n e l í , t i c o , 0 .1 N.
D l s o l v e r 98 g d e F e ( N H 4 ) 2 (S04)2. 6 H20
c i o n a r 2Oml d e H 2 C 0 4 E s t a s o l u c l ó n d e b e e s t a n d a r i a a r s e c o n t r a l a s o l u c i Ó n d e d i c r o m a -
t o d e p o t a s l o d i a r i a m e n t e .
e n a g u a d e s t i l a d a . A d i - c o n c e n t r a d o , e n f r i a r y d i l u i r a 1 0 0 0 m i .
E s t a n d a r l z a c i Ó n . D i l u i r 1 0 . 0 m l d e s o l u c i ó n d e d i c r o m a t o d e p o -
t a s i o a p r o x l m a d a m e n t e a 1 0 0 m l .
do y p e r m i t i r que e n f r i e . T i t u l a r c o n e l s u l f a t o f e r r o s o , u s a n -
d o 2 Ó 3 g o t a s ( 0 . 1 - 0 . 1 5 m l ) d e i n d i c a d o r d e f e r r o i n a h a s t a e l
v i r e d e c o l o r a m a r i l l o a c a f é r o j i z o .
A d i c i o n a r 30ml d e H SO,, c o n c e n t r a 2
N o f m a l i d a d I m l d e H Q 0 x 0 . 2 5 2 2 1
m l d e Fe ( N H 4 ) 2 ( S 0 4 ) 2
4 ) ( i o l u c i ó n d e i n d i c a d o r d e F e r r o i n .
D i s o l v e r 1 .485g d e 1,lO P e n a n t r o l i n a m a n o h í d r a t a d a c o n 695 mg d e
F e SO,,. 7H20 e n a g u a y d i l u i r a 1 0 0 m l .
5 ) S u l f a t o d e P l a t a . R e a c t i v o e n p o l v o . V e r i n c i s o 2.
6) S u l f a t o M e r c ú r i c o . C r i s t a l e s g r a d o a n a l í t i c o .
7 ) A c i d o s w l f á m i c o g r a d o a n a l í t i c o .
P r o c e d i m i e n t o .
a ) C o l o c a r 0 . 4 9 d e H g SO4 e n u n m a t r a z d e r e f l u j o .
2 0 . 0 m l d e m u e s t r a , o una a l í c u o t a d i l u i d a a 2 0 . 0 m l c o n a g u a d e a -
t i l a d a y m e z c l a r . A g r e g a r 1 0 . 0 m l d e s o l u c i ó n d e O i c r o m a t o d e p c
t a e i o y a l g u n a s p e r l a s d e v i d r i o p r e v i a m e n t e c a l e n t a d a s a 6 0 0 Q C
p o r 1 h o r a .
A d i c i o n a r -
4 0
.I .
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C o n e c t a r e l . m a t r a z a l c o n d e n s a d o r y a g r e g a r l e n t a m e n t e 30ml de
H 2 S 0 4 c o n c e n t r a d a c o n t e n i e n d o AgZSO4 a t r a v é s de l a b o c a d e l C O I
d e n a a d o r , m e z c l a n d o v i g o r o s a m e n t e m i e n t r a s s e a g r e g a e l á c i d o .
M e z c l a r e l c o n t e n i d o d e l m a t r a z v i g o r o s a m e n t e a n t e s de q u e s e
a p l i q u e e l c a l o r ; s i n o s e h a c e a s í , o c u r r i r á n c a l e n t a m i e n t o s lg
c s l e s e n e l f o n d o d e l m a t r a z y p u e d e n s u c e d e r s e p r o y e c c i o n e s p o r
e l c o n d e n s a d o r .
U s a r 0 . 4 g H g S 0 4 , p a r a a c o m p l e j a r 40mg de i ó n c l o r u r o , Ó 2 0 0 0 m g / l
c u a n d o s e u s a n ZOml de m u e s t r a . 91 h a y mas c l o r u r o p r e s e n t e a d i -
c i o n a r más HgSO4 p a r a m a n t e n e r u n a r e l a c i ó n H g 5 0 4 : c1 de l 0 : 1 -
Si s e f o r m a u n p r e c i p i t a d o l i g e r o n o a f e c t a r á a d v e r s a m e n t e l a d e -
t e r m i n a c i ó n .
b ) R e f l u j a r l a m e z c l a p o r 2 h o r a s o u s a r u n p e r í o d o más c o r t o pa-
r a d e s e c h o s p s r t l c u l a r e s s i s e h a e n c o n t r a d o que d i c h o p e r í o d o
e s a d e c u a d o p a r a e n c o n t r a r u n a DUO máxima. E n f r i a r y l a v a r e l - c o n d e n s a d o r c o n a g u a d e s t i l a d a .
c ) D i l u i r l a m e z c l a a c e r c a de 1 5 0 m l c o n a g u a d e s t i l a d a , e n f r i a r
a t e m p e r a t u r a a m b l e n t s l y t i t u l a r e l e x c e s o de d i c r o m a t o c o n s o -
l u c i ó n de s u l f a t o f e r r o s a a m o n i a c a l e s t á n d a r , u s a n d o f e r r o í n a - como i n d i c a d o r . Tomar como p u n t o f i n a l de l a t i t u l a c i ó n e l v i r e
de a z u l v e r d e a c a f é r o j i z o , a u n q u e e l a z u l - v e r d e p u e d e r e a p a r e -
c e r d e s p u é s de a l g u n a s m i n u t o s .
d ) R e f l u j a r u n b i a n c o de 201111 de a g u a d e s t i l a d a , en L ' a m i s m a f o r -
ma q u e l a s m u e s t r a s .
8 ) C á l . c u l o s .
ppm DUO ( a - b ) x N x 8 0 0 0 m l m u e s t r a .
a n m l de F e ( N H 4 ) 2 ( S O 4 I 2 u s a d o r e l b l a n c
b- m l de F e ( N H 4 ) 2 (S04)2 N= n o r m a l i d a d d e l F e ( N H 1
u s a d o s p o r l a m u e s t r a
4 2
41
c
.
X I . l . - D l g e s t l ó n d e l a M u e s t r a . - -_ - - - - - - - - - - - - a ) P a r a l a d e t e r m i n a c i ó n d e f o s f a t o s e s n e c e s a r l o p r i m e r o l a d i -
g e s t i b n d e l a m u e s t r a , se u t i l i z ó e l m é t o d o d e d l g e s t i Ó n d e l p e r -
s u l f a t o .
R e a c t i v o s :
a) C o l u c i ú n i n d i c a d o r a d e f e n o l f t a l e l n a ( a c u o s a ) .
b) S o l u c l Ó n á c i d o s u l f ú r i c o : a d i c i o n e 300ml H 2 C 0 4 c o n c . a p r o x i m a -
damente 600 m l d e HZO d e s t i l a d a y d i l u y a a 1 l i t r o .
c ) P e r s u l f a t o d e p o t a s i n s ó l i d o : H2C2O8
d ) NaOH 5 . 2 5 N. c
P r o c e d i m t e n t o .
a ) U s a r 50ml o u n a p o r c i ó n adecuada d e m u e s t r a fuer temente a g i t a
da.
b ) A d i c i o n a r 0.05 m l (1 g o t a ) d e s o l u c i ó n d e f e n o l f t a l e i n a s i s e
d e s a r r o l l a u n C o L o r r o j n a d i c i o n e H2C04 g o t a a g o t a h a s t a d e s a p a -
r e c e r e l c o l o r .
c ) A d i c i o n a r 1 m l d e l a s o l u c i ó n d e H S O 4 2
d ) A g r e g a r d e 0.5 g H2S208 s ó l i d o .
e ) Herv i r s u a v e m e n t e s o b r e u n a p l a n c h a p o r 3 0 a 40 m i n u t o s m a n t e
n l e n d o u n vo lumen d e l O m l c o n a gua d e s t i l a d a .
42
f ) E n f r i a r y d i Lu1 . r a 30ml c on HZO.
g ) A d i c i o n a r unas g o t a s d e f e n o l f t a l e l n a y n e u t r a l i z a r a u n c o l o r
Fo sa d é b i l con N a O H (5.25N).
1) A f o r a r a l O O m l c o n agua d e s t i l a d a y f i l t r a r en membrana p a r o -
sa d e 0.45 mu.
P r o c e d i m i e n t o .
a) A l O O m L de l a muestre d i g e r i d a c o n t e n i e n d o n o mas d e 200 ugP
a g r e g a r s o l u c i Ó n d e H 50 h a s t a l a d e s a p a r i c i ó n d e l c o l o r r o s a . 2 4
b ) D e s a r r o l l o d e c o l o r .
.. . _ <
.. .
.̂ .
I ,
A d i c i o n a r can a g i t a c i ó n fue r t e d e s p u é s d e c ada a d i c i ó n 4ml d e l - r e a c t i v o 1 d e m o l í b d a t o y 0.5 m l ( 1 0 g o t a s ) de C n C 1 r e a c t l v o I1
L a v e l o c i d a d d e l d e s a r r o l l o d e c o l o r e i n t e n s i d a d , d e p e n d e de l a
t e m p e o a t u r a de l a s o l u c L ó n f i n a l ( 1 Q C i n c r e m e n t a u n 1% d e c o l o r ) .
2
c ) M e d i c i ó n d e l c o l o r .
--. Después d e 1 0 m í n . p e r o a n t e s d e 1 2 m i n . usando e l mismo i n t e r v g
l o p a r s t o d a s l a s d e t e r m i n a c i o n e s m i d a e l c o l o r a 690nm y compa-
r e con u n a c u r v a d e c a l i b r a c i ó n de 0.1 a 2.Oppm P O s i g u i e n d o e l
mismo p r o c e d l m i e n t o a n t e r i o r , c o n t r a un b l a n c o d e agua. 4
P r e p a r a c i ó n de l a Curva P a t r ó n d e F o s f s t o a .
M a t r a z PPm PO4 R e a c t i v o I ( m o l i b d a t o )
1 0.1 4 m l
2 0.2
3 0.4
I1
I1
I t 4 o.a 5 1.2 6 1.6
7 2.0
98
I,
43
S n C l
1 0 g a t a s I1
11
8,
I,
I,
I
.. ,.
....
. . .,.
..r
XI.2.- Determinación Colorimétrtca - - -_ -_ -_ - - - - -_ - - - Principio.
E L ácido molibdofosfórico es tomado y reducido p o r el CnC1 hasta
un calor intenso d e a z u l de molibdeno que s e lee a 690nm. Este
método hace posible mediciones de I ug P/L hasta 100 ug P / L ; la - mínima concentracfón detectada e s de 3 ug P/L la sensitibidad a
0.3010 de absorbancia en casi 10 ug P/L para un cambio de absor--
bancia de 0.009. Lectura 625 nm para extracción con benceno iso-
butanol. 690 nm para extracción con solución acuosa.
2
Reactivos.
a) Solución indicadara de feneiftaieina acuosa.
b ) Solución de ácido fuerte.
Adicione suavemente 300ml de H 504 concentrado a casi 600 ml de - H O cuando se enfrte adicione 4.0 ml “O3 y diluya s 1
2 It. 2
c) Reactivo 1 d e Moltbdato d e Amonio: Disuelva 259 (“,+I6 MolOZ4-
2H20 en 115 m l de agua destilada, cautelosamente adicione 280ml - de H 2 5 O 4 concentrado a 4001111 de H20 enfrie, adicione la solución
de Molibdato de amonio y lleve a 1 litro.
d) Reactivo I de CnC12: Disuelva 2-59 de SnCL 2- 2 H 2 O fresco en - l O O m l de glicerol, caliente en baAo maría hasta disolución agitan
do con una varilla de vidrio, esta solución es estable p o r lo que
n o requiere de conservación.
e) Solución estándar de Fosfatos.
f ) Reactivos p/extracción.
1) Solvente benceno-isobutanol: mezcle iguales volÚmenes de h e n c e
4 4
no y a l c o h o l i s d b u t a n o l ( a l tamente f l a m a b l e ) .
2) R e a c t l v o I1 de M o l l b d a t o d e Amonlo : d i s u e l v a 40.19 (NHq)6M07024
-4H O en ap r ox imadamen t e 500ml d e agua d e s t i l a d a , suav emen t e a d l -
c i o n e 396m1 d e l r e a c t i v o I., e n f r i e y d i l u y a a 1 It. 2
3 ) S o l u c i ó n A l c o h o l i c a de Ac. s u l f ú r i c o . c a u t e l o s a m e n t e a d i c i o n e
20ml de H2C0 a 9 8 0 m l m e t a n o l , m e z c l a n d o c o n t i n u a m e n t e . 4
4 ) R e a c t i v d I 1 d e S n C 1 2 : M e z c l e ü m l d e l r e a c t i v o I con 5Oml g l l c g
r o l . E s t a b l e p o r 6 meses.
S i e m p r e c o r r a u n b l a n c o d e r e a c t i v o s y HZO
c o l o r se d e s a r r o l l a l a p r o g r e s i v a m e n t e y l u e g o - a d e s c o l o r a r s e . Te
n i e n d o i g u a l e s c o n d i c i o n e s p a r a muestras e s t a n d a r e s .
d e s t i l a d a p o r q u e e l
E x t r a c c i ó n : cuando s e d e s e e i n c r e m e n t a r o d i s m i n u i r l a s i n t e r f e - -
r e n c i a s : P i p e t e 4 0 m l d e muea t r a o u n a d i f u s i ó n a e s e vo lumen en
u n embudo d e s e p a r a c i ó n (125ml) a d i c i o n e 50ml d e s o l v e n t e b e n c e n o
l s o b u t a n o l y 15ml d e l r e a c t i v o I1 d e M o l l b d a t o d e Amonio. C i e r r e
e l embudn y a g i t e v i g o r o s a m e n t e 1 5 s e gundos . si s e c o n d e n s a f o s -
f a t o s , a l g u n a demora puede i n c r e m e n t a r su c o n v e r s i ó n a o r t o f o s f a -
t o s .
Remueva e l t a p ó n y s e p a r e 25ml d e l a f a s e o r g á n i c a usando u n a p l -
p e t a c on b u l b o t r a n s f i e r a 50ml a u n m a t r a z , a d i c i o n e 1 5 a 16ml - de s o l u c i ó n a l c o h Ó l i c a HZC04, de v u e l t a s g i r a t o r i a s , a d i c i o n e 0 .5
m l ( 1 0 g o t a s )
marca c on s o l u c l Ó n a l c o h o l l c a de HZS04, m e z c l e f u e r t e m e n t e d e s p u é s
d e 10 m i n , p e r o a n t e s d e 30 m i n , l e a c o n t r a u n b l a n c o a 625nm; l e a
u n b l a n c o con t o d o s l o s r e a c t i v o s p e r o c on H O.
d e l r e a c t i v o I1 5nC12 , s i g a g i r a n d o y d i l u y a a l a
2
C á l c u l a s :
P r o c . d i r e c t o .
mg P/L = !ngP ( e n ap r ox imadamen t e 104.5ml de v o l f i n a l x 1 0 0 0 ) m l muestra.
4 5
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P r i n c i p i o .
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.. . C .
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E s t a t é c n i c a e s usada p e r o a l g u n a s muestras, d e b a j o c o n t e n i d o de
m a t e r i a o r g á n i c a c o n t a m i n a n t e n a t u r a l d e l H O.
L a m e d i c i ó n de l a a b s o r c i ó n a 220nm d e l a l u z u l t r a v i o l e t s p e r m i t e
l a d e t e r m i n a c i ó n r á p i d a d e NO;.
s i g u e l a ley d e Beer h a s t a l l m g N/L. D e b i d o a que l a m a t e r i a or-
g á n i c a d i s u e l t a t a m b i é n p u e d e a b s o r b e r a 220nm y e l N O - no a b s o r 3
ben a 275nm, u n a s e gunda m e d i c i ó n hecha a 2 7 5 nm puede u s a r s e p a -
ra c o r r e g i r el v a l o r d e NO- L a e x t e n s i ó n d e e s a c o r r e c c i ó n e m p i
r i c a e s t á r e l a c i o n a d a c on l a n s t u r a l e z a y c o n c e n t r a c i ó n d e m a t e r i a
o r g á n i c a y puede v a r i a r de u n a agua a o t r a . C o n s e c u e n t e m e n t e , - e s t e mé t odo no e s r e c o m e n d a b l e p a r s a guas que r e q u i e r a u n a c o r e c -
c i b n s i g n i f i c a t i v a p a r a a b s o r b a n c i a a t r a v é s d e m a t e r i a o r g á n i c s .
2
L a c u r v s d e c a l i b r a c i ó n de NO- 3
3 '
L o s f a c t o r e s d e c o r r e c c i ó n p o r a b s o r b a n c i s de m a t e r i a o r g á n i c a - - p u e d e e s t a b l e c e r s e p o r e l mé t odo de a d i c i o n e s en c o m b i n a c i ó n c on
e l a n á l i s i s de c o n t e n i d d d e N O - o r 5 g i n a l p o r o t r o s mé t odos . L a
f i l t r a c i ó n de l a m u e s t r a s e h a c e p a r a r e m o v e r l a s i n t e r f e r e n c i a 8
p o s i b l e s d e p s r t í d u l a s s u s p e n d i d a s . A c i d i f i c a n d o con A c i d o C l o r h l - d r i c o ( H C L ) l N , s e p r e v i e n e n l a s i n t e r f e r e n c i a s de h i d r ó x i d o o - c a r b o n a t o s h a s t a u n a c o n c e n t r a c i ó n de l O O O m g CaC03/L.
n a c i ó n no e s a f e c t a d a p o r e l c l o r u r o .
3
L a d e t e r m L
I n t e r f e r e n c i a s : I n t e r f i e r e n l a m a t e r i a o r g á n i c a d i s u e l t a , s u r f a c -
t a n t e s n i t r i t o s y c romo h e x a v a l e n t e . V a r i o s i o n e s i n o r g á n i c o s
que i n t e r f i e r e n t a m b i é n no s e e n c u e n t r a n no rma lmente en l a s a g u a s
n a t u r a l e s como c i o r i t o s y c l o r a t o s . L a s s u s t a n c i a s i n o r g á n i c a s - pueden c ompensa r s e p o r a n á l i s i s i n d e p e n d i e n t e s de s u s c o n c e n t r a - -
c i c n e s y l a p r e p a r a c i ó n d e c u r v a s de c o r r e c c i ó n i n d i v i d u a l e s .
A p a r a t o s y M a t e r i a l .
- E s p e c t r o f o t Ó m e t r o a (220 nm y 275 nm). -.
I.
4 7 . _
c-
. .
. ^
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1 . .
.....
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.- I
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L ,. .,..
-. - .
.̂ .
- C e l d a d e s i l i c a c o n 1 cm t r a y e c t o r i a d e l u z
- F i l t r o s membranas d e 0.45 um d e d i á m e t r o d e poro.
P r e p a r a c i ó n d e R e a c t i . v o s y S o l u E i o n e s .
1.- S o l u c i ó n Madre d e N i t r a t o s : Seque "O3 a 105aC. p o r 2 4 h o r a s
D i s u e l v a 0.7218 g e n ngua y d i l u y a a 1 0 0 0 m l , p r e s e r v e con 2 m l
CHCL3/L. 1 m l d e s o l u c i Ó n madre * 100 ug N S - N.
e s t a b l e p o r más d e 6 meses.
L a so luc i ón e s -
2.- S o l u c i ó n E a t É n d a r d e N i t r a t o s . D i l u y a 50ml d e l a s o l u c i ó n ma-
d r e a 500rnl c o n
3 . - S o l u c i ó n d e
P r o c e d i m i e n t o :
H20, 1 m l d e s o l u c i Ó n e s t a n d a r d = 10 ugNO--N. 3
H C 1 1 N.
a ) T r a t a m b e n t o d e La mues t ra .
A 50ml d e l a m u e s t r a f i l t r a d a a d i c i o n a r 1 m l d e H C 1 1 N . m e z c l a r - c a m p l e t a m e n t e .
b ) P r e p a r a c i ó n d e l a c u r v a e s t a n d a r d .
P r e p a r e l a c a l i b r a c i ó n e s t a n d a r d d e NO; en e l r a n g o d e O a 7 mg
N - N O /L C O a 350 u g N-N03/50 m i ) d i l u y e n d o a 5 0 m l l o s s i g u i e n t e s
v o l u m e n e e d e l a s o l u c i ó n e s t á n d a r d e n i t r a t o s : 0.00, 1 - 0 0 , 2 .00 ,
4 . 9 0 , 7.00, ... 35.00 m l .
manera que l a m u e s t r a .
3
T r a t a r l o s e s t á n d a r e s d e NO; d e i g u a l
c ) M e d i c i ó n E s p e c t r o f o t o m é t r i c a .
L e e r l a a b s o r b a n c i a o t r a n s m i t a n c i a c o n t r a a gua d e s t l l a d a ( d e i o n i
z a d a ) c o l o c a r e n O d e a b s o r b a n c i a o 1 0 0 % d e t r a n s m i t a n c i a . Use - l o n g i t u d d e onda d e 220nm p a r a o b t e n e r l a l e c t u r a d e NO;
l o n g i t u d d e onda d e 2?5nm, p a r a d e t e r m i n a r i n t e r f e r e n c i a d e b i d a a
l a m a t e r i a o r g á n i c a d i s u e l t a .
Y una
4 0
d ) C á l c u l o . .. .
C o r r e c c i ó n p a r a m a t e r i a o r g á n i c a d i s u e l t a , s u s t r a e r 2 v e c e s l a a&
s o r b a n c i a l e i d a a 275nm a l a l e í d a a 220nm p a r a o b t e n e r 1,a a b s o r -
b a n c i a d e b i d a a n i t r a t o s . C o n v e r t i r e l v a l o r d e a b s o r b a n c i a a s í
o b t e n i d o d e N - N O c o n l a c u r v a e s t á n d a r d .
N o t a : s i e l v a l o r d e l a c o r r e c c i ó n e s m á s d e l 1 0 % d e l a l e í d a a - 2 2 0 n m n o s e e m p i e e s t e m é t o d o .
,.. . I
. ,
3 ., . .
.. " .
m g N - N O / L C*3 N/en 5 0 m l d e v o l u m e n f i n a l ) n e t o s . m l m u e s t r a . 3
I .. mg N - N O /L = u g N - N O , n e t o ( e n a p r o x . 5 0 m l d e v o l u m e n f i n a l ) . >
m l d e m u e s t r a . 3
4 9
X I 1 . - Determinación de Nitrógeno de Nitritos. _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - - - - -
Principio.
E l Nitrito (NO-) e s determinado a través de la formación de una - coloraciÓn púrpura rojiza producida a p H 2.0 a 2.5 por el acomple
jamiento del ácido sulfanílico diazotizado con el diclorhidrato - de N - ( 1 - n a f t i 1 ) - e t i l e n d i a m i n a (diclorhidrado-NED). E l método es
apropiado para determinar el NO- en el rango de 1-25 Ug N - N O /L. Las mediciones fotométricas pueden hacerse e n el rango 5 a 50 Ug N/L si el paso de luz es de 5 c m usando un filtro de color verde.
E l sistema de color obedece la l e y de B e e r , hasta 180 ug N/L c o n
un paso de luz lcm a 543 nm. Altas concentraciones NO- pueden de terminarse diluyendo una muestra a 50ml en el tubo Nessler usado
ara conducir la reacción.
2
2 2
2
Interferencias:
L a incompatibilidad química hace improbable que el N O coexista
con el cloruro libre y tricloruro de nitrógeno (NCL ) en la mues-
tra. E l NCL3 imparte un calor r o j o falso cuando s e sigue el o r d e n
normal de la adición de reactivos, aunque este efecto puede mini-
mizarse primero p o r la adición del diclorhidrato-NED y después - del reactivo ácido sulfanílico, aún puede resultar un color naran
ja cuando este presente una concentración de NCL bajo circunstan
cias semejantes, deberá medirse el cloruro libre disponible y el
NCLj residual. Las interferencias de l o s siguientes iones causa
precipitación bajo cündiciones de prueba y deben estar ausentes:
Cb3+, Au , üi , F e , P b , Hg , Ag , PtCL 6 , V03 , el ión cú- prico puede causar bajos resultados p o r catalizar la descomposi--
ciÓn de la sal de diazonio. Las muestras deberán filtrarse en - filtros membrana ( 0 . 4 5 mu de p o r o ) para clarificar el agua, cuan-
do tenga sólidos suspendidos antes del desarrollo d e calor.
2 '
3
3
3+ 3+ 3+ 2+ 2 + + - 2 2-
5 0
C o n s e r v a c i ó n de M u e s t r a s .
N u n c a u s e á c i d o s p a r a c o n s e r v a r l a s m u e s t r a s . S i s e v a n a p r e s e r -
v a r 1 Ó 2 d í a s a d i c i o n e 4 0 mg d e H g C l /L d e m u e s t r a y a l m a c e n e a
4 S C . 2
M a t e r i a l y E q u i p o
- E s p e c t r o f o t Ó m e t r o a 5 4 3 n m
- M a t r a c e s d e 2 5 0 m l
- P i p e t a s
- V a s o s d e p r e c i p i t a d o s
- T u b o s d e N e s s l e r .
R e a c t i v o s .
- R e a c t i v o d e C u l f a n i l a m i . d a : D i s u e l v a 5 9 d e s u l f a n i l a m i d a e n u n a
m e z c l a d e 5 0 m l HC1 c o n c e n t r a d o y 5 0 0 m l d e H20. S i r v e p o r v a r i o s - meses .
- S o l u c i ó n d e d i c l o r h i d r a t o - N E D . D i s u e l v a 500mg d e d i c l o r h i d r a
to -NED en 5001711 d e a g u a , g u a r d e e n f r a s o á m b a r . R e m p l a c e m e n s u a l
m e n t e o c u a n d a a d q u i e r a u n a c o l o r a c i ó n c a f é o s c u r a .
S o l u c i ó n d e á c i d o c l o r h í d r i c o (1 + 3 ) : u n a p a r t e d e HC1 p o r 3 p a y
t e s d e H O d e s t i l a d a . 2
- O x a l a t o d e c o d i o 0 . 0 5 N . D i s u e l v a 3 . 3 5 0 g Na C O g r a d o p r i m a -
r i o e s t á n d a r e n 1 , 0 0 0 m l d e H O . 2 2 4
2
- F e r r o s u l f a t o d e a m o n i o 0 . 0 5 N: D i s u e l v a 1 9 . 6 0 7 9 .... F e ( N H 4 ) ; , 6HZ0 más 2 0 m l d e H 2 C 0 c o n c e n t r a d o e n H2U y d i -
l u y a a 1 0 0 0 m l . 4
5 1
- S o l u c i ó n m a d r e d e n i t r i t o s . D i s u e l v a 1 . 2 3 2 9 NaNO e n H O y d i -
l u y a a 1 0 0 O m l 1 m l = 2 5 0 ugN. p r e s e r v e c o n 1 m l d e C H C l 2 2
3
- S o l u c i ó n i n t e r m e d i a d e n i t r i t o s . C a l c u l a r e l v o l u m e n G d e l a
s o l u c i ó n m a d r e d e N O - r e q u e r i d a p a r a h a c e r l a s o l u c i ó n i n t e r m e - -
d i a d e N O - d e G = 1 2 . 5 / R ; A = mgN-NO í m l en l a s o l u c i Ó n m a d r e ( o b - t e n i d o d e l a e s t a n d a r i z a c i ó n ) .
D i l u i r e l v o l u m e n G a u n v o l u m e n f i n a l d e 2 5 0 m l c o n H O ; 1 . 0 0 m l
= 5 0 . 0 ugN. P r e p a r a r d i a r i a m e n t e .
2
2 2
2
- S o l u c i ó n E s t á n d a r de n i t r i t o s . D i l u y a 1D.DOml d e l a s o l u c i ó n - i n t e r m e d i a d e N O - a l O O O m l c o n H O ; 1 m l = 0 . 5 0 0 ugN ( p r e p a r e d i %
r i amen t e ) 2 2
E s t a n d a r i z a c i ó n d e l a s o l u c i Ó n d e F e r r o s u l f a t o d e Amonio. ( F A C ) .
P a r a e s t a n d a r i z a r e m p l e a r s o l u c i ó n e s t a n d a r d e K C r O como s i g u e .
D i l u y a 1 0 . 0 m l d e l a s o l u c i ó n e s t a n d a r d e K C r O a u n o s 1 0 0 m 1 ,
a d i c i o n e 3 0 m l d e H SO c o n c e n t r a d o y e n f r i e t i t u l e c o n FRS u s a n d o
Z a 3 g o t a s d e i n d i c a d o r de F e r r o i n a .
2 2 7
2 2 7
2 4
N o r m a l i d a d d e FAC = m l d e K Cr O 0 . 2 5 N e m p l e a d o s 2-2-7 x 0.25
m l d e F R S u s a d o s e n l a t i t u l a c i ó n
S o l u c i ó n d e i n d i c a d o r d e F e r r o i n a .
D i s u e l v a 1 . 4 8 5 g d e 1 . 1 0 - F e n a n t r o l i n a m o n o h i d r a t a d a y 6 9 5 mg - - FeSO 7 H O o n H O y d i l u y a a 1 0 0 m l ( s e p u e d e e m p l e a r a l i n s t a n t e
d e p r e p a r a r ) . 4' 2 2
E s t a n d a r i z a c i ó n d e l a S o l u c i ó n M a d r e d e N O -
P i . p e t e e e n o r d e n , 5 0 m l d e KMnO,, e s t a n d a r 0 . 0 5 N , 5ml d e H2S04 c o n - c e n t r a d o y 5 0 m l d e s o l u c i ó n m a d r e N O - e n u n f r a s c o d e t a p ó n e s m e -
r i l a d o ( s u m e r g a l a p u n t a d e l a p i p e t a e n l a s o l u c i ó n p e r m a n g a n a t o -
á c i d o a l a d i c i o n a r l a s o l u c i ó n madre d e N O ) . A g i t e s u a v e m e n t e y
c a l i e n t e d e 7 0 a BOQC e n u n a p a r r i l l a y e l i m i n e e l c o l o r d e l p e r -
m a n g a n a t o a d i c i o n a n d o s u f i c i e n t e s p o r c i o n e s d e l O m l de Na C O . -
2 -
2
2
2 2 4
52
T i t u l e e l e x c e s o d e N a 2 C 2 0 4 c o n s o l u c i ó n d e KMnO 0 . 0 5 N h a s t a ob - t e n e r u n a c o l o r a c i ó n r 0 s a t e n u e . C o r r a u n b l a n c o c o n H O l i b r e - d e N i t r i t o s , s i g u i e n d o e l m i s m o p r o c e d i m i e n t o p a r a h a c e r l a s c o - -
r r e c c i o n e s n e c e s a r i a s e n l o s c á l c u l o s f i n a l e s .
4
2
C á l c u l o A = ( E i X C ) - ( D X E ) x 7 . F
d o n d e :
2 A = mg N - N O / m l en l a s o l u c i ó n m a d r e d e NaNO
B = m l t o t a l e s d e K M n O e s t á n d a r u s a d o .
C = n o r m a l i d a d de KMnO e s t á n d a r
D = m l de F P C a d i c i a n a d o s .
E = n o r m a l i d a d d e l a s o l u c i ó n r e d u c t o r a .
F = m l u s a d o s en l a t i t u l a c i ó n d e l a s o l u c i ó n madre de NaNO
2
4
4
3 '
c a d a 1 m l d e KMnO 0 . 0 5 0 N c o n s u m i d o p o r l a s o l u c i ó n de NaNO c o -
r r e s p d n d e a 3 5 0 u g de N - N O 4 2
2 '
T I T U L A C I O N D E L P E R M A N G R N R T O ( E C T R N D R R I Z A C I O N ) .
D i s o l v e r 1 . 6 g K M n 0 4 en 1 0 0 0 m l g u a r d e e n u n f r a s c o ámbar t a p a d o
a l menos p o r u n a s e m a n a . C u i d a d o s a m e n t e d e c a n t e o p i p e t e e e l s o -
b r e n a d a n t e s i n a g i t a r l o s s e d i m e n t o s . E s t a n d a r i z a r e s t a s o l u c i ó n
f r e c u e n t e m e n t e p o r e l s i g u i e n t e p r o c e d i m i e n t o :
- P e s e v a r i a s m u e s t r a a d e 100-20Omg de Na C O a n h i d r o en v a s o s - de 4 0 0 m 1 , e n c a d a v a s o a d i c i o n a r l O O m l de H O d e s t i l a d o y a g i t a r
h a s t a d i s o l v e r . A d i c i o n a r l O m l H SO 1 + 1 y c a l e n t a r r á p i d a m e n t e
d e 9 0 a 95ciC. T i t u l e r á p i d a m e n t e c o n s o l u c i ó n d e K M n O m i e n t r a s
a g i t a a u n c o l o r r o s a p á l i d o q u e p e r s i s t a a l menor p o r m i n u t o . No
d e j e q u e l a t e m p e r a t u r a c a i g a a b a j o d e l o s 85QC. S i e s n e c e s a r i o
c a l i e n t e e l v a s o d u r a n t e l a t i t u l a c i ó n ; 1 0 0 mg pueden c o n s u m i r - c e r c a de 30ml de s o l u c i ó n .
2 2 4
2
2 4
4
C o r r e r u n b l a n c o c o n H SO y H 2 0 . 2 4
53
.. . .
I.
. .
. -.
I ..
. -. ,. ..
~..,
. ...
.-/
. .
.I,<
,. ...
. ..
. . I
..,,
.~.I
..I.
...
-..,
w-.
Normalidad del KMnO = g N a C U 4 2-2-4
( A - 8 ) x 0.06701
donde:
0 = m l usados en la titulación
E = m l usados e n el blanco.
Promedie los resultados d e las diferentes titulaciones
Preparación de la Curva Estandar de Nitritos:
matraz NU; ( ug/lt Coln.Culfanilamida Diclorhidrato-NED
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
U
1
2
4
7
1 0
1 4
17
20
25
1 ml 1 ml
f
Procedimiento
a) Tomar un volumen de muestra adecuado, esta dependerá de las - - concentraciones de NO que centenga si está muy concentrado s e h a
cen diluciones. 2
b) Filtrar l a muestra p o r una membrana de 0.45 um de tamaño de p g
r o hasta tener un volumen de 50ml.
c) Neutralizar a pH 7 .
54
d ) A g r e g a r a l o s 5 0 m l d e m u e s t r a l m l d e s o l u c i ó n d e s u l f a n i l a m i d a .
A g i t a r y d e j a r r e p o s a r d u r a n t e 2 m i n u t o s , p e r o n o m a s d e B m i n .
__ e ) A g r e g a r a l a m u e s t r a 1 m l d e s o l u c i ó n d e d i c l u r h i d r a t o - N E D , - ^I a g i t a r y d e j a r r e p o s a r 1 0 m i n u t o s . p e r o n o m a s d e 2 h o r a s .
f ) L e e r e n el e s p e c t r o f o t ó m e t r o a 543 n m c o n t r a un b l a n c o c o n H 0
dest. 2
..
. ."
. ..
.. .
. .. L.. . I.
,<_ .
~....
. .
* .
. .
.. .<
I.
" .
~.."
.. .
.. .
.. .
rl
~ ..
,_..
. .
..-- _I 5 5
6. R E C U L T R D O C
6.1. C u r v a l i p o s .
D a t o s e x p e r i m e n t a l e s o b t e n i d o s p a r a l a l i n e a p a t r o n d e C a r b o h i d r a
tos.
- - - - - - - -
Carbohídratos
íug / rn i )
2 0
4 0
60
80
1 0 0
1 4 0
1 7 0
z o o
Absorbancia
0.098
0 .249
0 . 4 1 0
O. 5 3 6
0.645
0.817
0.928
1.1876
C o r r e c c i Ó n p o r e l m é t o d o d e m í n i m o s c u a d r a d o s
Carbohidratos
(ug/ml).
O
2 0
4 0
60
8 0
1 0 0
140
1 7 0
200
5 6
Absorbancia.
o . O00
0.117
0.234
0 . 3 5 1
0 .468
0 . 5 8 6
0 .820
0 . 9 9 6
1.171
d e d i c h o s .
G R A F I C A 4 6 .1 .1 .
" C U R V A P A T R O N D E C R A B O H I D R R T O S " .
A 1.200
0 1.100
E 5
R
A
C I A 0 . 8 0 0
1.000
0.900
O. 700
0.600
0 .500
o . 400
O. 3 0 0
0.200
0 . 1 0 0
I I
20 4 0 6 0 BO 1 0 0 1 2 0 1 4 0 1 6 0 1 8 0 Z O O
C a r b o h i d r a t o s ( u g / m l ) .
D a t o s e x p e r i m e n t a l e s d e l a c u r v a p a t r ó n d e f o s f a t o c .
*Se p a r t i ó de una s o l u c i ó n d e 10 ppm, de l a cual se aforó en 100 m l .
C o r r e c c i ó n p o r e l método de mínimos c u a d r a d o s .
p p m PO,,
o . O 0 0 0 . 1 0 0
0.200
0 . 4 0 0
0 . 6 0 0
1 . 2 0 0
1.600
2 . 0 0 0
A b s o r b a n c i ;
0 . 0 3 0
0 . 0 2 2
0.043
0 . 0 8 7
0 . 1 7 4
0.260
0 . 3 4 7
0 . 4 3 4
5 8
" ,
.~
. .
" _
_ .
r."
. .
.-
. .
..
. .
*..
.~ r -.
" .~
. ... I
. ,.
..
r" ... -... .~ ,.
* .. ! L. .
r.
I .
r"
r- . ,
r-
...
.I
G R n F I C U # 6 . 1 . 2 .
A 0 . 6 0 0
B
5
0 0 . 5 0 0
R
€4
0 . 4 0 0 N
C
I
U 0.300
o . 2 0 0
o . i o n
0.025
.
.
0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 1.8 2 - 0
C o n c e n t r a c i ó n íppm PO,)
5 9
..,,-I__ .... .,., . . . ,.. <... , . , , . ,. .. .<,.. ..-.- *. . ,,P. . --. . . , ~. .- ....- .r.-."
ppm N i t r a t o s
O
5
1 0
1 5
2 0
2 5
3 0
4 0
D a t o s e x p e r i m e n t a l e s d e l a c:urwa p a t r ó n d e n i t r a t o s .
A b s o r b a n c i a
0 . 0 0 0
0 . 2 6 1
0 . 5 2 1
O. 7 8 2
1 . 0 4 3
1 . 3 0 3
1 . 5 6 4
2 . 0 8 5
ppm N i t r a t o s
O
5
L O
1 5
2 0
2 5
3 0
4 0
A b s o r b a n c i a
o. O 0 0
0 . 2 3 9
0 . 5 3 0
0.812
1 . 0 8 3
1 . 3 5 7
1 . 5 9 8
1 . 9 9 6
C o r r e c c i ó n o o r e l m é t o d o d e m í n i m o s c u a d r a d o s .
. .
. .
60
. .
. .
.
. .
. .
. .
I ,
.
.
..
GRAFICR # 6.1.3.
I :URUA I'RTRUN DF NITHATLIC ( N O 3 ) .
A 2.200 8
U R
8 i.aoo A N 1.600 c I A 1.400
2.000
1.200
1 -000
o. eon
O. 600
0.400
0.200
. 1 1 I
5 10 15 20 2 5 30 3 5 4 !I
C o n a e n t r a c i ó n ( p p m N O 3 )
. , . , li , ,I _<. ”,.. . , , . ~, ~, . . . . ~ , ~ I , I , , , .., *. .. .,_*_. ,.., . , , ~ . . - .... , . , .* . , ., , ...-.
D a t o s e x p e r i m e n t a l e s d e l a c u r v a p a t r ó n d e n i t r i t o s ( N O - ) 2
ppm N i t r i t o s
o 1
2
4
7
10
14
17
29
25
A b s o r h a n c i z
o . O 0 0 0.002
0 .006
0.015
0.024
0.035
O. O48
0.059
0.072
0.087
C o r r e c c i ó n p o r el m é t o d o d e m í n i m o s c u a d r a d o s .
p p m N i t r i t o s
O
I
2
4
7
10
14
17
20
25
R b s o r b a n c i a
0 . 0 0 0
0 .003
O. O07
0.014
0.025
0.035
0.049
0.060
0‘.071
o.nea
62
G R A F I L A # h.i.4.
"I:IIRL'R I ' R T R O N ti[ N I T H I T O S NO-" /
0 0 . 0 9 0
E
0 . 0 8 0 o R
B
R
O . 0 7 0
0 . 0 6 0
L
1 0 .050
A
o . 0 4 0
0 .030
0 . 0 2 0
0 . 0 1 0
I r I I
4 D 1 2 1 6 ZLI 2 4 2 8
6 3
. .
. .
. .
I
I .
C á l c u l o d e l a D e n s i d a d p r o m e d i o d e l a m e z c l a d e e x c r e t a :
P e s o de p r o b e t a v a c i a = 1 1 . 8 3 9 3 g
P e c o d e p r o b e t a c o n m u e s t r a = 2 3 . 1 4 9 1 g
V o l u m e n = 1 0 . 7 rnl
O,, = 1 1 . 3 0 9 8 g = 1 . 0 5 6 9 9 g / m l 1 0 . 7 m l
P e s o d e p r o b e t a v a c i a = 1 2 . 4 7 2 1 g.
P e s o d e p r o b e t a c o n m u e s t r a = 2 8 . 6 6 4 1 g.
V o l u m e n = 1 5 m l .
D = 1 6 . 1 9 2 g . 1 5 m l
D = 1 . 0 6 8 2 2 g / m l 2
D p r o m e d i o d e m e z c l a = D: + D 2 2
O m e z c l a = 1.Cl5699 + 1 . 0 6 8 2 2
0 p r o m e d i o de m e z c l a = 1 . 0 6 2 6 q / m l
D o n d e :
D = d e n s i d a d - ( g / m l )
M = m a s a o p e s o - ( g )
v = v o l u m e n - ( m l ) .
6 4
..,.. ~ . , ~ ". , ,. .. ,.'._. ,... .~ .,..-.-, . ,, , I "*.+", ,. ,. , , ., . ~ < , .. . . . ,, , , .. ... i.-.~.~ri-.-.-.ri*Uh - ' "
- C á l c u l o d e l % d e C a r b o h i d r a t o s .
. .
.. .
* .
. .
A = C ( m g / n i l ) x D i l u c i ó n x 1 0 0 m l x 1 0 0 % -- 100
- P a r a c a l c u l a r l a c o n c e n t r a c i ó n d e C a r b o h i d r a t o s en g / l t ; se - u s a l a s i g u i e n t e f ó r m u l a .
8 = k d e D . E 1000 mg M.C l g D g M . 5 . ~ . M . H -- l o n n m i lOOrng M.C. q i4.s. lOOOmgD 9 M . H m i 1 I t
D o n d e :
A = % d e c a r b o h i d r a t o s p o r 1 0 0 mg d e m u e s t r a s e c a
8 = C o n c e n t r a c i ó n d e C a r b o h i d r a t o s en ( g / l t ) .
C = C o n c e n t r a c i ó n d e C a r b o h i d r a t o s e n ( m g / m l ) .
D = C a r b o h i d r a t o s
E = D i l u c i ó n
M . S = M e z c l a s e c a
M . H = M e z c l a h ú m e d a .
C á l c u l o d e l a s ppm d e N - O r g á n i c o .
p p m -qánico= m l . H 5 0 0 . 0 4 N x 2 6 0 x mg S Ó l i d o s t o t a l e s . 2-4- m g d e m u e s t r a u s a d a x g d e m u e s t r a s e c a .
- C á l c u l o d e l a s p p m d e N - R m o n i a c a l
p p m N - R m o n i a c a l = rn l d e H SO x 2 0 0 -2 -4 m l d e m u a s t r a
- C á l c u l o d e l a D e m a n d a q u í m i c a d e O x í g e n o ( D Q O )
D Q O (pp in ) = ( a - b ) X N x O 0 0 0 x D - I:
6 5
D o n d e :
a = i n 1 d e F E ( N H ( 5 O 4 I 2 u s a d o s p a r a b l a n c o . 4 2
b = ni1 d e F e (NH4)2 ( S 0 4 ) 2 u s a d o s p a r a l a m u e s t r a .
i\i = N o r m a l i d a d d e Fe ( N H 4 ) 2 ( C O L ) 2
D = d i l u c i 6 n
C = m l d e m u e s t r a
L a d i l u c i ó n f u e d e 1 : l O O
- C á l c u l o d e l a s ppm de P O 4 , N O 2 , N O 3 .
I\ p a r t i r d e l a a b s o r b a n c i a o b t e n i d a ; se v a a :a c u r v a p a t r ó n y
s e o h t i e n e u n v a l o r , e 1 c u a l s e m u l t i p l i c a p o r l a Q i l u c i Ó n .
R = 8 x D i l u c i ó n 1 4
1 0 0 0 mg
A 3 p d e P O 4 , N O 2 , NO 3 1
E s C o n c e n t r a c i ó n o b t e n i d a d e l a c u r v a p a t r ó n p o r med:u d e l a - a b s o r b a n c i a (pprn = mg/ l . ) .
T R B L A # 6..3.1.
P E S O S SECO!; DE L A S MUESTRAS .
D I A DE MLIESTREO DE LOS
DIGESTORES
O
2
4
5
6
7
12
72
26
28
50
33
35
41
GI' ai ide
PESO HUMCDO
(. 5 .I
2.309
2.974
1.480
1.840
6.002
3.671
2.786
2.792
2.280
2.495
1.8YY
3.681
2.925
5.699
4.272
PESO CF30
( 5 )
0.180
0.214
0.119
Ii.131
0.419
0.?67
0.174
0.198
0.165
5.159
0.124
0.710
2.101
0.302
0.301
67
56
HUMEDAD
-52.25
92.i):
'3 :. .9 ;;
':2 '19
J 5 . ú j
92.71
93.77
92.92
92.75
93.03
93.55
94.30
Y3.i.0
y 1, . ,712 92.9'.
~.
%
SECO
7.75
7.19
8.04
7.11
6.9'7
7.29
6.23
7.09
7.25
6.37
6.50
5.70
6.52
5.30
7.06
T A B L A # 6.3.2.
C R R R O H I D R A T O S T O T A L E S
~
D I A D E MUECTREQ DE LOS
DIGESTORES
O
2
4
5
6
7
12
20
22
26
2e
30
33
35
37
39
41
Grande
AESOREANCIA 490 nrn
0.271
0.227
0.220
0.203
o. 189
0.207
o. 200
O. 187
0.190
0.186
0.186
0.185
0.184
0.168
0.183
0.139
0.130
0.189
6 8
rng DE CARBOHIDRATOS POR 100 rng DE MATERIA
SECA
69.5
58.2
56.4
52.1
40.5
53.0
51.2
48.5
48.6
47.7
47.7
47.4
46.8
47.1
43.1
35.5
33.3
48.5
. .
. .
.
. .
r.
" .
.. .
GRaFICA # 6.3.1.
"DATOS DE La VARIACION DE GARBOHIDRATOS DE LA TABLA i! 6.3.2."
CARBOHIDRATOS TOTALES (g/L).
6C
5c
40
30
20
1. o
1 I I I I 1
3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 4 2
Tiempo ( d i a s ) .
@ Carbohidratos del d i g e s t o r grande
..
6 9
~. . _.+. .._, ~ ..,.. . . , ,. . . ,, ..~ . ... , .* , . .,, . , , ,. ,. .,., -.-, ,-w-
TABLA # 6.3.3.
R E S U L T A D O S D E N - A M O N I A C A L Y N - O R G A N I C 0
DIA D E M U E S T R E 0 DE L O S D I G E S T O R E S
o 2
4 6
7
12
20
22
26 28
30
33
3 5
37
39
41
N - A M O N I A C A L
cl/L
1.40
1.82
1.67
1.68
1.68
1.63
1.96
1.86
1.65
1.67
1.65
1.68
1.65
1.71
1.82
1.52
N - O R G A N I C 0
g/L
3.59
2-44
2.11
2.73
3.28
3.69
1.91
2.58
3.43
2.86
3.20
2.34
2.07
3.03
2.62
2.98
70
GRAFECA # 6.3.3.
" D A T O S DE N-AHONXACfiL; T A B L A # 6.3-3.
N-AMONIACAL C@/L).
4
3.5
3
1.5
. ..
. . .
. . .
. .
. . .
TABLA # 6.3.4 .
DEMANDA QUIMICA O E OXIGENO ( D q O ) ” .
D I A D E MUESTREd D E
LO8 D I G E S T O A E S
O A
2 0
4 8
S A
6 8
7 A
- , I 2 A
~ . .. . . . . . . . . . . . . . .
10.10
10.30
10.30
10.15
10.20
10.25
10.26
. .
. .
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
120 120
1 2 0
110
100
90
, !
. . .
T A B L A # 6.3.5.
' V A R I A C I O N D E L P H E N L A S D I F E R E N T E S M U E S T R R S T O M R D A S D E L O S F E R -
M E N T A D O R E S F I G ( 2 ) . M E D I D A S C O N P O T E N C I O M E T R O C O R N I N G " .
~~
D I A DE M U E S T R E 0 D E L O S D I G E C T O R E S
o 2
4
6
7
8
12 20
22
26
28 30
33
35
41
G r a n d e
PH
6.14
5.88
5.75
5.55
5.50
5.31
5.45
5.33
5.31
5.15
5.12
5.13
4.99
5.03
5.00
4.96
7 5
. . . . , ,., .., , . I , . . ., ,, ... . *.“..--O . . , -...-.,, .-.. “. .. . . ., . , . . , .. . . . . .- ..“. . . I ,”& , ,.~.,<..I .
G R A F I C A # 6 . 3 . 5 .
“ V A # I f i C I O # DEL pH”
PH
6 . 0
5 . 5 0
5
Tiempo (días).
7 6
.-., "._. ., , , .... ,,. . , ., , . , ,. . . ,. , , . . . ~ , . . __ , . , ,, , , . ,. - . ,,.. i,. ...l,,. . , .', ,
TABLA # 6.3.6,
" V A R I A C I O N DE TEMPERATURA INTERNA-MM DE PiGUA DESPLAZADA E N E L D I -
GESTOR GRANDE".
D I A D E M U E S T R E 0
o 2
4
6
7
8
9
12
1 3
1 5
2 0
21
2 2
23
26
27
2 8
30
33
34
35
36
37
39
4 0
4 1
T E MPE R A T U R A I Nrl E R FJ A
1 8 . 0
2 0 . 0
2 0 . 0
2 0 . 0
20.5
17
17
1 6
16
14
13
L Y 21
21
2 1
21
20
20
20
21
21
20
2n
20
20
20
m m de H 0
D e s p l a z a d a 2
( 1 ) No s e m i d i ó p o r t e n e r P u g a s .
(2 ) L a p r o d u c c i ó n d e g a s f r i e t a n p e q u e ñ a que no s e l o g r ó m e d i r .
G R A F I C A # 6 . 3 . 6 .
" V A R I A C I O N D E T ' E M P E R A T U R A ; T A B L A # 6 . 3 . 6 .
12-
10-
8 -
6 -
4 ,
2 -
12-
10-
8 -
6 -
4 ,
2 -
1 I I I I I I I 1 1 , I I 1
1 I I I I I I I 1 1 , I I
78
6:4. S E G U N D A C O R R I D A ----I-----
T A B L A # 6.4.1.
" P E S O S S E C O S D E L A M U E S T R A "
D I A D E M U E S T R E 0 D E .OS DIGE4TOREE
O
2
4
5
6
7
8
1 0
11
13
15
17
19
2 1
23
26
27
29
31
P E S O H U M E D O
2.836
1.882
3.148
2.053
2.717
3.499
3.051
4.075
3.291
2.162
2.269
2.052
2.090
1.937
3.878
3.636
2.250
2.101
2.417
0.243
0.159
0.226
0.152
O . 207
0.260
0.231
0.296
2.260
13.169
0.171
0.157
11.156
13.140
0.304
11.275
11.180
0.155
11.171
% H U M E D A D
91.42
91.56
92.82
92-60
92.37
92.56
92.45
92.74
92.09
92.18
92.48
92.59
92.69
92.79
92.17
92.45
92.01
92.64
92.93
% DE M A T E R I A S E C A
8.58
8.44
7.18
7 .41
7.63
7.44
7.56
7.26
7.90
7.82
7.52
7.41
7.31
7 .21
7.84
7.55
7.99
7.36
7.07
79
................. . . . . . .. . . *-A*<. -_..I ...- - . . , ~ *_i. .._...,, ,.,.< * . , * .........._.-. -Y - ....... . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
T A B L A Al 6.4.2.
" C A R E O H I O R A T OS T O T A L ES I' .
)IA D E M U E S T R E 0 D E L O S
D I G E S T O R E S
O
L
4
5
6
7
9
10
11
1 3
15
17
1 9
2 1
23
2 6
27
29
3 1
A E S O R E A N C I A 490 nm
0.186
0.179
0.184
0.1132
0.181
0.175
0.143
0.132
0.132
0.137
0.139
0.136
0.125
0.118
0.105
0.103
0.103
0 .101
0.096
mg DE CARBOHIDRATO! POR lOOmg DE MATERIA SECA
95.3
91.7
94.2
93.2
92.7
89.5
73.2
67.7
67.7
70.2
71.4
69.6
64.1
59.0
53.7
52.0
52.8
51.8
49.2
CARBOHIDRATOS TOT A L E S
(g/L)
136.9
82.2
71.9
74.1
75.2
70.8
58.8
49.1
56.7
58.4
57.2
54.9
49.7
45.2
44.7
42.3
44.7
40.5
36.9
eo
.,. .,-. ..., l" ,,,. .. , , . ,.. ~ . , ..,* . . . . ,, , . ,. I. ...---L. - ' ' - ...... . .... , , .. ,,, .. , . , ,. .. . , , . . ~..
G R A F I C A # 6 . 4 . 1 .
" D A T O S D E L A V A R I A C I O N D E C A R B O H I D R A T O S D E LA T A B L A # 6.4.2. "
C A R B O H I D R A T O S T O T A L E J (g/L).
90
8 0
7 0
60
50
4 0
30
20
1 0
I
3 6 9 1 2 1 5 1 8 2 1 2 4 2 7 30 3 3 36
T i e m p o ( d í a s ) .
.
8 1
TABLA # 6.4.3.
"RESULTADOS O B T E N I D O S DE N-AMONIACAL, N-ORGANICO".
DIA DE MUESTRE0 D E L O S
DIGESTORES
o 2
4
ti
7
a 9
10
11
13
15
17
19
21
26
27
29
31
N-AMONIACAL
1.33
1.67
1.85
1.85
1.89
1.88
1.98
2.07
2.07
2.08
2.00
2.20
2.03
2.16
2.23
2.16
2.17
2.17
N-ORGANIC0
2-83
2.57
2.02
2.49
2.08
2.01
2.06
2.09
2.15
1.73
1.94
1.70
1.74
1.62
1.60
2.07
1.46
1.89
a2
G R R F I C f l # 6.4.2.
" D A T O S DE N - P R O T E I C O "
( g / l t )
N - O r g á n i c o ( g / L ) .
3
2.5
2
1 . 5
1
I I I I I I I I 3 6 9 12 15 18 2 1 2 4 27 30 3 3
I I I
T iemuo ( d í a s ) .
8 3
G R P F I C I I # 6.4.3.
" D A T O S DE N - A M O N I A C A L " .
N - A M O N l f i C A L (g/L).
3
2.1
2 .
1 . 5
1
T l e m p o ( d í a s ) .
T A B L A # 6.4.4.
R E S U L T A D O S " D E M A N D A Q U I M I C A D E O X I G E N O (DUD)".
D I A D E M U E S T R E 0 DE L O S
O I G E S T O A E S
O A
2 A
4 A
6 4
? A
8 A
9 R
10 A
11 R
13 A
15 a 17 B
19 c 21 D
23 D
25 E
27 E
2 9 E
31 E
BLANCOS
A
E
C
D
E
9.10
9.25
9.40
9.60
9.80
9.90
9.90
10.20
1 0 . 4 5
10.60
11.10
11.30
11.50
9.20
9.30
9.40
'9.45
9.45
9.45
11.5 rnl
11.6 m l
11.8 rnl 9.4 ml 9.5 ml
D Q D (pprn-img/ifxlO 3
4 8 0
450
420
3 8 0
340
320 320
260
210 140
80
6 0
4 0
20
20 10
10
10
10
. ,
, ...
L "
.,_..CI ,,..,..-_ ., , . . ,..~ .... ..I ..,, .I ~ . , , , , . .. ._ .,. .I--.-"-- - .-..A -- , ..__..~ ...-. . .. . ..., <. . . , . . .. . .. ~ ..-._-
GARFICA # 6.4.4.
"DEMANDA Q U I M I C A DE OXIGENO".
4 8 0
4 4 0
4 0 0
,360
320
2 8 0
240
200
160
120
BO
4 0
1 I I I I I I I I 8 I I I I z 4 6 a io 1 2 1 4 16 l a 2 0 22 2 4 26
D í a de Muestren.
0 6
..,,,,.<__..I" ,..,.. , .. ~ . , , . . . . ~ . . I . . , L , , , , .I ..-..* ...,. ".".,--" . ' , 4..+ F____._"..*" ,. .. .. ., , . ., ,. . _-__
TABLA # 6.4.5.
"VARIACION DEL p H A TEMPERATURA CONSTANTE T=33PC".
I DIA DE MUESTRE0 DE
L O S DIGESTORES I
7
8
9
10
11
13
15
17
19
21
23
26
27
29
31
P H
6.30
5.92
5.84
5.70
5.86
5.60
5.80
5.72
5.71
5 . 6 4
5.61
5.80
5.73
5-68
5.74
5.74
5.60
5.30
5.36
a7
G R A F I C A # 6 . 4 . 5 .
t s ~ A ~ ~ A C I O N D E L P H ” .
6.
5 .
I I I I I I I
3 6 9 1 2 1 5 1 8 21 24 2 7 30 3 3
T i e m p o ( d í a s )
8 8
6-5."COMPARACIDN DE ALGUNOS RESULTADOS DE LA PRIMERA Y SEGUNDA _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ - _ _ _ _ _ _ _ - - - - - - - - - - - - - - - - - - COR R 1 O A If - - - - -_ -
89
T A B L A 6.4.6.
" D A T O S O B T E N I D O S D E LA P R E S I O N G E N E R R D A POR EL G R S E N L O S F E R M E N -
T A D O R E C A n A E R D R I O S ( V E R FIG. 3)".
D I A D E M U E S T R E 0 DE
L O S D I G E S T O R E S
1
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
1 3
1 4
1 5
1 6
17
1 8
20
2 1
22
23
24
2 8
2 9
30
3 1
!
mm D E A G U A D E S P L A Z A D A
0.00
250.00
220.00
210.00
195.00
16.80
68.00
60.00
49.00
48.50
48.00
47.60
45.50
44.80
42.30
32.25
53.50.'
45.20..
25.40
24.00
23.30
22.00
21.50
12.50
10.00
8 - 0 0
N o se tomó lectura p o r haber fugas. * * N o me siguió el mismo procedlmlento.
TCiELA # 6.5.1.
" R E S U L T A D O S O B T E N I D O S D E P O 4 , N O 3 , N O 2 , D E L A N C i L I S I S I N I C I A L Y
F I N A L " .
0 . 3 9 7 p 0 4
0 . 6 9 1
0 . 0 4 1 N o 2
~
A N A L 1 C I S I N 1 C I A L E S
P R I M E R A C O R R I D A
1 8 3
1 , 3 2 6
1 , 1 6 1
CONCENTRACLON (ppm = lmg)
RUERO I RECOREANCIA I
N o
N 0 2
0 . 4 1 4 7 9 4
O. O30 8 5 0
C E G U N D A C O R R I D A
0.622 I ~ 2 9
A N A L I S I S F I N A L E S 1 P R I M E R A C O R R I D A
~ ~~
AESOREANCIA
O . 2 3 8
0 . 3 4 2
0.460
0 . 4 3 9
0 . 0 1 2
o. 028
-
0 . 4 5 1
U.476
0 . 0 1 6
CONCENTRACION (ppm = lmg)
1 1 0
1 5 8
8 8 2
8 4 2
3 4 0
7 9 3
C E G U N D A C O R R I D A
N o t a : l o s v a l o r e s s u b r a y a d o s c o r r e s p o n d e n a l a muestra d e l d l -
g e s t o r g r a n d e .
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4
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*
92
GRAFIcA # 6.5.2.
"COMPARACION DE N-ORGANICO",
N-Orgánico (g/L).
3.5
3.00
2.5
2.00
1.5
i.OR
I I I 1 I I I I I
3 6 9 12 15 18 2 1 24 27 30 33 36 39 4 2
Tiempo ( d í a s )
93
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G R A F I C A # 6.5.1.
" C O M P A R A C I O N D E C A R B O H I D R A T O C T O T A L E S "
C A R B O H I O R A T O S T O T A L E S (g/L.)
9 0 -
60 -
. ___--- -___ ----- 3a -
'. '.* '..
20 - 10 -
I i I I 3 6 9 12 15 1.8 21 24 27 30 33 36 339 42
I I I I i I I I I I - 36 339 I 42
T i e m p o ( d í a s ) .
- - - - p r i ,me r a C o r r i . d a
sggur lda C o r r i d a . -
G R A F I C A # 6.5.3.
2 6 í F
240-
zza-
200-
" C O M P A R A C I O N DE L O S MM DE HZO D E S P L A Z A D R "
3 6 9 12 1 5 18 2 1 24 27 30 3 3 36 39 4 2
T i e m u o ( d i a s ) .
P r i m e r a c o r r i d a - - - S e g u n d a c o r r i d a -
9 5
-_.__. , ... ...___.,__ l_.i.̂-.. ,. . . , . , ., . .. . " ..-- . ,.,_.<. .__ ... , . , ,. , . -.-* . . ,_.-"---..----*
7.0.OESERVACfONESr
7.1.OECERVACIONES GENERALES. - - - - - - - - - - - - -. P r i m e r a C o r r i d a .
- De a c u e r d o a l a s g r á f i c a s o b t e n i d a s de C a r b o h i d r a t o s , p H , Tempe-
r a t u r a y p r e s i ó n , l a s o b s e r v a c i o n e s se d i v i d i e r o n e n tres e t a p a s a
l o l a r g o d e l p r o c e s o .
P r i m e r a E t apa .
C o r r e s p o n d i ó a l o s p r l m e r o a o c h o d í a s d e l e x p e r i m e n t o en l o s cua--
l e s l a temperatura s e mantuvo e n t r e los ZO.OPC y 20.5PC; d u r a n t e - e s t e p e r í o d o s e o b s e r v ó u n l n c r e m e n t o a c e l e r a d o d e g a s , l o q u e s e
v l Ó r e f l e j a d o an u n a l t o conaumo d e c a r b o h i d r a t o s , e l c u a l f u e mas
d e l a m i t a d d e consumo t o t a l en e l e x p e r i m e n t o ; a s í mismo, e l de-
c r e m e n t o d e pH e a a c e l e r a d o en e s t a e t a p a .
Con r e s p e c t o a l P i - o r g á n i c o ( g r á f i c a # 6.3.2) s e o b s e r v a r o n d o s pe'
d i e n t e s : u n a n e g a t i v a q u e se d e b e a u n a d e g r a d a c i ó n n a t u r a l d e l a
m a t e r l a o r g á n i c a ( E l o m a s a ) y a l a d i s m i n u c i ó n d e l a f l o r a n a t u r a l
d e b l d a a l c a m b i o d e l o s f a c t o r e s a m b i e n t a l e s d e l m e d i o , y una pen-
d i e n t e p o s i t i v a ( e n e l d í a 6 ) l a c u a l h a c e s u p o n e r u n aumento e n
e l número d e m i c r o o r g a n i s m o s que i n t e r v i e n e n en e l p r o c e s o , una - v e z que s e a d a p t a r o n a l a s n u e v a s c o n d i c l o n e s .
Segunda E t a p a .
C o r r e s p o n d i ó a l o s t r e c e d í a s d e s p u é s de l a p r i m e r a e t a p a y se c a -
r a c t e r i z ó p o r un d e c r e m e n t o d e l a t e m p e r a t u r a l a c u a l d i s m i n u y e - h a s t a 13QC, donde l a s b a c t e r i a s p r e s e n t a r o n m u y p o c a a c t i v i d a d e n
d o n d e r e f l e j ó l a b a j a p r o d u c c i ó n d e g a s a s í como l a d i s m i n u c i ó n d e
l a b l o m a s a ; l a s dernhs v a r i a b l e s d e e s t a e t a p a s e m a n t u v i e r o n c a s i
c o n s t a n t e s .
96
T e r c e r a E t a p a :
C o r r e a p o n d i ó a l o s v e i n t l d o s ú l t l m o s d í a s d e l a e x p e r i e n c i a , s e -- m a n t u v o l a t e m p e r a t u r a p r á c t i c a m e n t e c o n s t a n t e e n u n i n t e r v a l o m u y
p eque f i o ( 2 O O C a 21aC) . Se o b s e r v ó que l o s p a r á m e t r o s c o n s i d e r a d o s
p r e s e n t a n e l s i g u l e n t e c o m p o r t s m l e n t o : R1 i n c r e m e n t s r s e l a tempe-
r a t u r a s e m n n i f e s t ó e l mismo e f e c t o en l a g e n e r a c i ó n d e g a s d e l -- N - o r g é n i c o , d e l consumo d e c a r b o h i d r a t o ~ e t ~ . , de i g u a l f o r m a que
en la p r i m e r a e t a p a en u n i n t e r v a l o de 24 h o r a s . Después de e s e - t i e m p o s e o b s e r v a r o n d i s m i n u c i o n e s d e l a b l o m a s a , d e l p H y d e l a - g e n e r a c i ó n de g a s , r e f l e j a r o n u n consumo menor d e c a r b o h i d r a t o s ,
d i s m i n u y e n d o é s t e , m i e n t r a s t r a n s c u r r í a el t l e m p o .
S e g u n d a C o r r i d a .
L a t e m p e r a t u r a f u e de 33QC l a c u a l s e mantuvo c o n s t a n t e d u r a n t e l a
d i g e o t l b n .
Se o b s e r v ó que d u r a n t e l o s p r i m e r o s d í a s s e o b t u v o e l máximo v o l u -
men d e Qas g e n e r a d o e l que d e s c e n d i ó b r u s c a m e n t e a p a r t i r d e l sex -
t o d í a ; p o s t e r i o r m e n t e a e s t e d e s c e n s o e l vo lumen g e n e r a d o f u e p e -
queño e I b a d l s m i n u y e n d o p o c o a p o c o en u n a f o rma u n i f o r m e . E s t o s
v a l o r e s s e c o r r o b o r a n c on l o s de C a r b o h i d r a t o s y a que d u r a n t e l o s
p r i m e r o s d í a s s e p r e s e n t ó u n d e c r e m e n t o b r u s c o de é s t o s , después
d e l o s c u a l e s e l consumo f u e menor.
L B v a r l a c i ó n d e l pH t a m b i é n p r e s e n t ó su mayor d i e m i n u c i ó n d u r a n t e
e l p e r í o d o de mayor p r o d u c c i ó n de g a s h a s t a u n v a l o r de 5 . 37 , que
se mantuvü p r á c t i c a m e n t e c o n s t a n t e d u r a n t e e l r e s t o d e l p r o c e s o .
L a b i o m a s a t e n d i ó a d l s m l n u i r de u n a f o r m a c a s i c o n s t a n t e d u r a n t e
l e d i g e s t i ó n . L a t e n d e n c i a d e l n i t r ó g e n o a m n n i a c a l f u e de aumen-
t a r en l a misme p r o p o r c i ó n en l a que d e c r e c i ó el n i t r ó q e n o o r g á n i -
c o , s i e n d o s u mayor aumento a l i n i c i o d e l a e x p e r i m e n t a c i b n .
97
7.2. OBSERVACIONES PARTICULARES (PUNTUALES).
P r i m e r a C a r r l d a .
- E l pH v a r í a d e a c u e r d o a l consumo d e c a r b o h i d r a t o s , a mayor co'
sumo d e e s t o s menor p H (más á c i d o ) ( g r á f i c a 6.3.5).
- A u n a t e m p e r a t u r a de 2 O P C h a y mayor d e g r a d a c i ó n de a z ú c a r e s ; a
u n a t e m p e r a t u r a d e 1 3 Q C , c a s i s e m a n t i e n e c o n s t a n t e e l conaumo de
c a r b o h i d r a t o 6 (Grá f i cas 6.3.1 y 6 . 3 . 6 ) .
- A m a y o r g e n e r a c i ó n de g a s e x i s t e mayor consumo d e a z ú c a r e s ( G r á -
f i c a s 6.3.1. y 6.5.3).
- E l n i t r ó g e n o a r g á n i c o d l s m i n u y e a l i n i c i o de l a e x p e r i m e n t a c i ó n
p r o b a b l e m e n t e e s t o s e d e b e s l a m u e r t e d e m i c r o o r g a n i s m o s , o b i e n
e s u n a f a s e de a d a p t a m i e n t o e x i s t i e n d o u n a a e l e c c l ó n n a t u r a l d e b i -
d o a los nuevos f a c t o r e s d e l m e d i o s e g u i d a de una f a s e d e c r e c i - -
m i e n t o de b i o m a s s ( G r á f t c a 6 .3 .2 ) .
- A l d i sm inu i r l a t e m p e r a t u r a se o b s e r v a u n a f a s e d e d e g r a d a c i ó n
n a t u r a l , cuando aumenta e s t a s e v i s u s l i z a u n a f a s e de g e n e r a c i ó n
d e b i o m a s a y 8 1 m a n t e n e r s e c o n s t a n t e a l f l n a l d e l a d i g e s t i ó n , l a s
f l u c t u a c i o n e s d e n i t r ó g e n o o r g á n i c o s o n m u y p e q u e f i a s , ( G r á f i c a - 6.3.2.).
- E l N l t r 6 g e n o - A m o n l a c a l v a r i a muy p o c o a e x c e p c i ó n d e a q u e l l o s
p u n t o s donde h a y d e g r a d a c i ó n d e b i amasa en donde s e o b s e r v a u n au - mento d e é s t e ( G r á f i c a s 6 . 3 . 2 . y 6 . 3 . 3 . ) .
Segunda C o r r i d a .
- E l pH v a r í a d e a c u e r d o a l consumo de a z ú c a r e s s i e n d o menor c u a l
d o h a y u n mayor consumo d e e a t o a ( G r á f i c a a 6 . 4 . 1 . y 6 . 4 . 5 . ) .
- A mayor g e n e r a c i ó n de b i o g a s e x i s t e u n a m a y o r d e g r a d a c i ó n d e c a z
b o h i d r & t o s eri l o s p r i m e r o s o c h o d í a s . Después d e e s t o s a e o b s e r v a
u n a d i s m l n u c l á n en l a g e n e r a c i ó n d e b i o g a s , l o c u a l c o n c u e r d a con
u n a d l s m l n u c i Ó f l d e consumo d e a z Ú c a r e s ( G r á f i c a s 6.4.1. y 6.5.3.).
- A l l h l c i o s e o b s e r v a un d e c l i v e d e l a b i o m a a a , s e g u i d a d e una - e t a p a d e b i o s í n t e s i s d e e s t a . P o s t e r l o r m e n t e l a d i g e s t i ó n s u f r e - f l u c t u a c i o n e s ( d e d e g r ü d a c l ó n y b i o o í n t e s i a d e b i o m a s a ) t e n d i e n d o
a una d i s m i n u c i ó n g e n e r a l ( G r á f i c a 6.4.2.).
- E l N i t r ó g e n o - A m o n i a c a i t i e n e u n aumento p a u l a t i n o e n e l t r a n s - -
c u r s o d e l a d i g e s t i ó n l o c u a l s e c o r r o b o r a c o n una d i s m i n u c i ó n d e l
N - O r g á n i c o ( G r á f i c a s 6.4 .2 . y 6.4.3.). P o r l o q u e s e p o d r í a d e c i r
que e l n i t r ó g e n o a m o n l a c a l aumenta cuando h a y u n mayor d e g r a d a c i ó n
de b iomasa .
- A u n 8 t e m p e r a t u r a c o n s t a n t e d e 33aC e x i s t e u n mayor consumo d e - c a f b o h i d r a t o s , aumentando l a g a n e r a c i ó n d e g a s , y d i s m i n u y e n d o e l
N - o r g á n i c o ( p r o t e í n a ) , e n c o m p a r a c i ó n c o n l a p r i m e r a c o r r i d a e n l a
c u a l l a t e m p e r a t u r a n o se mantuvo c o n s t a n t e , ( G r á f i c a s 6.5.1. y -- 6.5.2.).
- Los r e s u l t s d o s d e l a demanda q u í m i c a d e o x í g e n o t i e n e n un compo2
t a m i e n t o s i m i l a r , q u e v a d e u n mayor D U O a uno meno r ; e x i s t i e n d o
u n a mayor o x i d a c i ó n d e m a t e r i a o r g á n i c a e n l a s egunda c o r r i d a ; l o l
c u a l c o n c u e r d a c o n l a d e g r a d a c i ó n d e b i o m a a a y a z ú c a r e s de e s t a c o - d
* A r r i c a , ( G r b f l c e s 6.3.4. y 6.4.4.).
- Podemos c o n s l d e r s r l o s r e s u l t a d o s d e ambas c o r r l d a s : A mayor d e -
g r a d a c i ó n d e b i o m a s a , e x i s t e una mayor c o n c e n t r a c i ó n d e n i t r ó g e n o -
a m o n i a c a l .
- E n los r e s u l t a d o s o b t e n i d o s d e f o s f a t o s , n i t r 8 t o 6 , n i t r i t o s a l
i n i c i o y f i n a l d e ambas c o r r i d a s s e o b s e r v a que l a c o n c e n t r a c i ó n - d e e s t o s t i e n d e n a d l s m i n u i r e n e l t r a n s c u r s o d e l a d l g e s t i Ó n , -
99
s i e n d o mas peque f lo e l d e c r e m e n t o en el d l g e e t o r d e m a y o r tamaflo.
. ,
. .
. .
I .
. .
- L o s B r & l i s i s b a c t e r i o i ó g l c o s r e a l i z a d o e a ambas c o r r i d a s s o n muy
s i m i l a r e s , e n Cuaríto s l a t d e n t i f i c a c l ó n d e a l g u n a s b a c t e r i a s c o m i
n e 8 e n e l l a s (Como no s e d i s p o n f a d e u n a mayor c a n t i d a d d e m e d i o s
d e c u l t i v o , n o a e i d e n t i f i c a r o n n i ~ u a n t l f i c a r o n t o d a s l a s b s c t e - -
r i a s e x i s t e n t e s ) .
- L o a r e a u l t a d o a d e c ~ ~ n a u m o d e c a r b o h l d r a t o s d e l a p r i m e r a y s e g u n
d a c o r r i d a s s e a j u s t a r o n p o r m e d i o d e una r e g r e e l ó n l o g a r í t m i c a , - s i e n d o e l c o e f i c i e n t e d e r e g r e s i ó n p a r a l a p r i m e r a c o r r i d a muy b a -
5 0 en c o m p a r a c i ó n con el i d e a l . E l C o e f i c i e n t e d e l a s e g u n d a co - -
r r l d a e s mas c e r c a n o a + 1 p o r lo q u e e s t o s d a t o s a e u t i l i z a r o n p a
ra o b t e n e r una e c u a c i ó n q u e nos i n d i c a r a e l cot~sumo d e c a r b o h i d r a -
t o s d u r a n t e l a d i g e s t i ó n .
-
-
. .
. .
. .
100
8 . - C I N E T I C A CON EASE A L C O N S U M O D E C A R E O H I D R A T O S .
L a d i g e a t i á n a n a e r o b l a h a s i d o c o n s i d e r a d a como u n mé todo p a r a e l
t r a t a m i e n t o d e r e s i d u o s o r g á n i c o s , s i n emba rgo en l a l i t e r a t u r a - c o n s u l t a d a ( R e f . 241, s e menc ionan a s p e c t o s de l a c i n é t i c a r e l a - -
c i o n a d o s c on el consumo d e s u s t r a t o en d i g e s t o r e s e s t a b i l i z a d o s ,
e s d e c i r a q u e l l o s que se e n c u e n t r a n en c o n d i c i o n e s Ó p t i m a s d e o p e
r a c i ó n .
D a d a l a e x p e r i e n c i a r e a l i z a d a s e u t i l i z ó u n m o d e l o m a t e m á t i c o em-
p l e a n d o l o s d a t o s d e l consumo d e s u s t r a t o ( c a r b o h i d r a t o s a s i m i l a -
b l e s f d e s d e l a c a r g a d e l d i g e s t o r h a s t a u n t i e m p o de r e s i d e n c i a - d e f i n i d o . 5 e e n c o n t r ó q o e p a r s l a p r i m e r a c o r r i d a e s t o no f u e p o
s i b l e dadas l a s f l u c t u a c i o n e s e x i s t e n t e s de l a t e m p e r a t u r a . P e r a
p a r a 1s s e gunda c o r r l d a l a c u a l s i m u l a u n a t e n d e n c i a de consumo - d e c a r b o h i d r a t o s l o g a r í t m i c a , s e p l a n t e ó u n m o d e l o m a t e m á t i c o de
primer o r d e n p a r a l a u t i l i z a c i ó n de e s e s u s t r a t o .
Tenemos l a e c u a c i ó n :
- ds - = ks d t
P a s a n d o d t a l 20 miembro tenernos:
- d s = ( k s ) d t
d e s p e j a n d o s :
- d a - = k d t S
I n t e g r a n d o l a e c u a c i ó n .
1 0 1
M u l t l p l i c a n d o p o r ( -1) t e n e m o s :
D e s p e j a n d o l o g S t
L o s d a t o 8 e x p e r i m e n t a l e s d e l a s e g u n d a c o r r i d a cumplen c a n l a e c u a
(1 ) c i ú n -- ----------
P o r l o t a n t o q u e d a r á l a e c u a c i ó n s i g u i e n t e : donde
l o g S O = 1 . 9 2 7 6
K =-0.0265
t l o g S = 1 .9276 + ( -0 .0265) ' t
l o g S t = 1 . 9 2 7 6 - 0 . 0 2 6 5
102
C O N S U M O DE C A R B O H I O R A T O S DE Lll S E G U N D A C O R R I D A .
DIfl
o 2
4 5
6
7
9
10
1 1
1 3
15
17
19
21
23
26
27
29
31
C H O (g/L)*
80.76
76.81
73.04
71.23
69.47
67.75
64.43
62.83
51.27
58.27
55.42
52.71
50.13
47.67
45.34
42.05
41.01
39.00
37.10
C H O (g/L )**
84.66
80.29
76.14
74.16
72.21
70.33
66.69
64.95
63.25
59.99
56.89
53.95
51117
48 * 53
46.02
42.50
41.39
39.26
37.23
N O T R :
C H O = g/lt d e C a r b o h i d r a t o s a s i m í l a b l e s .
S e tomaron t o d a s l o s d a t o s p a r a h a c e r l a c o r r e c c i ó n .
R = -0.9517
m = -0.0251
b = +ao.7576
* * Se h i z o l a c o r r e c c l Ú n d e los d a t a a d e l a s e gunda c o r r i d a , s e
e l i m i n a r o n l o s d a t o s d e
CHO 9, 10, 11.
m = -0.02650 A = -0.9908
b = + 8 4 . 6 6 103
.
. .
H a c l e n d a un ajuste, logarítmlcn d e l o s datos:
TIEMPO
O 2
4
5 6
7
9
10
11
13
15
17
19
21
23
26
27
29
31
CHO (g/lt)
86.9
82.2
71.9
74.1
75.2
70.8
58.8
49.1
56.7
58.4
57.2
54.9
49.7
45.2
44.7
42.3
44.7
40.5
36.9
1 0 4
GRAFICA # 8 . 1 .
"CONSUMO DE CRRBOHIDRBTOJ" .
CARBOHIDRATOS TOTALES ( g / L ) .
T i e m p o ( d í a s ) .
1 0 5
Donde :
So = C o n c e n t r a c i ó n l n l c i a l de C a r b o h l d r a t o s g / l t .
C t = C o n c e n t r a c i ó n d e C a r b a h l d r a t o s e n e l t i e m p o t .
K = C o n s t a n t e ( p e n d i e n t e ) .
t = e a el t i e m p o .
. ,
. .
. .
C o o c i u s i ó n :
B o s e c u a n t i f i c ó e l g a s g e n e r a d o p e r o si s e p u e d e c o m p r o b a r , que e l
b i o g a s g e n e r a d o n o e s d i r e c t a m e n t e p r o p o r c i o n a l a l a u t l l l z a c l ó n de
e u s t r a t a .
106
9 . C O N C L U S I O N E S .
- L a v a r i a c i ó n d e pH e a u n a f u n c l ó n d e l consumo de c a r b a h i d r a t o a - po r 10 s i g u l e n t e : A u n a t e m p e r a t u r a menor d e 15aG s e o b s e r v a u n -- consumo menor d e e s t o s y como c o n s e c u e n c i a no e x l a t e , u n a g r a n va -
r i a c i ó n d e l p H . En e l p r o c e s o de l a d i g e s t i ó n e s t e ( p H s e mantuvo
a b a j o d e l ó p t i m o d i s m l n u y e n d o c o n s t a n t e m e n t e a t r a v é s d e l - , I
t i e m p o de r e s i d e n c l a , p o r l o que en ambos p r o c e s o s l a g l u c o s a que
a e consumiÓ , d i Ó como p r o d u c t o s f l n a l e a , C O Z , CH4, á c i d o a c é t i c o ,
a c e t a l d e h l d o , a l c o h o l e t i l i c o , e t c .
- En a m b a s d l g e s t l o n e s s e o b s e r v a que a l d i a m i n u l r l a b l omaaa -- (N-orgánico), aumenta e l N -Amon i a ca l , p o r l o que s e puede c o n c l u i r
que l a g e n e r a c l ó n d e e s t e ú l t i m o d epende d e l a d e g r a d a c i ó n de l a - b l o m a s a , e n c o n t r á n d o s e e n mayor c o n c e n t r a c l ó n en l a s e gunda d o r r l -
d a . A a l m i s m o s e o b s e r v a que e x i s t e u n fenómeno de d e g r a d a c i ó n n=
t u r a l d e l a m a t e r i a o r g á n i c a , como m u e r t e d e m i c r o o r g a n l a m o s p o r - i n a d a p t a c i ó n a m b i e n t a l ; s e g u i d a d e u n a e t a p a de g e n e r a c i ó n d e b i o -
masa d e b i d a a l a b l o a í n t e s i s . Deapués d e q u e e n ambaa d l g e a t f o n e s
a e a l c a n z a n u n máximo d e p r o d u c c i ó n s e p r e s e n t s u n p e r í o d o en el - c u a l e e t a t i e n d e a d l sm lnu i r p a u l a t i n a m e n t e . P o r l o que s e c o n c l g
y Ó , que a l l n i c t o d e c u a l q u i e r d i g e s t i ó n a n a e r o b l a v a a e x l a t i r u n
p e r í o d o d P a d a p t a c i ó n de l o s m l c r o o r g a n l a m o a a l med i o .
- Como l a e x c r e t a d e c e r d o c o n t i e n e u n g r a n número d e q é n e r o a d e - b a c t e r i a s l o s c u a l e s t n t e r v i e n e n en e l p r o c e s o d e d i g e s t i ó n , p o r - l o que se o b s e r v a n f l u c t u a c l o n e m ( aumen to s o d l s m i n u c l o n e a ) d e - N - o r g á n i c o . P o r l o a n t e e d l c h o , s e c o n c l u y ó que e l aumento d e l - N - o r g á n i c o s e d e b e a u n aumento de u n g é n e r o e s p e c í f i c o d e b a c t e - -
r i a a que a l e x i s t i r las c o n d i c i o n e s p r o p i c i a s , e s t a s s e d 0 s a r r o - -
l l a n y po r l o t a n t o a n n p r e d o m i n a n t e s . E a t o s e o b s e r v ó en ambaa e x
p e r i e n c l a a , p o r o s e d i s t i n g u e d e u n a f o rma ma8 marcada en los Ú i t i
moa d f a s de l a s e gunda e x p e r l e n c i a , en l a c u a l e x l a t e u n aumento - en e l N - o r g á n i c o ( E i o m a a a ) y u n a d i amtnuc iÓn d e l pH; e s t o s e d e b e
a l c r e c i m i e n t o en uno o v a r i o a g é n e r o s de b a c t e r l a s , l a s que s l n t z
t i z a n m e t a b o l l t o a como s o n : e l á c i d o p r o p l ó n i c o , b i t ú r i c o f ó r m i c o ,
107
e t c . , l o que s e r e f l e j a en l a d i a m i n u c i Ó n d e l pH.
S e q ú n l o s F a s u l t a d o a d e N i , , N Ü , , POv, C a r b o h i d r a t o a , a l i n i c i o de
l a d i g e s t i Ó n , s e comprobó que e x i s a e una g r a n d i f e r e n c i a e n t r e l a s
d o s e x c r e t a s u t i l i z a d a s . Se c o n c l u y e que l a e x c r e t a d e l a p r i m e r a
c o r r i d a c o n t i e n e una mayor c o n c e n t r a c i ó n de e s t o s c o m p u e s t o s , p e r o
m e n o r c o n c e n t r a c i ó n de c a r b o h i d r a t o a . E s t o se d e b i ó a que l o a ce;
d o s f u e r o n a l i m e n t a d o s con a l i m e n t o s b a l a n c e a d o s . As imiamo l a ex -
c r e t a que s e u t i l i z ó e n l a s e gunda c o r r i d a , c o n t i e n e menor concen - -
t r a c i ó n de NO,, NO,, PO,, y una mayor c o n c e n t r a c i ó n de c a r b o h i d r a -
t o s , r e a u l t a d o de l a a l l m e n t a c l ó n dada a l o s c e r d o s que c o n s i s t i ó
d e c á s c a r a s de t r l g o y c e b a d a .
- Un f a c t o r i m p o r t a n t e que n o s e l l e v ó a c a b o f u e l a a g i t a c i ó n , l a
c u a l s e r e f l e J 6 en e l consumo de c a r b o h l d r a t o s en l o s d i g e s t o r e s - ( p e q u e ñ a y g r a n d e ) , c o m o s e m a n l f i e s t a en l o a r e s u l t a d o a a l f i n a l
d e l a p r i m e r a c o r r i d a . E l d i g e s t o r d e mayor tamaflo no f u e a g i t a d o
manua lmente p o r lo q u e a e c o n c l u y e que ea u n a de l a a r a z o n e s d e - - c o n t e n e r una mayor c o n c e n t r a c i ó n de c a r b o h i d r a t o ~ , s s l m l l a b l e s a l
f l n a l d e l t i e m p o de r e a i d e n c i a n o a s í l o a d l g e a t o r e s d e menor tama - ñ o e n donde e x i s t i ó una menor c o n c e n t r a c i ó n de e s t o s .
10.9
D e l p r o c e s o d e d i g e s t i ó n a n a e r o b i a s e o b t i e n e n l a s s i g u i e n t e s con-
c l u a i o n e a .
a ) L a f l o r a m i c r o b i a n a t a n t o p a t ó g e n a como n o p a t ó g e n a , a s 1 como - l o s s b l l d o s t o t a l e s , s e r e d u c e n en el t r a n s u c r s o d e l a d i g e a t i b n - a n a e r o b i a ; e a t o s e e s p e r a b a p o r q u e f u e r e p o r t a n d o e n t r a b a j o s a n t e
r i o r e s a e s t e .
b ) C o m o p r o d u c t o a e o b t i e n e un b i o g s a , e l que s e p r o d u c e en may o r
vo lumen e n l o s p r i m e r o s q u i n c e d í a s de l a d i g e a t l ó n , l o c u a l con- -
c u e r d a con l a l i t e r a t u r a c o n s u l t a d a .
. .
. .
c ) Aa imismo s e o b t i e n e un r e s i d u o rico, e n n i t f ó g e n o a m o n i a c a l , e l
que d e p e n d i ó d e l a d e g r a d s c i b n d e l a b i omaaa . Es te f u e d e una c o n
c e n t r a c i ó n m e n o r a una mayor a l f i n a l d e l a d i g e s t i ó n y l a concen -
t r a c i b n d e N - o r g á n i c o a e m a n i f e s t ó e n una f o r m a o p u e s t a .
-
d ) S e o b t u v o l a C i n é t i c a de Consumo d e C a r b o h i d r a t o s , p a r a l o s d a -
t o s d e l a s e g u n d a c o r r i d a . E s t o s ae a j u a t a n e una r e c t a p o r m e d i o
d e u n a r e g r e a i b n l o g a r i t m i c a .
P o r l a s c o n c l u s i o n e s a n t e r i o r e s s e c o n c l u y e que e l p r o c e s o de d i -
g e s t i ó n a n s e n o h l a e a una d e l a s a l t e r n a t i v a s p a r a t r a t a r l o a d e a e -
c h o s o r g á n i c o s . E n e s t e t r a b a j o a e u t i l i z ó un d i g e s t o r a n i v e l l a - b o r a t o r i o p a r a t r a t a r d e r e d u c l r l a c on t aminac iÓn de l a e x c r e t a d e
c e r d o ; y a que e s t e r e a i d u o contamLna e l a g u a , e l a i r e y e l s u e l o - con m t c r o o r g a n i s m o a p a t ó g e n o a , l o a que p r o v o c a n i n f e c c i o n e s a l a s
p e r s o n a s , a n i m a l e s y v e g e i z a l e a , ademáa d e e v i t a r s e l a p r o l i f e r a - -
c l Ó n de moscas y d e r e d u c i r s e l o a m a l o s o l o r e s d e a p r e n d i d o s d e l a
d e a c o m p o a l c i ó n d e l a m a t e r i a o r g á n i c a ( f e c a l ) . E s t o n o s i n d i c a
que l a d l g e a t i b n a n a e r o b l a e a u n buen p r o c e d i m i e n t o p a r a r e d u c i r
1 s c o n t a m i n a c i ó n d e b i d a a l e x c r emento d e l c e r d o . S e p u e d e h a c e r
u n e s c a l a m i e n t o d e l p r o c a a o a n i v e l p l a n t a p i l o t o . D e b i é n d o s e ma'
t e n e r c o n s t a n t e s l a s v a r i a b l e s maa i m p o r t a n t e s d e e s t e e xpe r imen - -
t o corno s o n p H , T , t i em po de r e s i d e n c i a , 96 s ó l i d o s t o t a l e s ; r e -
1 0 9
l a c l ó n c/N; etc., p a r a esto s e t o m a r í a l a s d i m e n s i o n e s d e l d i g e s t o r
y o e h a r í a n i o 9 c á i c u i o s respectivos.
1 1 0
F i g u r a # 1
a ) F e r m e n t a d o r A n a e r o b i o g r a n d e
b ) M e d i d o r d e l a p r e s i ó n g e n e r a d a .
c ) Termómet ro .
I .
. .
~,
. ,
. .
F i g u r a # 2
D i f e r e n t e s t i p o s de f e r m e n t a d o r e s a n a e r o b i o e p equeAos
1 1 1
~, , , ..,." ,. , . ,, . , . .. . ,. ..-..-..,.,.,ri-L -. . ~ . . ~ .. . . . , . . , . , . .. , , . . .
Fig ti 3.
a ) Fermentador Anaerobio
b ) Pinzas
c ) Recipiente c o n a g u a
d ) Probeta con agua
e ) Volumen de H O desplazado. 2
1 1 2
Li
INVESTIGRCION Y ANALISIS
DE BIBLIOGRAFIA
CUANTIFICACION DE -- BACTERIAS EN LA EXCRETA - HUMANA Y ESTIERCOL ANIMAL
CUANTIFICACION DEL EFECTO
DE LA TEMPERATURA-TIEMPO
EN LOS MICROORGANISMO5.
I .
ANALISIS BACTERIOLOGIC0 - DE UN DIGESTOR ANAEROBIO.
ANALISIS DE TODAS LAS AC-
TIVIDADES DESARROLLADAS.
1 1 3
*" .<... ~ . .,._... < . , . . , , , .~ ~ . , , , ,, ,. ". , , . ,.. .~ , ~.-. . . ,, , ..* ."..I, *".ii-Yc
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