COLEGIO DE QUÍMICOS DE PUERTO RICO REVISTA
EL COQUI Edición CQPR 2014-003 Volumen jul – sep 2014
JUNTA DE GOBIERNO 2013-2014 Comité Ejecutivo Dr. Carlos R. Ruíz Martínez, Presidente Lcda. Rebeca Soler Rodríguez, Presidente Electo Lcda. Flor R. Mattos de Jesús, Secretaria Dr. Roberto Aguayo Rosario, Tesorero Lcda. Victoria Martínez, Pasada Presidenta Delegados: Dra. Agnes Costa, Academia I Dr. Carlos Nieves, Academia II Lcdo. Eduardo Nicolau, Academia III Lic. Kelvin Morales Colón, Gobierno I Lcda. Aida T. Fuertes, Gobierno II Lcdo. Rafael A. Ortíz, Sector Privado
Dr. Juan J. Rigau
Lcdo. Olvin A. Ortiz, Industrial Norte Lcda. Jocelyn M. Acevedo Sánchez, Industrial Noroeste Lcdo. Dustin E. Pérez García, Industrial Oeste Lcda. Josselyn A. Colón Ortiz, Industrial Sur Lcda. Solmarie Borrero Mejías, Industrial Metro Lcda. Sheila Pinto, Industrial Este
Espectroscopía
Colegio de Químicos de Puerto Rico 52 Calle Hatillo Hato Rey, Puerto Rico 00919
TABLA DE CONTENIDO Mensaje del Presidente Junta Editora 2013-2015 ............................................................................................ 2 Drogas de Diseñador .......................................................................................................................................... 4 Colegiados Distinguidos – Dr. Juan J Rigau ..................................................................................................... 6 Espectrometría de absorción ultravioleta (UV) y luz visible (Visible) ............................................................ 16
Los artículos que aparecen en las revistas del CQPR son responsabilidad de sus autores, por lo tanto, el CQPR, la Junta de Gobierno ni sus auspiciadores se hacen responsables de las opiniones o errores que puedan contener dichos artículos.
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Mensaje del Presidente Junta Editora 2013-2015
Carlos M. Vélez, Presidente Junta Editora 2013-2015 CQPR Comenzamos este nuevo trieno con una nueva Junta en el CQPR y despidiendo la anterior agradeciendo la labor realizada durante el año que transcurrió. Al Dr. Carlos R. Ruiz Martínez le deseamos siga cosechando éxitos y continua como nuestro colaborador en la página electrónica de Facebook junto al Dr. Carlos Nieves. A la Lic. Rebecca Soler, nuestro apoyo y deseos de grandes retos y soluciones para nuestros colegiados. A su vez la Junta Editora también recibe la encomienda de manejar las cuentas de Twitter, YouTube y Google. Para ello asignaremos personal que pueda mantener dichas páginas. En nuestra sección titulada Colegiados Distinguidos reseñamos la labor de nuestros químicos en la industria como parte de la encomienda dada por el Dr. Carlos Ruiz en su plan de trabajo. En esta ocasión reseñamos al Dr. Juan J. Rigau quien este año cumple sus 75 años de vida pasando a ser Miembro Emeritus del Colegio, si así lo solicitase. Las revistas son el reflejo de tu conocimiento y aportación a nuestra profesión. Esperamos sus artículos para su eventual publicación.
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Junta Editora de la Revista El Coquí 2013- 2014 Carlos Velez - Presidente
Luz Silva – Secretaria
José R. López – Colaborador
Rebecca Soler - Colaborador
Queremos que la revista electrónica ayude a mejorar tus conocimientos y que puedas compartir tus experiencias con nuestra matrícula. Está en nuestras metas que las revistas sirvan también de apoyo al Programa de Educación Continua para que los artículos que presenten o se lean puedan contar como créditos en mejoramiento profesional o analítica. Queremos informar la integración del Lic. José R. López a nuestro equipo de trabajo. ¡Bienvenido! En este trienio nos enfocamos en nuestros Colegiados Distinguidos, las drogas de diseñador y la espectroscopia UV-VIS.
Los artículos que aparecen en las revistas del CQPR son responsabilidad de sus autores, por lo tanto, el CQPR, la Junta de Gobierno ni sus auspiciadores se hacen responsables de las opiniones y/o errores que puedan contener en dichos artículos. Nuestros lectores pueden remitir sus comentarios o sugerencias por correo electrónico a jqcqpr1941@outlook.com, cqpr@cqpr1941.org o correo postal del CQPR.
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Drogas de Diseñador Por Pedro Sarkis
¿Qué son las drogas de diseñador? Son aquellas drogas creadas por síntesis químicas, distribuidas de forma clandestina a fin de evadir las disposiciones de ley existentes sobre drogas ilícitas, generalmente, mediante la preparación de derivados, análogos de fármacos existentes y la modificación de su estructura química. Estos producen efectos psicoactivos similares a las drogas que mímican. Los efectos pueden ser similares ó más potentes. En este particular, nos referiremos a los canabinoides sintéticos (CS; mal llamados marihuana sintética ya que son análogos de marihuana). Los CS surgen comercialmente en la década de los 90 como parte de una investigación científica dirigida a tratar la esclerosis múltiple, aunque también se les relacionó a estimular el apetito y prevenir las náuseas. Estos agentes potencialmente terapéuticos, mostraron la capacidad de tener efectos psicoactivos potentes. Durante la década del 2000, se dieron a conocer como “Legal Highs”. Comenzando en el 2009, laboratorios clandestinos en Asia y el este de Europa comenzaron a sintetizar estas drogas y empacarlas para uso recreacional utilizando empaques atractivos, coloridos, con nombres llamativos. Su uso fue identificado como incienso aromático e inofensivo; no para consumo humano, según indica la etiqueta. Son sumamente accesibles en las estaciones de gasolina, tiendas pequeñas de comestibles ó para fumadores y tiendas de artículos recreacionales de la juventud. La apariencia de los CS puede ser líquida o en polvo. La droga líquida puede ser irrigada y mezclada con polvo ó en materia botánica seca y triturada (incluyendo hojas, ramas, tallos, semillas, pétalos de plantas comunes) con el propósito de aspirar los gases que emanan al ser quemada. La marihuana, científicamente conocida como cannabis sativa, tiene como psicoactivo principal el Delta 9-tetrahidrocannabinol (THC), e interactúa con los receptores de canabinoides endógenos (CB1 y CB2). Los CS al igual que el THC, son agonistas de los receptores CB1 y CB2. Los receptores CB1 están localizados principalmente en el cerebro. Los receptores CB2 se localizan periferalmente en las células del sistema inmunológico y sistema gastrointestinal, entre otros. Aunque los CS (también conocidos como "inciensos aromáticos" o “drogas legales") no contienen marihuana, producen efectos psicoactivos similares al THC. Se han observado efectos como retraimiento, psicosis y muertes por intoxicación. El Centro de Control de Enfermedades (CDC) de Atlanta ha reportado un aumento en casos de intoxicación relacionados al uso de estas drogas.
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La disponibilidad de estos productos por Internet, su no-detección por pruebas existentes de drogas por inmunoensayo, efectos psicoactivos, la legalidad en muchos países y comercialización como sustancias naturales seguras ha hecho que estos productos sean populares. Esto los hace particularmente atractivos para los jóvenes y personas ingenuas a las drogas que buscan nuevas experiencias lo cual crea un problema de grandes proporciones para las agencias de salud, ley y orden. En marzo de 2011, la Administración de Control de Drogas (DEA) emitió la orden final para prohibir temporalmente cinco CS, es decir, JWH-018, JWH-073, JWH-200, CP-47.497 y CP-47.497-C8. El 19 de junio de 2012, la DEA anunció la adición de 26 CS a la Ley de Sustancias Controladas, Clasificación I. La variación a la estructura principal usada en la manufactura de estos productos crea una situación difícil de controlar por parte de las agencias de ley y orden. Sin mencionar, la difícil situación de las salas de emergencias que reciben estos casos de intoxicación. Existe un reto a los laboratorios de química, toxicología y clínicos ya que la materia vegetal (botánica) es muy diversa, por lo que no existen características morfológicas identificables. También, los CS son una gran variedad de compuestos químicos que pueden ser fácilmente alterados lo cual dificulta que puedan ser detectados por los ensayos inmunológicos. Además, el efecto psicoactivo de los CS es igual ó más fuerte que el de la marihuana y, por último, se desconoce la prevalencia del uso de los CS ya que en los análisis de rastreo comunes de sangre u orina, la mayoría, no son detectables. Conclusión •
Los CS no contienen el THC presente en la marihuana, por lo que no es marihuana sintética, sino agonistas de los receptores de canabinoides CB1 y CB2.
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Su estructura molecular es diferente a la estructura química de la marihuana.
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La materia vegetal (botánica) es un vehículo para absorber los CS irrigados y fácilmente volatilizar los compuestos que producirán efectos psicoactivos en el usuario.
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Los efectos psicoactivos de los CS pueden ser más fuertes y peligrosos que los observados con el uso de la marihuana.
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Los CS no son detectados en análisis rutinarios de inmunoensayos de sangre u orina. Existen inmunoensayos para detectar algunos de estos CS, pero no todos los laboratorios disponen de ellos. Se requiere someter la muestra a otros laboratorios especializados para análisis específicos en la detección de los CS.
Actualmente, los CS pueden ser identificados por análisis químicos al ser comparados con estándares de referencia certificados utilizando un cromatógrafo de gas acoplado a un detector de espectro de masas (GC/MS) ó un cromatógrafo líquido acoplado a un detector de espectro de masas (LC/MS). Pero no todos los laboratorios cuentan con esta costosa tecnología. Por lo cual, es necesario implementar mejores medidas de control y análisis para atender esta situación. Edición CQPR 2014-003 Revista EL COQUI
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Colegiados Distinguidos – Dr. Juan J Rigau Por Carlos Vélez
El Dr. Juan J. Rigau nace el 24 de noviembre de 1939 en el pueblo de Sabana Grande, Puerto Rico. Es Oficial Ejecutivo Senior (CEO, en inglés) y Presidente de Argos Productivity Solutions, Inc. Una compañía que fundó tras ganar extensa y amplia experiencia en los campos de energía, mantenimiento y medio ambiente desde una perspectiva científica, técnica y de administración. Es un empresario motivado por resultados, líder visionario en el desarrollo de mercado y negocio, operaciones y planificación estratégica, relaciones con el cliente, lealtad y satisfacción. Gestor integral de manejo de proyectos y operaciones internacionales. En los últimos treinta años, ha desarrollado una exitosa carrera profesional como un pionero en la integración de estos campos. Como investigador, ha publicado papeles importantes en el campo de la química de organo-azufre, bioconversión de aceites pesados, política de energía/medio ambiente, formulación de planes de acción energética y otros. Su objetivo estratégico es contribuir, desde una perspectiva interdisciplinaria y multidisciplinaria, a soluciones asociadas a la creación de una sociedad mejor y sostenible. En los últimos años, el doctor Rigau ha participado activamente en la promoción de los esfuerzos de modelaje asociados a lograr un entorno científico y tecnológico más fuerte para apoyar la creación de empleo y el desarrollo socio-económico. EDUCACIÓN En cuanto a su educación, en mayo de 1960, se graduó de Bachiller en Ciencias con concentración en Química de la Universidad de Puerto Rico, Recinto de Rio Piedras en San Juan, Puerto Rico. Allí, en mayo de 1965, hizo su Maestría en Ciencias con concentración en Química Orgánica en su campo de interés: el aislamiento y la caracterización estereoquímica de betahydroxisulfóxidos (productos formados durante la co-oxidación de mercaptanos y olefinas reactivas en el almacenamiento de gasolina). En el 1969, hace su Doctorado en Filosofía (Ph.D.) con concentración en química orgánica en la Universidad Estatal de Wayne en Detroit, Michigan, especializándose en la química de los compuestos de azufre tetracovalentes.
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Tiene una vasta experiencia en investigación. Entre sus logros podemos reseñar que en 1959-60 es el primer beneficiario de la Beca para Investigación de la Subsidiaria de la American Syntex Steroids en Puerto Rico. Durante el 1960 al 1962 es Asistente de Investigación del Centro Nuclear de Puerto Rico a cargo del Laboratorio de Radioquímica. Además, es Instructor de la División de Radioisótopos del Curso de Técnicas con Radioisótopos. Del 1962 al 1965 es Asistente de Investigación del Centro Nuclear de Puerto Rico Programa de Azufre Orgánico, bajo la supervisión del Dr. Harry Szmant. Del 1965 al 1969 recibe una Beca para Investigación de Wayne State University en Investigación Exploratoria en la Química de Azufre bajo la dirección del Dr. Carl Johnson. Del 1969 al 1973 es Jefe de Investigación Industrial Aplicada del Laboratorio Industrial de la Administración De Desarrollo Económico y del 1977 al 1980 fue Cientifico Senior- Jefe en Investigación de Combustibles Fósiles del Centro De Investigación de Energía y Medio Ambiente (CEER). Para algunas de sus publicaciones de investigación seleccionadas, véase el Apéndice A. Ha sido Consejero de Investigación en varios años: en 1972 de Miss Carmen López: "Toxicity Effects of Selected Organo Sulphur Compounds on Microbial Organisms". Escuela de Medicina de la Universidad de Puerto Rico en colaboración con Dr. Fermín Sagardía; en 1973 de Mr. Jorge Pichardo: "Thermodynamics of Anions in Solution". Departmento de Química del Recinto de Rio Piedras de la Universidad de Puerto en colaboración con Dr. Gerald Stevenson; en1974 de Mr. Francisco A. Fuentes: "Repression by Glucose of the Degradation of Benzothiophene by Pseudomonas Aeruginosas PRG-1, and Reversal by Adenosine - 3",5' Monophosphate". Departamento de Microbiología de la Escuela de Medicina de la Universidad de Puerto Rico en colaboración con Dr. Fermín Sagardía; en 1977 de Mr. Jesús González: "Isolation and Identification of Microbial Products from Benzothiophene”. Departmento de Salud Ambiental de la Escuela Graduada de Salud Pública en colaboración con Dr. Heriberto Torres; y en 1981 de Mr. Calixto Soto González: "Teratogenic Effects of Benzo (b) thiophene in A | J Mice ". Departamento de Anatomía de la Escuela de Medicina de la Universidad de Puerto Rico en colaboración con la Dra. Hilda López. Edición CQPR 2014-003 Revista EL COQUI
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PREMIOS PROFESIONALES Y MEMBRECÍAS A COMITÉS Es miembro completo de las sociedades honorarias Sigma Xi and Phi Lambda Upsilon. Desde el 1970, posee la Licencia de Químico Núm. 1001 como Miembro Activo del Colegio de Químicos de Puerto Rico y durante 1974 al 1975 fue su Presidente. Durante el 1986 al 1994 fue Miembro Activo de la Junta Examinadora de Químicos del Departamento de Estado y del 1992 al 1994 su Presidente. En el 1998, recibe el Premio Dr. Osvaldo Ramirez Torres, otorgado en el Hotel Wyndham por su excelencia en la profesión de química, medio ambiente, servicio público y la investigación, el máximo galardón del Universidad de químicos de Puerto Rico y la primera vez se entrega en cuatro categorías. Del 1994 al 1999 fue Miembro Activo de la Junta Asesora en Energía del Administrador de la Administración de Asuntos de Energía. Del 1999 al 2000 fue Presidente de la Subcomisión de Fuentes de Energía Alterna para Puerto Rico y el Mar del Programa de Acción de Asuntos Marinos. En el 2000 fue Vice-Presidente del Taller de Administración de Mantenimiento con Asistencia de Computadora de la Sociedad Internacional para la Ingeniería Farmacéutica en Durham, Carolina del Norte. En el 2008 fue designado Presidente de la Comisión de Energía Renovable y miembro del Comité del Calentamiento Global de la Oficina del Gobernador. En el 2010 forma parte como uno de los cinco miembros del Comité Sobre Aspectos Educativos de Gas Natural de la Autoridad de Energía Eléctrica. Es Miembro Senior de la Sociedad de Ingenieros de Energía.
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LOGROS CLAVES El doctor Rigau tiene una vasta experiencia de investigación en la composición del petróleo y biodegradación con experiencia amplia y pionera en sistemas de administración de energía, mantenimiento y medio ambiente para el cumplimiento y mejorar el desempeño institucional. Fue pionero en la bioconversión de aceites pesados para la recuperación terciaria del petróleo y en mantenimiento relacionado con el cumplimiento ambientaladministrativo. Patrocinó el primer seminario en el campo en el Hotel Hilton en los años 90. Fue cubierta en la revista Maintenance Technology en la página del editor.
Del 1977 al 1980, recibió la primera beca competitiva del Departamento de Energía Federal (División de Combustibles Fósiles) por el aislamiento de microorganismos hidrocarbonoclásticos y el desarrollo de un método terciario para la recuperación microbiana de aceite pesado y extrapesado. Lleva más de 15 años trabajando en el campo de las energías renovables. Desde 1980 al 1990, dirigió el desarrollo de más de 200 proyectos y/o la aplicación de múltiples estudios interdisciplinarios sobre energía, mantenimiento, auditorías ambientales y técnicas de análisis para diversos programas institucionales de gobierno y privados. Ha realizado múltiples estudios sobre medio ambiente y asuntos de salud pública asociados al tratamiento y eliminación de desechos domésticos e industriales por medio de técnicas de tratamiento al terreno y a tierras agrícolas. Durante los últimos 20 años, ha conceptualizado y dirigido el desarrollo de programas de aplicación de programación de calidad mundial en administración de la energía, mantenimiento productivo y equipo relacionado computadorizado basado en módulos educativos comercializados bajo los nombres Argos ™, PCEnergy ™ y TeachStream ™, respectivamente. Argos ha hecho el listado de las mejores 25 aplicaciones de
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programación en el mundo de sistemas de administración de mantenimiento computarizado (cuyo universo actual consiste en más de 550 aplicaciones). Por los últimos treinta 30 años, ha estado activo en la aplicación de la ciencia y la tecnología a los problemas de interés social y económico. Durante muchos años ha sido un participante activo y ha mantenido una relación de trabajo con varias empresas asociadas a la comercialización de petróleo y derivados de petróleo. Ha publicado más de cuarenta trabajos científicos y técnicos que cubren síntesis y mecanismos de reacción de azufre tetracovalente, composición y biodegradación del petróleo, políticas de energía y ambientales, administraciones de energía y de mantenimiento y cumplimiento institucional y confiabilidad centradas en el cumplimiento ambiental. EXPERIENCIA PROFESIONAL
Del 1969 al 1973, fue el primer Director del Instituto de Investigación de Hidrocarburos de la Administración para el Desarrollo Económico.. El Instituto apoyaba la promoción y el desarrollo de la industria petroquímica en Puerto Rico. Del 1975 al 1976, fue Miembro del Comité, compuesto de cinco miembros, para la reorganización del Centro Nuclear de Puerto Rico en el centro de investigación de energía y medio ambiente). Del 1973 al 1976, sirvió al Estado Libre Asociado de Puerto Rico como el primer Director de la Oficina de Asuntos de Combustibles del Petróleo (OPFA) (más tarde la Oficina de Energía del Gobernador). Durante su mandato como director de la OPFA logró, bajo un contrato entre agencias para la Junta de Calidad Ambiental de Puerto Rico, el desarrollo de un modelo de dispersión gaussiano computarizado de la contaminación del aire, una herramienta clave para la formulación de políticas públicas de aceitesl-combustibles y el proceso de reglamentación de calidad de aire. Del 1975 al 1976, patrocinó un proyecto para desarrollar un programa de complementariedad económica con la República de Venezuela en el campo petroquímico. Del 1977 al 1978 asistió en la creación de la Oficina de Energía.
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Del 1977 al 1987, como Consultor en el ámbito académico dirigió numerosos proyectos interdisciplinarios y proporcionó su experiencia profesional a ocho rectores, actuando como asesor de investigación, en su política de investigación y asuntos de mejoramiento institucional. Entre las rectorías podemos mencionar a la Universidad del Sagrado Corazón, la Fundación Ana G. Mendez, la Universidad Interamericana, la Pontificia Universidad Católica y la Universidad de Puerto Rico. Del 2002 al presente, ha aplicado el modelo IDEAREP (Integrated Development of the Enterprise Architecture for Reliability and Performance) de la Autoridad de Energía Eléctrica de Puerto Rico (AEE) y un modelo de administración ambiental basado en confiabilidad y rendimiento (REMAP) (primer componente del marco de arquitectura empresarial de la AEE) basado en los conceptos de mantenimiento centrado en confiabilidad y cumplimiento ambiental proactiva. Estos esfuerzos de modelaje eran instrumentales para satisfacer los requisitos del Decreto por Consentimiento AEE/EPA para las emisiones en la cuenca de Cataño. Del 2008 al presente, este proyecto se centra en la mejora de la confiabilidad de las operaciones de las centrales generatrices centrándose en la red SmartEnergy, el rendimiento del mantenimiento y procesos de administración. También, trabajó en la Arquitectura Empresarial (EA) para el desarrollo de modelos de marco para aplicaciones seleccionadas en la AEE bajo el directorado de Sistema Eléctrico, la División de Conservación; la Administración del Sistema de Retiro y otras áreas. Del 2000 al 2003, apoyó a Black & Veatch en la implementación de una base de datos ambiental para la AEE. Como consultor de ONDEO, el operador privado de la Autoridad de Acueductos y Alcantarillados (PRASA), participó en la formulación de la propuesta de la operación, mantenimiento y administración de PRASA; del 2000 al 2002 estuvo dirigiendo y administrando el análisis de 1.200 cuentas de facturas eléctricas mensuales con el objetivo de reducir los costos de energía y mejorar la supervisión y corrección de cargos por demanda y mejoras de factor de potencia y evaluando lass práctica de mantenimiento en PRASA. Del 2002 al 2008 fue Consultor para el municipio autónomo de Caguas en energía en asuntos de mantenimiento. En el 2009, fue Consultor para el municipio autónomo de Canóvanas en energía relacionado a asuntos de mantenimiento (programa EECBG). Del 2009 al presente, trabajó en la instalación de 57 sistemas de iluminación solar y monitoreo de energía y medidas de control en Fort Buchanan bajo el Cuerpo de Ingenieros del Ejército como parte de tres proyectos actualmente en desarrollo. Del 2009 al presente, es Consultor para el municipio autónomo de Ponce en energía en cuestiones de mantenimiento (programa EECBG). Del 2011 al presente, trabaja en el proyecto fotovoltaico, del Servicio de Parques Nacionales en los terrenos de El Morro. Del 2009 al presente, trabaja en el proyecto de Ft. Buchanan, del Cuerpo de Ingenieros (USACE). Del 2007 al 2008, trabajó en la Edición CQPR 2014-003 Revista EL COQUI
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conceptualización y desarrollo de la estratégica y plan de negocios para la creación del Centro para la Energía Solar Aplicada del municipio de Caguas. Del 2003 al 2007 asesora la Pontificia Universidad Católica en opciones de reducción de costos de energía. En el 2008, trabajó en la instalación de 43 sistemas de iluminación solar de nueva generación en la antigua Base Roosevelt Roads en Ceiba, Puerto Rico. CONTRATOS Y AUDITORÍAS DE RENDIMIENTO ENERGÉTICO Ha sido consultor de: la Pontificia Universidad Católica de Puerto Rico del desempeño de la contratación y administración de energía/mantenimiento; y de Johnson Controls, Inc. en el desarrollo de auditorías de energía de grado de inversión y contratación de proyectos del gobierno. Del 2010 al presente, es consultor de SIEMENS Building Technologies en el desarrollo de auditorías energéticas, tecnologías de energía, energías renovables y gestión del mantenimiento y para todos los proyectos locales en los campos de energía de mantenimiento. Del 2006 al 2008, ha realizado análisis en el campo de rendimiento de contratos y su relación con la política de conservación de energía y colaborado hacia el desarrollo de programas de energía renovable y la reorganización de la Administración de Asuntos de Energía para la Comisión de Gobierno, la Cámara de Representantes y la Administración de Asuntos de Energía de Puerto Rico. Es responsable de la supervisión general de dirección y administración del apoyo técnico de Argos Productivity Solutions a clientes a través de soluciones completas incluyendo planificación estratégica, apoyo técnico, auditoría energética, diseño, gestión de mantenimiento y relacionados con las etapas de los proyectos de contrato de rendimiento. Actualmente, lleva a cabo trabajos pioneros de campo en el modelaje visual del marco de la arquitectura de la empresa aplicado a procesos de cumplimiento ambiental, mantenimiento y energía, y la formulación de la migración de los planes de corriente (como-es) a escenarios (como serán) metas. PRESENTACIONES PÚBLICAS En diciembre de 2006 fue uno de los tres ponentes extranjeros invitados a la Primera Reunión de la Comisión de Flujo del Petróleo en Pekín, China. Fue el primer americano invitado por la Cámara de Comercio General de China para presentar el documento de cierre en el Primer Simposio de la Comisión de Flujo del Petróleo. Este honor se basó en la experiencia del doctor. Rigau en el campo de los aceites pesados. . Ha ofrecido más de ciento cincuenta discursos y muchos seminarios de formación en su área de especialización. Ha ofrecido cursos y talleres que abarcan temas asociados a la aplicación de la ingeniería, conceptos de administración de energía y mantenimiento y prácticas en el campo de interés.
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DESTREZAS El doctor Rigau habla español e inglés (escrito y conversacional) y un poco de alemán básico conversacional. Ha hecho viajes internacionales a: República de China, Japón, México, Sudamérica, Norteamérica, Centroamérica, Canadá y el Caribe. Toca el piano desde los seis años. A los 15, en 1 de diciembre de 1954 en Coca-Cola Busca Estrellas, un concurso de TV del Canal 2 de la isla patrocinado por CocaCola Bottling Company, el joven Rigau gana el premio de $500.00 1ro tocando el Concierto de Varsovia más $100 para el distrito de Mayagüez (por Polichinela de Rachmaninoff) y $25 para su ciudad natal (por Polonesa de Chopin) para un total de $625 ganados ese mismo año. Fue profesor de piano durante la edad de 11 a 15 era profesor de piano de damas de 20 a 30 años de edad. Les cobraba de 50 centavos a un dólar por clase de una hora. Dos veces por semana, después de las 3:00 de la tarde y por un período de dos años 1954 a 1956, fue el pianista interno en clases de danza ofrecidas por Ana Konstance, una ex bailarina del ballet de Montecarlo. Pianista profesional - durante el período de 1956 a 1965 tocó en diferentes orquestas, incluyendo su propia orquesta "Los Chequis" tocando en hermandades y sororidades de la Universidad.
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APÉNDICE A-ALGUNAS DE SUS PUBLICACIONES Intramolecular Hydrogen Bonding in cis-2- Phenylmercaptoindanol H. Harry Szmant, Juan J. Rigau J. Org. Chem., 1966, 31 (7), pp 2288–2290 Nonstereospecific oxidative addition of benzenethiol to indene H. Harry. Szmant, Juan J. Rigau J. Org. Chem., 1972, 37 (3), pp 447–451 Substitution Effects in the Co-Oxidation Reaction of Indene and Aromatic Thiols, Evidence for Classical - Bridged Radical Equilibrium, H.H. Szmant and J.J. Rigau Tetrahedron Letters, 333337 (1967). The Trans-Cis Ratio of Products Formed in the Oxidative Addition of Aromatic Thiols to Indene, H.H. Szmant, A.J. Mata, J.J. Rigau and J.P.A. Castrillón, presented in part at the 154th Meeting of the American Chemical Society, Chicago, September 1967. "N' Alkylation of sulphilimines" C.R. Johnson, J. J. Rigau, M. Haake, D. McCants, Jr., J.E. Keiser, and A. Gerstsema, Tetrahedron Letters, 3719 (1968). Chemistry of sulfoxides and related compounds. XII. Sulfilimines and sulfoximines derived from 4tert-butylthiane Carl Randolph Johnson, Juan J. Rigau J. Org. Chem., 1968, 33 (12), pp 4340–4343 Chemistry of sulfoxides and related compounds. XX. Oxidation of sulfides with tert-butyl hypochlorite. Evidence for a tetracovalent sulfur intermediate Carl Randolph Johnson, Juan J. Rigau J. Am. Chem. Soc., 1969, 91 (19), pp 5398–5399 Chemistry of sulfoxides and related compounds. XXII. Stereochemistry of oxidation at sulfur. Oxidation of 2-methylthiolane Juan J. Rigau, Conley C. Bacon, Carl Randolph. Johnson J. Org. Chem., 1970, 35 (11), pp 3655–3657 Chemistry of sulfoxides and related compounds. XXXVII. Reduction of sulfoxides with sodium hydrogen sulfite Carl R. Johnson, Conley C. Bacon, Juan J. Rigau J. Org. Chem., 1972, 37 (6), pp 919–920 Chemistry of sulfoxides and related compounds. XXIV. Structure of trans-4-ter-butyl-1-(N-ethylptoluenesulfonamido)-1-thioniacyclohexane fluoroborate. Evidence for p(N)-d(S) .pi. bonding Carl Randolph Johnson, Richard E. Cook, Milton D. Glick, Juan J. Rigau J. Am. Chem. Soc., 1971, 93 (4), pp 924–928 Stereochemical and Mechanistic Studies in the Oxidation of sulphides by t-Butyl Hypochlorite C.R. Johnson and J.J. Rigau, presented in part at the Metrochem 71th Meeting of the American Chemical Society, San Juan, May 1971.
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Espectrometría de absorción ultravioleta (UV) y luz visible (Visible) Por Carlos Vélez
En la edición pasada hablamos de la historia de la espectrometría. Perez nos dice que un descriptor asociado con la espectrometría de absorción es la variedad de longitudes de onda de radiación que se usa en el haz de luz incidente. Por ejemplo, se habla de espectrometría infrarroja o de microondas, que son a su vez ejemplos de espectrometría de absorción. Por otra parte, también se encuentran referencias a otros rangos de longitud de onda, como la espectrometría de rayos X, que por lo general denotan una espectrometría de emisión. Este artículo, como vemos, trata principalmente de una de las formas espectrofotométricas de las cuales hablamos: la espectrometría de absorción ultravioleta (UV) y luz visible (Visible). Según González (2009), el objeto de la Química Analítica lo constituye la materia, y su finalidad es caracterizarla: El instrumento analítico es un dispositivo que convierte una señal, que no suele ser detectable directamente por el ser humano, en una forma que sí lo es. En este caso, se basa en la absorción de radiación ultravioleta y visible por el analito, como consecuencia de lo cual se origina un estado activado que posteriormente elimina su exceso de energía en forma de calor, en un proceso que esquemáticamente puede representarse así: X + hυ —> X* —> X + calor Como el calor disipado es muy poco, el método tiene la ventaja de originar un trastorno mínimo en el sistema que se estudia. Llamamos absorciometría a la medida de la radiación absorbida, colorimetría cuando se trabaja en la región visible del espectro electromagnético y se emplean aparatos que utilizan filtros para seleccionar la radiación utilizada y espectrofotometría cuando la radiación utilizada se extiende a las regiones ultravioleta e infrarroja, y además, se utilizan monocromadores en lugar de filtros, así como sistemas de detección más sensibles, como tubos fotomultiplicadores. La espectrometría UV-VIS se refiere a técnicas donde medimos cuánta luz de una longitud de onda particular (color) es absorbida por una muestra. La espectrometría de absorbancia se usa ampliamente en cálculos cualitativos, cuantitativos y estructurales debido a que el color a menudo puede correlacionarse con la presencia y/o la estructura de una sustancia química particular, y por ser una medida fácil y barata de hacer. Nos da el siguiente ejemplo: el ADN absorbe luz en el rango ultravioleta (por eso la luz del sol es peligrosa), y por tanto la cantidad de ADN en una muestra puede determinarse midiendo la absorbancia de la luz ultravioleta. El espectro consta de todos los largos de onda Edición CQPR 2014-003 Revista EL COQUI
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formando el color blanco. Cuando hay ausencia de todos estos se forma el color negro. Nos dice González que la relación entre el color visible y el color de absorbancia es complicada; una muestra que parece roja no absorbe en el rojo, sino que absorbe en otras longitudes de onda (colores) de modo que la luz que pasa por la muestra se enriquece en rojo. La palabra "color" se usa para indicar que la espectrometría de absorbancia no sólo trata con la luz en rango visible (fotones con una longitud de onda de aproximadamente 400 a 700 nanómetros), sino también con longitudes de onda que están fuera del rango de la visión humana (infrarrojo, ultravioleta, rayos X). Sin embargo, los principios son bastante similares, tanto para la luz visible como para la no visible. Niveles de energía Según Perez, técnicamente, la espectrometría de absorción se basa en la absorción de fotones de las sustancias que se encuentren en una muestra (que puede ser un sólido, líquido, o gas), y la promoción subsiguiente del electrón (o electrones) desde un nivel de energía a otro, en esa sustancia. La muestra puede ser una sustancia pura, homogénea o una mezcla compleja. El largo de onda en la cual el fotón incidente se absorbe es determinado por la diferencia en los niveles de energía disponibles de las diferentes sustancias presentes en la muestra. Esta es la selectividad de la espectrometría de absorbancia, la capacidad de generar fuentes de fotones (luz) que son absorbidas sólo por algunos componentes en una muestra. Típicamente, los rayos X se usan para revelar la composición química, mientras que las longitudes de onda cercanas al ultravioleta y el infrarrojo se usa para distinguir las configuraciones de diversos isómeros detalladamente. En la espectroscopia de absorción, los fotones absorbidos no son emitidos de nuevo (como en la fluorescencia) sino que la energía que se transfiere al compuesto químico en la absorbancia de un fotón se pierde por medios no radiantes, como la transferencia de energía por calor a otras moléculas. Aunque la intensidad relativa de las líneas de absorción no varía con la concentración, a cualquier largo de onda dada, la absorbancia medida (− log (I / I0)) es proporcional a la concentración molar de las especies que absorben y el grosor de la muestra por la que la luz pasa. Esto se conoce como ley de Beer-Lambert. Veamos de donde se origina. Según Willard (1965), cuando las ondas electromagnéticas de intensidad I0 pasan a través de una solución, una parte es reflejada o dispersada Id, otra es absorbida Ia y otra es transmitida It. (Ver Figura 1)
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Id Io
It
Ia Id
Fig. 1- Paso del haz de luz sobre la muestra Para las determinaciones colorimétricas o espectrofotométricas Id no se elimina sino que se mantiene constante utilizando cubetas que tienen las mismas propiedades ópticas. Nos dice que la Ley de Lambert-Bouger dice que la intensidad del haz incidente I0, el haz transmitido It y la distancia d que recorre el haz a través de la solución están relacionadas en la expresión: ln I0/It=kd donde k es el coeficiente de absorción. La Ley de Beer nos dice que si la distancia recorrida por el haz de luz se mantiene constante, la intensidad del haz incidente I0, la del haz transmitido It y la concentración del material absorbente c se hallan relacionados por: ln I0/It=kc. Para que un material cumpla con la Ley de Beer es preciso utilizar luz monocromática, de manera que el haz se mantenga constante. También, si una substancia se asocia a concentraciones altas o se disocia a concentraciones bajas, la cantidad de material absorbente no va a estar ligado a la concentración y por lo tanto el ln I0/It no va a ser lineal. Al combinar la Ley de Lambert-Bougher con la de Beer obtenemos la Ley Beer-Lambert: donde log I0/It=Ascd1 donde As es índice de absorbancia molar y el término log I0/It se denomina absorbancia ó también densidad óptica ó extinción y la transmitancia de la muestra, T= It/Io. Por lo tanto, -log T= absorbancia=Ascd.2 Nos dicen Willard y Gonzalez Perez (2009) que los métodos colorimétricos se basan en igualar la luz transmitida a través de dos soluciones, una con material absorbente conocido y otra con material desconocido siendo iluminadas con la misma fuente. Si Io y la intensidad It son la misma para ambas soluciones, entonces: AsCkdk= AsCudu, donde k y u son las soluciones conocida y desconocida, respectivamente y C sus concentraciones. Como ambas soluciones son del mismo material As es el mismo para ambas y se reduce a: Ckdk= Cudu, la ley fundamental de colorimetría. Perez nos dice que el gráfico de la cantidad de radiación absorbida respecto al largo de onda para un compuesto particular se conoce como espectro de absorción. El espectro de absorción normalizado es característico para cada compuesto particular, no cambia con la concentración y es como la "huella digital" química del 1 2
Note que cambió de logaritmo natural a logaritmo. Es negativo ya que la proporción Io/It se invierte.
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compuesto. En los largos de onda correspondientes a los niveles de energía resonantes de la muestra, se absorben algunos de los fotones incidentes, lo que provoca una caída en la intensidad de transmisión medida y una pendiente en el espectro. El espectro de absorción puede medirse usando un espectrómetro. Como hemos visto, conociendo la forma del espectro, la longitud de ruta óptica y la cantidad de radiación absorbida, se puede determinar la estructura y la concentración del compuesto. Los espectros de absorción de luz visible pueden tomarse en cualquier material que sea visiblemente claro. El poliestireno, el cuarzo, y las células de borosilicato (Pyrex), son los materiales más usados. La luz ultravioleta es absorbida por la mayor parte de cristales y plásticos, por lo que se usan células de cuarzo. El Si-O presente en el cristal y el cuarzo, y el C-C en el plástico absorben la luz infrarroja. Los espectros de absorción infrarrojos se realizan generalmente con una delgada película de la muestra sostenida entre platos de cloruro de sodio (NaCl). Otros métodos implican suspender el compuesto en una sustancia que no absorba en la región de estudio. Las emulsiones de aceite mineral (Nujol) y los cristales de bromuro de potasio (KBr) suelen ser los más comunes. El NaCl y KBr, al ser iónicos, no absorben el infrarrojo de forma significativa, y el Nujol tiene un espectro infrarrojo relativamente sencillo. Espectrometría como instrumento analítico Según Perez, a menudo es de interés conocer no sólo la composición química de una muestra dada, sino también las concentraciones relativas de varios compuestos de una mezcla. Para hacer esto debe construirse una escala, o curva de calibración, usando varias concentraciones conocidas para cada compuesto de interés. El gráfico que resulta de la concentración respecto a la absorbancia se hace a mano o usando un software de ajuste de curvas apropiado, que usa una fórmula matemática para determinar la concentración en la muestra, usualmente el método de cuadrados mínimos. La repetición de este proceso para cada compuesto en una muestra da un modelo de varios espectros de absorción que en conjunto reproducen la absorción observada. De esta manera es posible, por ejemplo, medir la composición química de los cometas sin tener muestras de ellos en la Tierra. Un ejemplo simple: un cianuro estándar a 200 partes por millón da una absorbancia con un valor arbitrario de 1540. Una muestra desconocida da un valor de 834. Ya que esta es una relación lineal y pasa por el origen, el valor desconocido se calcula fácilmente como 108 partes por millón. Con este método de proporción no es necesario conocer los valores de los coeficientes gobernantes, o cromóforos, o la longitud de célula experimental. En la práctica, el uso de una curva de calibración, más que un solo punto de comparación, reduce la incertidumbre en la medida final
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por exclusión de la interferencia aleatoria (ruido) en la preparación de los estándares. Espectrofotómetro Antes: En la espectrometría de absorción UV-VIS comparamos la intensidad de un haz de luz proveniente de una fuente de radiación. Este haz pasa a través de una rejilla hacia un monocromador. El ángulo del monocromador es ajustado para cambiar el largo de onda del haz de luz. Entonces, del monocromador, el haz pasa a la muestra donde parte de su intensidad es absorbida (absorbancia) y la otra parte que atraviesa la muestra es transmitida (transmitancia) hasta un detector que transforma la energía radiante en una corriente eléctrica. La señal procedente del detector, se modifica en un procesador de señales y pasa al dispositivo de lectura el cual transforma la señal procesada en otra señal inteligible para el observador (Ver Fig. 2). :
80%
fuente de radiación
rejilla monocromador
rejilla
muestra
detector
procesador
Fig. 2- Diagrama de un espectrofotómetro sencillo También, podemos utilizar un prisma de manera que la luz que es emitida por la fuente es reflejada y focalizada mediante varios espejos de manera que incide sobre un cuarzo inclinado a varios grados. El haz de luz así difractado retorna a uno de los espejos y pasa por debajo de otro incidiendo sobre la muestra y de ahí al detector. Se prefiere el prisma a la red de difracción debido a que la luz es reflejada en la red a ambos lados del haz dando origen a que en ambas direcciones solo haya la mitad del haz original así como la superposición de las varias clases de espectros producidos. Pero como veremos, el procedimiento para leer las muestras es sencillo. Determinación de absorbancia máxima. Primero: enciendes el instrumento y te aseguras que la recámara donde va la cubeta tiene la tapa cerrada y está vacía Segundo: ajustas la pantalla de largo de Edición CQPR 2014-003 Revista EL COQUI
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onda con el botón de largo de onda a mostrar un largo de onda de 380 nanómetros (nm). Tercero: ajustas el cero del instrumento con el botón de cero llevando la pantalla de escala a leer cero porciento (%) de transmitancia. Cuarto: coges la cubeta con agua destilada (a esta cubeta la llamaremos el blanco), la limpias con un pedazo de papel y la insertas en la recámara (asegúrate que la línea de la recámara este alineada con la línea de la cubeta). Quinto: tapa la recámara y con el botón de % de transmitancia lleva la lectura a 100 % de transmitancia. Sexto: Remueves la cubeta con el blanco. Séptimo: limpias la cubeta con la muestra y la insertas en la recámara (asegúrate que la línea de la recámara este alineada con la línea de la cubeta). Tapa la recámara- Octavo: lee y anota el % de transmitancia en la pantalla de escala. Con el botón correspondiente, cambia la lectura a absorbancia y anótala también. Noveno: ahora regresamos al segundo paso aumentando el largo de onda 25 unidades hasta 405 nm. Se repiten los pasos tercero al noveno hasta llegar a 680 nm, Con la data que tienes, haces una curva de absorbancia versus largo de onda, en nm, Con la curva podrás determinar el largo de onda al cual la absorbancia es máxima. Este largo de onda lo utilizaras para hacer una curva de calibración, Este procedimiento lo podrás ver en el video de Learning Solutions del NC Community College: https://www.youtube.com/watch?v=xHQM4BbR040 . En la página electrónica de BioNetwork encontraras un espectrofotómetro virtual para practicar http://lsteam.org/iet/spectrophotometer/index.html#.VACNFfldX5w . Referencias: González Pérez, Claudio. 2009. OpenCourseWare de la Universidad de Salamanca. Departamento Química Analítica, Nutrición y Bromatología. Ciencias-experimentales/analisis-aplicado-a-laingenieria-quimica/Tema 1: INTRODUCCION A LOS METODOS INSTRUMENTALES DE ANÁLISIS. España. Última modificación 09/03/2009. Recuperado 28 de agosto de 2014. http://ocw.usal.es/ciencias-experimentales/analisis-aplicado-a-la-ingenieriaquimica/contenidos/course_files/Tema_1.pdf ------------2009. OpenCourseWare de la Universidad de Salamanca. Departamento Química Analítica, Nutrición y Bromatología. Ciencias-experimentales/analisis-aplicado-a-la-ingenieriaquimica/Tema 3: ESPECTROFOTOMETRIA DE ABSORCION ULTRAVIOLETA-VISIBLE. España. Última modificación 09/03/2009. Recuperado 28 de agosto de 2014. http://ocw.usal.es/ciencias-experimentales/analisis-aplicado-a-la-ingenieriaquimica/contenidos/course_files/Tema_3.pdf Perez Perez, Guillermo. Página Electrónica. www.espectrometria.com. Espectrometría de absorción. Recuperado 28 de agosto de 2014. http://www.espectrometria.com/espectrometra_de_ absorcin Skoog, Douglas A. y Leary, James J., Análisis Instrumental. Ed. McGraw-Hill. Madrid.1993 Willard, H.,Howell N., Bricker, Clark E. Análisis Químico Cuantitativo. 3ra Ed Esp. (Fermin Capitan Trad.) Ed. Marin, S.A. Barcelona. 1965. 482-499
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Este año, de agosto a diciembre, el programa de Química en el Hogar impactará las escuelas llevando a los participantes conocimientos básicos de química utilizando artículos caseros para las demostraciones. Parte de los materiales son provistos por los grupos participantes y el resto por el Colegio de Químicos de Puerto Rico o sus integrantes. Sus integrantes son: Rebeca Soler- Presidenta Electa 2014-2015 Santiago Torres- Presidente Pedro E. Quiñones Carlos Velez Laura Perez Flor Vanessa Chinea Elizabeth Rosa
Si quieres llevar el programa a alguna escuela o entidad, o si interesas ser recurso del grupo puedes comunicarte con la Lic. Rebecca Soler a través del CQPR mediante su página electrónica cqpr@cqpr1941.org ó teléfonos (787) 763-6070, (787) 763-6076.
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