Experimento de Joule

Uno de los experimento más revolucionarios en el campo de la termodinámica fue el experimento de Joule. Joule demostró con el que la temperatura de un cuerpo se puede elevar, no solo administrandole calor, sino que también puede elevarse realizando un trabajo sobre él.

El desarrollo un aparato que constaba de un deposito con agua aislado térmicamente con un termómetro que indicaba la temperatura del agua, este recipiente tenía unas aspas que estaban conectadas a dos pesas que al caer por la gravedad movían las aspas. Joule observó que este movimiento que agitaba el agua del interior del recipiente también producía un aumento en la temperatura de esta, de lo cual dedujo que el trabajo producido por el moimiento de las pesas al caer podría aumentar la temperatura del agua del interior, y como consecuencia, un aumento de la temperatura se puede conseguir bien por un aporte de calor o produciendo trabajo sobre una sustancia.



La consecuencia de este experimento no fue más que el Primer Principio de la Termodinámica:

"La variación de energía interna de un sistema es igual al calor transferido al sistema más el trabajo realizado sobre él."

U = Q + W

Huelva y su alarma social

Esta tarde estaba muy gustosamente estudiando en la biblioteca municipal cuando en unos de los típicos paréntesis para relajar un poco la mente me dió por leer el Huelva Información.

En dicho periódico pude leer una noticia cuyo titular me dejó "con las patas colgando", como diría cierto profesor mío.

"HUELVA EXPULSA EL 27% DE LOS RESIDUOS PELIGROSOS DE ANDALUCÍA"

Bien, esta noticia que empezaba con esta "denuncia" por parte de la Consejería de Medio Ambiente, me dio una reconfortante tranquilidad por parte de las industrias que tenemos en el Polo Químico de Huelva.

La noticia continuaba de la siguiente forma: "...solo la supera Sevilla con un 28% y en tercer lugar Cadiz con un 16%". Bien, pues aqui estoy yo para dar un pequeño tirón de orejas al Ministerio de Medio Ambiente.

Señora consejera, ¿nos está diciendo a todos que de las 8 provincias que tiene Andalucía, la más industrializada solo vierte un 27% de las sustncias peligrosas? ¿Nos estas diciendo que Sevilla, algo menos industrializada y sin industrias de Química Básica contamina más que nosotros?

Otra cosa, la tercera provicia es Cadiz, que tiene uno de los puertos mercantes con más tráfico de Europa, y solo un 16% de las sustancias peligrosas, es decir, el 71% esta repartido entre las provicias con más movimiento tanto mercante como industrial, lo cual me parece lógico, ya que las 5 restantes viven practicamente del turismo y la agricultura.

Señores, yo creo que lo relativamente alarmante es que Sevilla este por delante nuestra, ya que se debe de tener en cuenta, que la contaminación de Huelva y su Ría, no se debe unicamente a su industria, sino también a una contaminación natural por parte de la desembocadura del Ría Tinto, el río más contaminado del mundo de forma natural, que por si bien no lo sabéis se debe principalmente al Sulfuro de Hierro (pirita) que procede de los minerales de las minas que tantas civilizaciones han explotado en nuestra tierra.

Señora consejera, creo que si tenemos en cuenta la relación entre industria-contaminación somos de las provincias más avanzadas en ese aspecto.

Aqui os dejo el link de la noticia para que juzgueis por vosotros mismos.

http://www.huelvainformacion.es/article/huelva/475655/huelva/genera/los/residuos/peligrosos/andalucia.html

Un saludo a todos.

La Transgénesis

La transgénesis es el proceso de pasar parte del código genetico de una especie a otra. Hoy en día este tema esta muy debatido por los ecologistas. Hoy en día, el principal campo en el que se usa la transgénesis es en mejorar las fuentes de alimentos vegetales, "creando" cosechas más resistentes al frío, plagas...

Actualmente, existen más de 300 alimentos transgénicos regulados, a priori, no se conocen efectos secundarios debido a la ingestión de este tipo de alimentos, y no tendría porque haberlos. Lo que muchos no saben es que los alimentos procedentes de seres transgénicos no están regulados, es decir, que si tenemos un manzano transgénico, las manzanas de este no tiene porque venderse como manzanas transgénicas.

Todo esto comenzó en los años 80 en los laboratorios de ingeniería genética, durante los 90, estos experimentos ya eran una realidad, y se empezaron a cultivar los primeros campos como proyecto piloto. Hoy en día, existen enormes cosechas de alimentos de este tipo, algunos controlados por la ley, y como siempre, otros no. También, he de decir que la mayor parte de la soja consumida en el mundo es transgénica o de origen transgénico.Pero, ¿cómo se realiza el proceso de transgénesis?

Aunque parezca mentira, la transgénesis es un proceso que se llevaba a cabo desde tiempo inmemoriables en las especies vegetales, es lo que se llamaba hibridación. Por ejemplo, hace que se asocien células de una rama de limonero con una de naranjo, durante este proceso se crea una transferencia de código genético y crea un híbrido entre los dos con el fin de otorgar al nuevo ser lo mejor de cada especie. Muchas especies que comemos y vemos habitualmente nunca han existido como tal en la naturaleza, sino han aparecido gracias a hibridaciones de otras especies de la misma familia, los ejemplos más vistosos y cotidianos son el tomate y el maíz, estos nunca han existido como tal en la naturaleza, sino que llegado a nosotros por continuas hibridaciones "artificiales" hasta nuestros días.

Ahora, la pregunta que todos nos estaremos haciendo es ¿qué diferencias hay entre esta transgénesis tradicional y la que se lleva a cabo en los laboratorios de ingenieria genética? Pues bien, teoricamente, el proceso tiene o debería tener los mismo efectos, pero debemos de tener en cuenta dos defectos de la transgénesis tradicional que son solucionados con la ingenieria, el primero es que, cuando creamos un híbrido se transfieren los genes que necesitamos, pero también otros que o bien no nos interesan o bien nos son indiferentes; en la ingeniería genética, nosotros tomamos lo genes que nos interesen, solo esos. El segundo defecto es que la hibridación, solo se da lugar entre especies con mucho parentesco en su genoma, naranjo con limonero, caballo con burro; la nuevas técnicas son capaces de injertar genes de unas especies en otras que no tienen porque ser ni parecidas, (por ejemplo, genes de animales en plantas). Como hemos visto, la transgénesis es un proceso que ha existido desde hace mucho tiempo.

La transgénesis en un laboratorio se puede realizar de dos formas, la primera es usando las endonucleasas de restricción para extraer el gen que queremos y para unirlo al nuevo genoma usamos la ADN-ligasa. Este gen para asegurar su manifestación en una bacteria se inserta en su plásmido y se provoca la infección de esta bacteria al organismo que queremos transferir el ADN. La otra forma, mas novedosa y directa, es la biobalística, que consiste en "disparar" proyectiles de Oro o Wolframio con el ADN deseado directamente al organismo.

Aunque este proceso se usa principalmente en vegetales, como ese el Maíz BT o el Arroz Dorado, grandes inventos de la ciencia que tendrán sus entradas, también se a podido crear animales trangénicos, el primero de ellos se llamó Andy, un mono con los ojos fluorescentes. La transgenia en animales, debido a su mayor peligrosidad, es algo más controlado aunque por suerte, también es más difícil de conseguir.



Espero que esta entrada sea una breve introducción, a este mundo que está teniendo un crecimiento exponencial y ayudando al desarrollo de muchos países. No soy un defensor de la transgénesis ni tampoco la castigo, solo quiero que conozcan el proceso y que cada uno saque sus propias conclusiones.

Complejos que tratan el cáncer

Por suerte, la fortuna muchas nos sonríe en el campo de la investigación en medicina. Como ya le ocurrió a Alexander Fleming en el descubrimiento de la Penicilina, una historia parecida ocurrió en el descubrimiento de un complejo de platino que se usa en quimioterápia para combatir el cáncer.

En 1965, Banett Roseberg de la Universidad Estatal de Michigan estudiaba la velocidad con la que crecian las bacterias en presencia de campos eléctricos. Durante el estudio, le sorprendió que las bacterias, bajo el efecto del campo eléctrico crecian pero no se dividían. El grupo de investigación, estudió todas las posibilidades para este hecho, cambios de pH, temperatura... Después de haber comprobado todo sin éxito alguno examinaron los electrodos usados para producir la corriente eléctrica. Estos electros eran de platino, un metal con un carácter noble y muy poca reactividad.

El platino de los electrodos se oxida, y uno de los productos formados en esta oxidación es el diaminodicloroplatino (II) y diaminotetracloroplatino (IV). Observaron el efecto de estos complejos en las bacterias y comprobaron que causaban anomalidades. También observaron que unicamente los isómeros cis eran activos. A la vista de esto observaron que la capacidad de bloquear la mitosis celular podrían usarse para combatir un cáncer. El compuesto diaminodicloroplatino (II) era bastante eficaz, este el es conocido cisplatino. La clave de esta propiedad antitumoral es la capacidad de la unidad cis-(H3N)2Pt para unirse a las moléculas de ADN y evitar la síntesis del ácido. El isómero trans de esta molécula no tiene esta capacidad biológica, este es un ejemplo de más de que dos isómeros tienen distinta reactividad química.

La Catástrofe del Lago Nyos

Durante la noche del 21 de Agosto de 1986, en varios kilómetros a la redonda del lago Nyos, en la región occidental de Camerún se extinguió toda forma de vida. Este hecho despertó la curiosidad de los ciéntificos que decidieron investigar el caso. Los investigadores se dieron cuenta de que todas la víctimas murieron asfixiadas, además, las muertes solo ocurrieron en los valles y no en las montañas de los alrededores y la vegetación mostraba indicios de haber sido heladas.



El causante de todo esto fue el dióxido de carbono. El lago Nyos esta situado en un cráter volcánico, y las grietas del fondo liberan cada año cantidades industriales de este gas que queda en el fondo debido a la su alta solubilidad en agua (como pasa en los refrescos con gas). Esta capa de disolución de dióxido de carbono en agua queda protegida por una capa de agua fría cercana a la superficie. Este día, por razones ambientales el agua de la superficie del lago se empezó a tambalear permitiendo que las capas inferiores quedaran en la superficie liberando dióxido de carbono, que al ser más denso que el aire quedaba cercano al suelo. Mientras este se iba diluyendo con el aire, los seres vivos que se encontraba por lo alrededores morían por asfixia.

Hoy en día los químicos tienen un control del CO2 del fondo para evitar que esto vuelva a suceder.

El Cloro de las Piscinas

¿Cuántas veces nos hemos salido de la piscina y teníamos los ojos irritados? Tradicionalmente, siempre le hemos echado la culpa a la cantidad de cloro que tenía esa piscina. Bien, vamos a profundizar quimicamente en este hecho para ver cual es la causa de ese escozor.

El cloro en las piscinas se vierte normalmente en forma de hipoclorito de calcio, para el que no lo sepa el hipoclorito es el principal componente de las lejías. El hipoclorito reacciona con agua formando ácido hipocloroso que y el anion hidroxilo, por tanto debemos bajar el pH suministrando ácido. En las piscinas al aire libre, debemos tener un mayor mantenimiento del hipoclorito en agua, ya que la luz solar lo puede descomponer en HCl y Oxígeno, disminnuyendo así los niveles de este y aumentando la probabilidad de vida de bacterias y algas en el agua. Algunos pueden pensar que el aumento de HCl en agua pueda ser la causa de la irritación, pero no. La verdadera causa es la produccion de cloroaminas. Este compuesto se forma por la reacción del ácido hipocloroso con aminas. Y ahora viene lo mejor, la principal fuente de aminas que pueda aparecer en una piscina se debe a la urea. Es decir, la causa de que salgas de la piscina con los ojos escocidos es que en esa piscina la gente se mea!!! (hablando en plata). Así que nada de echarle la culpa al cloro, que además la única solución ha este problema es vertir cloro molecular para que se forme más ácido clorhídrico y nitrógeno.

Dioxido de Carbono Supercrítico

En la anterior entrada vimos lo que era un fluido supercrítico. Vimos que cuando un compuesto llega a este punto tiene un comportamiento intermedio entre líquido y gas. En el caso del Dióxido de Carbono, conseguir esto es relativamente fácil, su punto crítico esta en 30ºC y unas 73 atmósferas aproximadamente. Además, otra propiedad interesante de los fluidos supercríticos es su solvatación, ya que puede ser usado como disolvente de sustancias tanto polares como apolares. Si esto lo unimos a la poca reactividad del Dióxido de Carbono tenemos un estupendo disolvente para muchísimas reacciones y como ventaja para eliminarlos unicamente tenemos que cambiar la presión y temperatura y el fuido supercrítico vuelve a para a estado gaseoso.

Esta técnica es muy usada industrialmente para extraer la cafeína del cafe, este proceso antes se hacía con diclorometano, pero al extraer el disolvente siempre se quedaban trazas de este compuesto tóxico para el organismo. Hoy en día, se esta usando en muchas más extracciones como las que se pueden dar en las refinerías de petróleo, extracción de nicotina, tratamiento de aguas residuales...

Esto fue un gran descubrimiento, ya que se evitan reacciones colaterales entre reactivos y disolventes y se evita la dificultad que tenían las extracciones de los disolventes.