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Comité EditorialDirectora - Editora

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Dra. Morella Acosta / Facultad de Ingeniería. Universidad de CaraboboLic. Alba Pérez Matos MSc / Facultad de Ingeniería. Universidad de Carabobo

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Dra. Cira Lidia Isaacs / Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría - Cuba

Comité técnico*Dra. Edith Martínez / Instituto Superior Politécnico José Antonio Echeverría - CubaIng. M. Cristina Rodríguez ESP / Facultad de Ingeniería. Universidad de Carabobo

Dra. Eugenia Astudillo / Facultad Ciencias Económicas y Sociales. Universidad de OrienteDr. Hermes Carmona / Facultad Ingeniería. Universidad de CaraboboDra. Zahira Moreno / Universidad Centroccidental Lisandro Alvarado

Dra. Carmen Infante / Universidad Central de VenezuelaDr. Paulino Betancourt / Universidad Central de Venezuela

Dra. Omaira García / Facultad Ingeniería. Universidad de Los AndesDra. Zulay Niño / Facultad Ingeniería. Universidad de Carabobo

Dra. Zaida Osto / Facultad de Ingeniería. Universidad de CaraboboDra. Laura Saenz / Facultad Ingeniería. Universidad de Carabobo

Lic. Maritza de Gudiño Msc / Universidad José Antonio PáezIng. Marianna Barrios Msc / Facultad de Ingeniería. Universidad de Carabobo

Dra. Lily Marcano / Facultad de Ingeniería. Universidad de CaraboboDr. Henry Labrador / Facultad Ciencia y Tecnología. Universidad de Carabobo

Dr. Juan Carlos Pereira / Facultad Ciencia y Tecnología. Universidad de CaraboboDra. Yamile de Smith / Facultad Ciencias Económicas y Sociales. Universidad de CaraboboDra. María Cervilla / Centro de Estudios del Desarrollo. Universidad Central de Venezuela

* Lista Parcial

Distribución:Distribución: FUNDACID, Dirección General de Biblioteca

ISSN 1856-352xDep. Legal PP200502CA2084

Revista “Ingeniería y Sociedad-UC”

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“Ingeniería y Sociedad-UC” está registrada en los siguientes índices:

Bajo el código RVI013 Número de folio 19541

Ingenieríay Sociedad - UC

Órgano de Difusión Científi ca, Tecnológica y Humanística de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo.

Valencia-VenezuelaSe publica un volumen anual en dos números correspondientes a los

lapsos: Enero-Junio y Julio-DiciembreAño 8 - Nº 2

CONTENIDOEditorial...................................................................................................101

INVESTIGACIÓN:Evaluación de la tenacidad de impacto del acero inoxidable dúplex saf 2507 expuesto al ácido nítricoEvaluation of the impact toughness of SAF 2507 duplex stainless steel exposed to nitric acid Sáenz, L.; Demoor, M.; Medina, J.; Méndez, J. ............................................102

Desulfonación catalítica de ácidos arilsulfónicos producidos durante la elaboración de aceite mineral Catalytic desulphonation of arilsulphonics acids produced in manufacturing of dieselAlvarado, C., Abreu, R.; Gutiérrez, R. ...........................................................117

Diseño a escala reducida de un proceso de hidroformilación para una refi nería venezolana empleando el sistema catalítico Rh/Pz/TFFMSDesign of a small-scale hydroformylation process for Venezuelan refi neries using catalytic system Rh/Pz/TFFMSGuanipa, V. ....................................................................................................129

Evaluación de la bioaumentación para la aplicación de un biotratamiento a suelos contaminados con aceites lubricantesBiotreatment in lubricating oil spills in an industrial plant from the central regionWindevoxhel, R.; Bastardo, H.; Sánchez, N.; Pérez, J. ................................144

Análisis comparativo de productividad científi ca basado en atlas cienciométrico de redalycComparative analysis based on scientifi c productivity of atlas scientometric redalycMonagas, E.; Gómez, J. ................................................................................153

Factores que determinan la calidad de los servicios turísticos termales. Un caso de estudio en el contexto venezolanoDetermining factors the quality of thermal tourism services. A case study in the Venezuelan contextMejías, A.; Guillén, P.; González, D.; Brandan, A. ........................................166

Índice Acumulado ........................................................................................178Normas y formato para la presentación de artículos en la revista Ingeniería y Sociedad UC ..............................................................................................184

Autoridades de la Facultad de Ingeniería

José Luis NazarDecano

Olga MartínezAsistente al Decano

Lin HurtadoDirectora de Estudios Básicos

Francisco SotoDirector de la Escuela de Ingeniería Civil

Carlos JiménezDirector de la Escuela de Ingeniería Eléctrica

Manuel JiménezDirector de la Escuela de Ingeniería Industrial

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Carlos RomeroDirector de la Escuela de Ingeniería de Química

Lisbeth ManganielloDirectora de Investigación

Grecia RomeroDirectora de de la Escuela de Ingeniería de

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Universidad de CaraboboAutoridades de la Universidad

de Carabobo

Jessy Divo de RomeroRectora

Ulises RojasVicerrector Académico

José Angel FerreiraVicerrector Administrativo

Pablo AureSecretario

Propósito de la Revista Ingeniería y Sociedad-UCde la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo

La Revista “Ingeniería y Sociedad-UC” es un órgano de divulgación del conocimiento científi co de la Ingeniería vinculado a lo tecnológico, humanístico y social y a la formación del ingeniero, lo cual supone una perspectiva de inter y transdisciplinariedad, bajo la responsabilidad de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo.Es una revista arbitrada e indizada de cobertura nacional, adscrita al Consejo de Desarrollo Científi co y Humanístico de la Universidad de Carabobo (CDCH-UC) y resultado de su política editorial.

Visión

Ser un órgano de difusión de los aportes investigativos ubicados en el campo de la ingeniería y su relación con la sociedad, a fi n de lograr amplia proyección nacional e internacional.

Misión

Propiciar la investigación como función esencial de la universidad, incentivando y facilitando la divulgación de los trabajos de investigación con pertinencia social de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo y de otras instituciones, coordinando esfuerzos y velando por la calidad de las publicaciones.

Objetivos

1. Servir de órgano de divulgación del conocimiento.

2. Estimular la producción intelectual de los docentes e investigadores de la Universidad de Carabobo, de los centros de investigación nacionales e internacionales, y de otros centros académicos de creación y producción de conocimiento.

3. Propiciar el intercambio cultural a través de las redes de información a nivel nacional e internacional, en procura de realimentar el proceso de investigación.

Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 2 101

Editorial

Una Revista

¿Qué es una revista científi ca? Una revista científi ca es fundamentalmente un instrumento de promoción y divulgación del conocimiento. Debe ser variada, amena y novedosa en sus temas, todo esto enmarcado en un estilo o perfi l defi nido.

Una revista debe mantener por sobre todo un compromiso con sus lectores, el cual se manifi esta en el mantenimiento de la calidad, la periodicidad y la ética, ya que son estos los elementos que hacen que en su público se generen expectativas.

Una revista también debe crear conciencia, siendo una ventana desde la cual puedan expresarse diversos puntos de vista y distintas opiniones en un espíritu democrático que estimula la pluralidad de pensamiento.

Una revista científi ca y humanística es aquella que además de proyectar la actividad científi ca, que en nuestro caso es la ingenieril, destaca el impacto que tiene esta actividad en la sociedad.

Desde sus inicios Ingeniería Sociedad - UC ha querido ser una revista que se ajuste a este modelo ideal y precisamente a través de un trabajo constante y sistematizado de autores, árbitros y equipo editorial cada día nos acercamos más a nuestro logro fi nal, el paradigma de UNA REVISTA.

Comité Editorial

102 Evaluación de la tenacidad de impacto del acero inoxidable dúplex saf 2507 expuesto al ácido nítricoSáenz, L.; Demoor, M.; Medina, J.: Méndez, J.

EVALUACIÓN DE LA TENACIDAD DE IMPACTO DEL ACERO INOXIDABLE DÚPLEX SAF 2507 EXPUESTO AL ÁCIDO NÍTRICO

Sáenz1, L.; Demoor, M.; Medina, J.: Méndez, J.1Facultad de Ingeniería, Centro de Investigaciones en Mecánica CIMEC. Universidad de

Carabobo, Valencia. Estado Carabobo. Venezuela.e-mail: [email protected]

Resumen: Un Acero Inoxidable Dúplex SAF 2507 fue expuesto a un medio de ácido nítrico HNO3 al 65% de concentración en ebullición por tres periodos de exposición 48, 96 y 144h respectivamente. Se realizaron ensayos de tracción, impacto, microdureza Vickers, microscopia óptica y microscopia electrónica de barrido, sobre las muestras expuestas a diferentes periodos de exposición al acido, todas con un tratamiento previo de sensibilización de una hora a 675°C. Se utilizaron probetas de tracción e impacto, con la fi nalidad de evaluar los efectos del medio corrosivo sobre la tenacidad de impacto de dicho acero. Los resultados obtenidos indican una reducción de aproximadamente un 50% en la energía absorbida por impacto de la condición sensibilizada y un progresivo aumento de la misma (“Recuperación”) conforme aumentaron los periodos de exposición al ácido nítrico, permaneciendo en todo momento con un mecanismo de fractura dúctil e invariable en sus propiedades mecánicas a carga estática. Los resultados obtenidos permitirán profundizar en el estudio de las propiedades mecánicas de los aceros dúplex y, ampliar la aplicación de estos aceros en donde estuviere presente la inmersión del mismo en ácido nítrico –un ejemplo– en la fabricación de tanques de almacenamiento para los buques de carga.

Palabras clave: Acero inoxidable Dúplex, tenacidad de impacto, fase sigma.

ASSESSMENT OF THE IMPACT TOUGHNESS OF SAF 2507 DUPLEX STAINLESS STEEL EXPOSED TO NITRIC ACID

Abstract: An experimental study was conducted with SAF 2507 duplex stainless steel which was exposed to boiling nitric acid at 65% concentration for three (3) periods of 48, 96 and 144 hours respectively. Tensile, impact, Vickers, microhardness, light microscopy and scanning electron microscopy tests were performed on samples exposed to different periods of exposure to acid, all with a sensibilitation pretreatment of one hour at 675 °C. Impact and tensile specimens were used in order to evaluate the effects of corrosive environment on the impact toughness of the steel. The results showed signs of a reduction of approximately 50% in the energy absorbed by impact of the sensitized condition and a progressive increase in it (“Recovery”) as the exposition periods to nitric acid increased, remaining at all times with a ductile fracture mechanism and constant in its mechanical properties under static load. The results will help deepen the study of the mechanical properties of duplex steels and extend the application of these steels in the case where the immersion of them is present in nitric acid; for example , in the manufacture of storage tanks for cargo ships.

Key words: Duplex stainless steel, impact toughness, sigma phase.

Ingeniería y Sociedad UC. Vol. 8, No 2p. 102-116. 2013

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INTRODUCCIÓNLos aceros inoxidables dúplex están constituidos microestructuralmente por dos fases: ferrita y austenita, y poseen una elevada resistencia mecánica alcanzando valores de límite elástico entre 700-900 Mpa (el doble del límite elástico de los aceros inoxidables austeníticos) lo que representa en muchos casos un ahorro signifi cativo en costos de material, por ejemplo, en la fabricación de tanques de almacenamiento para los buques de carga, donde el acero inoxidable dúplex ha mostrado tener una resistencia superior al acero inoxidable austenítico y ha permitido un ahorro signifi cativo en peso de la estructura. Fueron los dúplex 22Cr los que comenzaron a sustituir a los clásicos austeníticos, en la actualidad, y junto a los dúplex 23Cr y 25Cr, el empleo de las aleaciones súper dúplex, o dúplex de la tercera generación, está siendo cada vez más extendido, dadas sus excepcionales propiedades mecánicas y de resistencia a la corrosión (Charles, 1997).

Se acepta generalmente que las propiedades favorables de los aceros inoxidables Dúplex pueden ser logradas por balances de fase en el rango de 30 a 70% de Ferrita y Austenita. Para obtener una estructura Dúplex estable que responda bien al procesamiento y maquinado, se debe tener cuidado de obtener los niveles correctos de las fases mencionadas anteriormente; además del balance de fases, hay una segunda prioridad con los aceros inoxidables dúplex y su composición química, la cual es la formación de fases intermetálicas perjudiciales para sus propiedades a elevadas temperaturas. Las fases “Sigma” y “Chi” se forman en aceros inoxidables de alto contenido de Cr y Mo y se precipitan generalmente en la ferrita (IMOA, 2001).

Los dúplex presentan una alta tendencia a la precipitación de compuestos intermetálicos por tratamientos térmicos, a temperaturas comprendidas entre 300 y 1000°C. Este hecho

es debido al elevado contenido de los dúplex en elementos que favorecen la citada precipitación, como son el cromo y el molibdeno. Además, y dado que dichos elementos se concentran principalmente en la ferrita, esta fase será especialmente susceptible a tal transformación. Estos precipitados tienen efectos perjudiciales tanto en las propiedades mecánicas como en las de resistencia a la corrosión. Es por ello que estos materiales son aplicables únicamente a temperaturas de hasta 250 a 300°C, como se puede apreciar en el diagrama de fases ternario Fe-Cr-Ni (Figura 1), donde a bajas temperaturas, no hay cambios en el equilibrio de las fases, mientras que los microconstituyentes permanecen presentes (Charles, 1997).

La fase Sigma se forma por el enfriamiento de una aleación dúplex alrededor de los 1000°C, donde la austenita vuelve a formarse a partir de la ferrita y origina la precipitación de la fase. La fase Alfa prima (a’) también es una fase estable en las aleaciones dúplex, formándose en la fase ferrita alrededor de los 525°C. La fase alfa prima es la responsable de la pérdida de tenacidad a temperatura ambiente en los aceros inoxidables ferríticos después de exposiciones prolongadas en el rango de temperaturas de 475°C (efecto conocido como fragilización a 475°C).

Figura 1. Sección del diagrama de fases Fe-Cr-Ni a 68%Fe para un DSS (Obsérvese la estabilización de

las fases a medida que disminuye la temperatura y la presencia de fases austenita y ferrita) (IMOA, 2001).


Las fases sigma, alfa prima, carburos y nitruros, son desfavorables y pueden formarse en cuestión de minutos a ciertas temperaturas. En consecuencia, los tratamientos térmicos requeridos para el conformado y la fabricación, así como los ciclos de servicio, deben tener en cuenta las cinéticas de formación de fase para asegurar las propiedades mecánicas y resistencia a la corrosión que se deseen obtener. Los aceros dúplex han sido desarrollados tomando en cuenta éstos principios.

La tendencia a la precipitación se ve fuertemente afectada por el contenido de elementos aleantes

y varía entre los diferentes grados de aceros. La precipitación es más pronunciada en los aceros inoxidables súper dúplex y metales soldados debido a su contenido más elevado de elementos aleantes. Las fases secundarias más importantes durante el trabajado y soldado en los aceros dúplex son σ (Sigma), χ (Chi), austenita secundaria (formada en conjunto con la fase sigma por la descomposición eutectoide de la ferrita y la difusión de nitruros de cromo) y nitruros de cromo, todos formados a temperaturas superiores a 500°C (Karlsson, 1999). Una lista de estas fases puede apreciarse en la Tabla Nº1.

Tabla Nº1. Fases secundarias en DSS a temperaturas superiores a 500°C (Karlsson, 1999)

Tipo de Precipitado

Fórmula Química Nominal

Rango de temperatura (°C)

Ferrita (α) - -Austenita (γ) / Austenita

Secundaria (γ2)- - / 600-1000

σ Fe-Cr-Mo 600-1000Nitruro de Cromo Cr2N 700-900Nitruro de Cromo CrN 1000

χ Fe36Cr12Mo10 700-900R Fe-Cr-Mo 550-800π Fe7Mo13N4 550-600τ - 550-650

M7C3 - 550-650M23C6 -

El objetivo de la presente investigación es evaluar la Tenacidad de Impacto del Acero Inoxidable Dúplex SAF 2507 expuesto al Ácido Nítrico con 65% de concentración en ebullición.

PARTE EXPERIMENTAL

MetodologíaSe utilizó una barra calibrada de 30 mm de diámetro proveniente de trabajado en caliente, recocido y rectifi cado de un acero inoxidable

dúplex SAF 2507 suministrado por la empresa multinacional Sandvik de Venezuela, Sanven Steel C.A. de composición química mostrada en la Tabla Nº2. Las muestras de Acero Inoxidable Dúplex SAF 2507 se exponen al Ácido Nítrico (HNO3) con 65% de concentración en ebullición por tres (3) períodos de exposición 48, 96 y 144h respectivamente, todas las muestras con un tratamiento previo de sensibilización de una hora a 675°C, de acuerdo a las normas ASTM A262-02 y ASTM G4-01. Se realizaron ensayos


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de Tracción, impacto y Microdureza Vickers. La máquina para ensayo de tracción fue marca Galdabini de capacidad 20 TM. El ensayo de impacto se llevó a cabo en un equipo Marca Frank; péndulo de masa 15 kpm. Se utilizaron 15 probetas de impacto tipo subsize de sección transversal 10 x 10 x 7,5 mm3 y, 8 probetas planas de tracción subsize de sección rectangular de 100 x6 x 6 mm (Ver Figura 2). Para el ensayo de Microdureza Vickers se utilizó un indentador de punta de diamante, Marca Buehler con carga de 25gf por tiempo de 5 segundos. Finalmente se calculó el valor del Factor de Intensidad de Esfuerzo Crítico a carga estática, empleando las relaciones de Barsom et al (1986) (y el cambio de temperatura asociado al factor a carga dinámica KID).

Tabla Nº 2. Composición Química Acero dúplex SAF 2507(% peso), Nº colada 507366.

C Si Mn P S

0,014 0,33 0,77 0,017 0,0006

Cr Ni Mo Cu N

25,15 6,96 3,91 0,11 0,282

(Fuente: Sanven Steel, C.A.)

Figura 2. Probetas de a) Charpy en V subsize (ASTM E-23-02) y, b) tracción plana subsize norma (ASTM E8M-

04).

Se llevó a cabo la exposición de las probetas al medio corrosivo (con un montaje de frascos Erlenmeyer de 1 l y condensadores de refl ujo, como el que se aprecia en la Figura 3; en cada frasco se colocaban alternativamente 5 probetas de impacto y 3 probetas de tracción correspondientes a cada uno de los períodos de exposición), seguidamente se realizaron los ensayos de impacto y tracción, y luego la evaluación metalográfi ca y de superfi cie de fractura de cada una de las condiciones.

Figura 3. Montaje experimental para exposición al medio corrosivo. Conjunto de Matraces y Condensadores de refl ujo ubicados sobre las planchas de calentamiento. Dos (2) frascos representan un período de exposición.

RESULTADOS Y DISCUSIÓN

Exposición al Medio CorrosivoPara el cálculo de la velocidad de corrosión se utilizó la ecuación (1) basada en la norma ASTM A262-02.

(1)

Dónde: t: Tiempo de exposición (h)A: Área inicial de la superfi cie de la probeta expuesta (cm2)d: densidad del material (g/cm3)W: Pérdida de peso (g)


En base a la pérdida de peso del material y los resultados obtenidos de velocidad de corrosión, se evidencia que el material sufrió un ataque de corrosión generalizada por estar expuesto a un medio ácido acuoso.

Para las probetas de tracción se observó un comportamiento casi constante de la velocidad de corrosión hasta 96h de exposición al ácido, llegando a aumentar de 0,5232 mm/mes a 0,9161 mm/mes en el último período de 144h de exposición al ácido, ver fi g. Nº 4. En contraste, para el caso de las probetas de impacto, la velocidad de corrosión aumentó en todo momento conforme aumentaba el tiempo de exposición al ácido, pasando de 0,5217 mm/mes en 48h de exposición a 0,7076 mm/mes en 96h de exposición para fi nalmente llegar a 0,8237 mm/mes en 144h de exposición al ácido. Este comportamiento constante de la velocidad de corrosión en primera instancia, entre 48 y 96h de exposición al ácido y luego un aumento a 144h de exposición sugiere que en el último período la corrosión del material se vio acelerada, producto de la posible formación de precipitados en la microestructura (lo cual será analizado posteriormente) y de la contaminación del ácido por efecto de las partículas de material desprendido en la solución (que también habrían aumentado en este último período).

Figura 4. Representación Gráfi ca de la Velocidad de Corrosión en cada uno de los períodos de exposición.

En el caso de las probetas de impacto, la velocidad de corrosión muestra un comportamiento creciente conforme a los períodos de exposición a diferencia de las probetas de tracción, atribuible al factor de la muesca, el cual es un factor de concentración de tensiones y puede acelerar el proceso de corrosión por la posible propagación de microgrietas, en este sentido, según la Asociación Internacional Molibdeno (IMOA, 2001), las pruebas de corrosión son “conservadoras” y no son sensibles a la geometría de las muestras.

La rata elevada de velocidad de corrosión arrojada para ambas probetas (impacto y tracción) puede deberse a la posible presencia de fase sigma (que puede o no ser visible en la microestructura, según la norma ASTM A262). Es de recordar que todas las probetas fueron sometidas a un tratamiento de sensibilización a 675ºC, y según lo reportado por Karlsson (1999), la fase sigma es propensa a formarse a partir de los 600ºC, más aún, con un tratamiento de 1h a 675ºC, el acero dúplex 2507 ya debería presentar pequeñas cantidades de fase sigma (hecho corroborado por Topolska y Labanowski, 2009).

Ensayo de Tracción y Superfi cie de Fractura de probetas de Tracción

En la Tabla Nº3 se muestran los resultados por período de exposición del ensayo de tracción realizado, donde se puede observar claramente, en el caso del esfuerzo de fl uencia, la resistencia mecánica del material no es afectada por efecto de la exposición al ácido. En la Figura 5 se observa el aspecto macroscópico de las probetas de tracción luego del ensayo, en las cuales se observa la formación del cuello.


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Figura 5. Probetas de tracción representativas de cada uno de los períodos de exposición (48h, izquierda; 96h,

centro; 144h, derecha)

En la Figura 6, utilizando la técnica de microscopia electrónica de barrido (MEB), se puede observar las cavidades o “dimples” uniformemente distribuidos por toda la superfi cie de fractura de la probeta de tracción correspondiente a la condición de 48h.

Figura 6. Superfi cie de Fractura de probeta de tracción condición de 48h al HNO3 (500x)

Ensayo de Impacto y Superfi cie de Fractura de probetas de ImpactoEn la Tabla Nº 4, se muestra el promedio de la energía absorbida por impacto, EAI para cada período de exposición al HNO3 con su respectiva desviación estándar; promedios que se han obtenido basado en los lineamientos establecidos en la norma ASTM E23-02. Solamente fracturaron cuatro (4) especímenes de los quince (15) ensayados, lo que corresponde a un 26,67% de especímenes fracturados para el total de los ensayos.

Tabla Nº4: Promedios de Energía Absorbida por Impacto, EAI (J) de Acero Dúplex SAF2507

Temperatura de la Prueba: 20 ± 5ºCTamaño de la Probeta: 10 mm x 10 mm x 7,5 mm;

Orientación de Probetas: Plano de Fractura X-Y con fl ujo de grano axial y trabajado en dirección radial.

Propagación de grieta en sentido transversalPeríodo o Condición

EAI (J)

Desviación Estándar (J)

Condición Original > 147 N/ACondición

Sensibilizada70 N/A

48h HNO3

ebullición96 10,606

96h HNO3 ebullición

115 N/A

144h HNO3

ebullición142 N/A

Tabla Nº 3. Promedios de Propiedades Mecánicas obtenidas del Acero Dúplex SAF2507

Temperatura de la Prueba: 20 ± 5ºC, Velocidad del Ensayo: 2mm/min

Condición σy-2% (MPa)

Desviación Estándar

σy-2% (MPa)

Esfuerzo máximo (MPa)

Desviación Estándar Esfuerzo

máximo (MPa)

Original (Fuente: Sandvik Steel) 629 N/A 867 N/A

Expuesta 48h HNO3

ebullición 620 N/A 780 N/A

Expuesta 96h HNO3 ebullición 615 7,07 760 17,68

Expuesta 144h HNO3 ebullición 620 10,00 770 5,00


Se observó que para el ensayo de impacto, todas las probetas exhibieron un comportamiento dúctil debido a que, en el caso de los períodos de exposición al ácido, solamente fracturaron en la máquina de ensayo un total de tres (3) probetas (dos pertenecientes a la condición de 48h y una perteneciente a la condición de 144h) del total ensayadas, aunado a esto se tienen los resultados relativos al porcentaje de corte en fractura, el cual es superior al 80% en los especímenes fracturados e inclusive en la condición de sensibilización de control.

Según los resultados de Elmer et al (2006), para un acero inoxidable dúplex, la formación de fase sigma luego de 1h de tratamiento térmico a 700ºC es de alrededor de 1,2% y de acuerdo a Topolska y Labanowski (2009), con una fracción de fase sigma alrededor de 1,5% existe una disminución en la Energía Absorbida por Impacto en el DSS 2507 de 280J a 150J, lo que representa una disminución de 46,4% aproximadamente.

En el caso de la presente investigación, con el tratamiento de sensibilización a 675°C la posible formación de fase sigma estaría también alrededor del 1% y esto explicaría la caída en la EAI de la condición original (>147J) a la condición de control sensibilizada (70J) de casi 52,3% (lo adecuado en este caso es manejar una relación porcentual de disminución de la EAI, debido a que Topolska y Labanowski (2009) ensayaron probetas de impacto Charpy de tamaño estándar, mientras que las utilizadas en este trabajo de investigación fueron de tamaño “subsize”, lo que podría arrojar una diferencia en los valores reportados de EAI. Según Wallin (1994) una probeta Charpy “subsize” arrojará valores inferiores de EAI equivalentes a ensayar una probeta estándar a una temperatura inferior). Ahora bien, luego de la condición de control, el comportamiento de la EAI es creciente conforme al tiempo de exposición al ácido, pasando de

96J a 48h, a 115J en 96h, a 142J en 144h. Una posible explicación de esto podría residir en que el corto período de tratamiento térmico y la baja fracción de fase sigma originada (según la norma ASTM A262 puede ser o no visible en la microestructura) originaron una formación de fase sigma sobretodo en el área superfi cial de las probetas (debido también a que el centro de las probetas tardó más en calentarse por efecto de la difusión de la temperatura) y con el efecto de corrosión generalizada causada por el ácido nítrico y la cuantiosa pérdida de material, se perdió de alguna manera la fase sigma formada, recuperando el material en cierta forma la EAI conforme aumentó el tiempo de exposición al ácido.

Al observar las superfi cies de fractura, primero a macro-escala (ver Figuras 7 a 11), con los resultados del porcentaje de corte a fractura y la apariencia de los labios de corte y la zona de fractura plana, puede observarse que la condición de sensibilización fue la que exhibió un comportamiento menos dúctil, con una zona de fractura plana mucho mayor a cualesquiera de las condiciones de exposición al ácido nítrico. Asimismo, a medida que aumentó el tiempo de exposición al ácido, los labios de corte fueron reduciendo el tamaño de la región de fractura plana, señal de un incremento en la ductilidad de la fractura. Esto puede corroborarse a micro-escala, al observar por MEB las fractografías (ver Figuras 12 y 13) de las probetas de impacto. En condición de tratamiento térmico de sensibilización, se observó la presencia de algunas cavidades superfi ciales y algunas facetas de clivaje, mientras que para la condición de exposición al ácido a 48h, las cavidades son mucho más profundas y de diferentes tamaños, pero uniformemente distribuidas. La uniformidad y profundidad de las cavidades, en contraste con la aparición de facetas de clivaje evidencia la fragilización del material.


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Figura 7. Superfi cie de fractura de probeta en condición original.

Figura 8. Superfi cie de fractura de probeta con tratamiento térmico de sensibilización. Se observa una

gran región de fractura plana.

Figura 9. Superfi cie de fractura de probeta expuesta 48h en HNO3.

Figura 10. Superfi cie de Fractura de probeta expuesta 96h en HNO3 (Sin especímenes fracturados)

Figura 11. Superfi cie de Fractura de probeta expuesta 144h en HNO3 (No hay presencia de zona de fractura

plana)

Figura 12. Superfi cie de Fractura de probeta de impacto Condición de sensibilización (500x). Se observa gran cantidad de facetas de clivaje y la presencia de pocas

cavidades superfi ciales.

Figura 13. Superfi cie de Fractura de probeta de impacto condición de 48h expuesta a HNO3 (500x). Se observa la gran cantidad de cavidades y la poca presencia de

facetas de clivaje.

Evaluación Metalográfi ca y MicrodurezaEn esta etapa de evaluación metalografía se pudieron apreciar diversos detalles, entre ellos un leve deterioro microestructural sobretodo en la condición de sensibilización que básicamente se aprecia en un límite de grano más marcado que posteriormente al compararlo con las micrografías de los periodos expuestos al medio aumenta notablemente (Figuras 16 y 17).


Figura14 (Izquierda). Sección Transversal Condición Original (Alsarraf, 2010).

Figura 15 (Derecha). Sección Longitudinal (Superfi cial) Condición Original (Alsarraf, 2010)

Figura 16 (Izquierda). Condición sensibilizada sentido Longitudinal (400x).

Figura 17 (Derecha). Condición Sensibilizada sentido Transversal (400x)

El ataque del medio corrosivo se concentró básicamente en los límites de grano por ser zonas de mayor potencial o intersticial; en dichas zonas puede promoverse la concentración de iones ó la difusión de elementos aleantes, factores catalizadores de corrosión. Por otro lado, debido a la naturaleza misma del ácido nítrico se sabe que está en la capacidad únicamente de crear en los límites de grano nitruros de cromo, más no de promover la formación de fase sigma. En cuanto a la formación de la fase sigma se puede decir que debido a la corta duración del tratamiento de sensibilización se pudo haber formado en un máximo de 1,2% (Elmer et al, 2006) lo cual es prácticamente imperceptible en la microestructura, tanto por la fracción de fase sigma formada como por la naturaleza del reactivo de identifi cación metalográfi ca utilizado

(Bisulfi to de Sodio con ácido Clorhídrico y Agua), analizando esto se puede decir que el hecho de que se forme poca fase sigma está íntimamente ligado a la poca cantidad de ferrita que reacciona para formarla (según la reacción eutectoide para formar la fase sigma α σ + γ2), este hecho se corrobora con la poca disminución de ferrita en la microestructura, permaneciendo alrededor de 50% de ferrita y 50% de austenita en todo momento (al menos bajo examen visual aproximado), para todos los periodos de exposición.

Al observar cada una de las microestructuras independientemente del periodo de exposición (Figuras 16 a 23), no se evidencia la formación de grietas, resultado congruente con las fractografías y condición de ductilidad del material.

Analizando y comparando la microestructura de las muestras cortadas en dirección transversal y en dirección longitudinal, se aprecia el proceso de conformado del material trabajado en caliente, según la información del fabricante, Sandvik Steel Venezuela con granos equiaxiales en la dirección transversal y en dirección longitudinal granos alargados que denotan el flujo de grano axial. En ninguna de las condiciones estudiadas, esta microestructura se ve alterada en cuanto a la forma y tamaño de grano.

Figura 18 (Izquierda). Sentido longitudinal expuesta 48h a HNO3 (400x).

Figura 19 (Derecha). Sentido transversal exposición de 48h a HNO3 (400x).


111

Figura 20 (Izquierda). Sentido longitudinal expuesta 96h a HNO3 (400x).

Figura 21 (Derecha). Sentido transversal expuesta 96h a HNO3 (400x).

Figura 22 (Izquierda). Sentido longitudinal expuesto 144h a HNO3 (400x).

Figura 23 (Derecha). Sentido transversal expuesto 144h a HNO3 (400x).

Es de interés analizar el hecho de cómo se vería alterada la tenacidad de impacto si la dirección de propagación de grieta hubiera sido en dirección longitudinal, lo que nos lleva a presumir que los valores de tenacidad de impacto serian aún más favorables, dando como resultado un comportamiento aún más dúctil que el obtenido en este trabajo de investigación por el hecho de que la sección transversal tiene granos más pequeños y por ende más límites de grano, lo que se traduce en una mayor resistencia.

Al evaluar la posibilidad de ataque intergranular, se puede afi rmar que no existe corrosión de este tipo porque no ocurrieron precipitaciones (visibles) de importancia a la temperatura de ebullición del ácido, ni tampoco modifi caciones en el tamaño y/o forma de gramo. No se descarta el hecho de que bajo otras condiciones

más hostiles (de temperaturas más elevadas o de concentración menor del ácido, más acuoso) el ácido nítrico tienda a generar nitruros de cromo, sin embargo en este trabajo no se presentó evidencia alguna de ello, sino más bien corroborando que el material solo sufrió una corrosión generalizada. Esto último reafi rma la idea de que la pérdida de material y los altos resultados de velocidad de corrosión se debieron al debilitamiento por la fase sigma formada por el tratamiento térmico de sensibilización, la cual podría haber sido removida por el propio efecto de la pérdida de material, y no, debido a la presencia de nitruros de cromo producto de un posible ataque intergranular por la acción del ácido nítrico.

Ahora bien, existe todavía la incertidumbre respecto a la demarcación excesiva del borde de grano, sobretodo en el último período de 144h. Como no se pueden observar precipitados visibles, es de pensar que en el borde de grano podrían estarse originando depósitos de Cromo, Molibdeno y/o Vanadio (por difusión desde el centro de grano) que podrían provocar la formación de futuros precipitados, sin embargo, esto queda desmentido al observar los resultados de análisis EDX realizados por Felipa y García (2009), donde no hubo un aumento apreciable en la concentración del % de Cr ó Mo en el borde de grano más allá del esencial para mantener el efecto de pasivación de la película protectora de Cr; en estos mismos resultados de Felipa y García (2009) se señala la presencia importante de Mo en el centro y borde de los granos, que permite evitar la segregación de carburos de Cr; por tanto, habiendo descartado la posibilidad de formación de Cr2N, CrN y carburos de Cromo, solamente queda posible pensar que el borde de grano marcado puede deberse a la formación de austenita secundaria. La formación de austenita secundaria, al no alcanzar la temperatura de recristalización del acero y no permitirse la nucleación (Temperatura de sensibilización


de 675ºC) se da en los bordes de grano, en la interfase ferrita-austenita por la disolución de nitruros de cromo (provenientes de la fase ferrita) que toman Cr, Mo y V y rechazan Ni y Cu promoviendo la transformación de ferrita en austenita (según el mecanismo de formación de austenita secundaria,g2 propuesto por Ramirez et al, 2003)

La formación de austenita secundaria (junto con la fase sigma, pero quedando esta última eliminada por la degradación del material producto de la acción corrosiva), según lo estudiado por Ramírez et al (2003), es controversial, en tanto que mejora las propiedades mecánicas (elevando la resistencia como lo hace la austenita, pero en contraste disminuyendo la dureza) y sin embargo resulta perjudicial para las propiedades de resistencia a la corrosión del acero. La formación de γ2 en este trabajo, queda evidenciada con el ensayo de microdureza en la sección transversal, donde la microdureza de la ferrita (y promedio, general) disminuyó (al igual que en el caso de los resultados de Topolska y Labanowski, 2009) conforme aumentaba el tiempo de exposición al ácido nítrico (apreciable en la Figura Nº 24), revelando mayor cantidad de austenita secundaria. En el caso de la sección longitudinal, no hubo cambios apreciables en la microdureza de ferrita ó austenita, únicamente aumentando la microdureza de la ferrita por encima del valor de microdureza de austenita en el último período de exposición al ácido. En general para el caso de la sección transversal y longitudinal en todas las condiciones, el valor de microdureza de la austenita fue mayor que el de la ferrita, explicándose esto en el hecho de que la estructura de la fase austenítica es cúbica centrada en cara, FCC es mucho más compacta y confiere mayor resistencia que, la estructura de la fase ferrítica, cúbica centrada en cuerpo, BCC. De la misma forma,

en general los valores de dureza en dirección longitudinal fueron inferiores a los de dirección transversal debido al tamaño de los granos en la microestructura (en dirección transversal se observó un tamaño de grano más fino).

Figura 24. Representación gráfi ca del comportamiento de la dureza Vickers (HV) para la sección transversal en cada una de las condiciones de ensayo (0h corresponde

a la condición de sensibilización).

Según los estudios de Sandvik (Chai y Nyström, 2000), la tenacidad de impacto de los aceros dúplex puede ser atribuida a la presencia de grandes cantidades de austenita, la cual retarda la fractura frágil (clivaje) y la estructura de grano fino que confiere resistencia y ductilidad; debido a esto último es notable que la formación de austenita secundaria, al mismo tiempo que disminuye la microdureza de la ferrita (y la microdureza promedio por ende), aumenta o “recupera” la energía absorbida por impacto perdida por efecto del tratamiento térmico de sensibilización, y sin embargo, corrobora que la tenacidad de impacto no se ve afectada por la exposición al ácido nítrico (al no existir ataque intergranular apreciable y solamente producirse corrosión generalizada atribuible a la presencia de fase sigma en primera instancia).


113

Factor de Intensidad de Esfuerzo CríticoEn la Tabla Nº 5 se reportan los valores del factor de intensidad de esfuerzo crítico bajo condiciones de estado plano de deformación (KIC) y, el cambio de temperatura entre los factores KI a carga estática y dinámica de impacto (ΔT), haciendo uso de las relaciones Barson et al (1986), empleando los valores de esfuerzo de fluencia y EAI obtenidos como promedio para cada período de exposición al Ácido Nítrico al 65% de concentración. Para el cálculo del factor de intensidad de esfuerzo crítico se utilizó la relación propuesta por Barson et al (1986) mostrada en la Ecuación 2.

(2)

Dónde:

KIC: Factor de intensidad de esfuerzo crítico bajo condiciones de estado de deformación plano y carga estática (ksi pulg)

CVN: Energía Absorbida por impacto (lbf*pie)

σy: Esfuerzo de fl uencia (ksi)

El cambio de temperatura entre carga estática (KIC) y carga dinámica o de impacto (KID) puede ser calculado (según Barson et al, 1986) como:

Siempre y cuando 36 ksi < σy < 140 ksi (3)

Siempre y cuando σy > 140 ksi (4)

Dónde:ΔT: Cambio de Temperatura (ºF)

Tabla Nº 5. Valores del Factor de intensidad de esfuerzo crítico en estado de deformación plana a carga estática, KIC y Cambio de Temperatura entre

factores KIC a carga estática y KID a carga dinámica, T para las diferentes condiciones evaluadas

Condición KIC(MPa )

T(ºC)

Condición Original 241,7 25,7

Expuesto a 48h HNO3 en ebullición 189,7 26,8



Los valores de Factor de intensidad de esfuerzo crítico en la Tabla Nº 5 son similares o proporcionales al comportamiento de la EAI; de esta forma, se verifica lo ya planteado respecto a los valores de EAI, que indicaban que la Tenacidad de Impacto solamente se veía afectada por el efecto de la sensibilización y posteriormente sufrió una “recuperación” (mostrando KIC una disminución de 21,51% entre los 241,7 MPa en condición original y 189,7MPa tras 48h de exposición al ácido nítrico, única condición donde hay una disminución de los valores) y luego una recuperación hasta casi el valor original (96,48% del valor original de KIC, retornando a 233,2MPa tras 144h de exposición al ácido nítrico). Esto también es aplicable para cuantificar la tenacidad de impacto, al estar los valores de KIC íntimamente ligados a los valores de KID de tenacidad de fractura a impacto.

El efecto del tratamiento térmico de sensibilización disminuyó notablemente la energía absorbida por impacto, se presume propició la formación de fase sigma y


austenita secundaria en la microestructura y perjudicó la resistencia del acero a la corrosión generalizada, haciéndolo vulnerable a grandes índices de velocidad de corrosión y pérdida de material; sin embargo, aún con esta condición sumamente crítica, la exposición del acero dúplex SAF 2507 al ácido nítrico a 65% de concentración en ebullición no propició la formación de precipitados de Nitruros de Cromo o de Carburos de Cromo, ni de grietas apreciables en la microestructura, es decir, no fue susceptible al ataque intergranular. La “recuperación” de la Energía Absorbida por Impacto (así como del factor de intensidad de esfuerzo crítico) y la disminución de la microdureza Vickers; el cambio de las superficies de fractura de parcialmente dúctil con facetas de clivaje a totalmente dúctil por cavidades profundas y uniformes, así como la iconstancia de las propiedades mecánicas a carga estática (evidenciando que la Tenacidad de Impacto es una propiedad más “Sensible” que la Tenacidad a Fractura por carga estática en cuanto a condiciones de acción corrosiva), evidenciaron que la Tenacidad de Impacto no se vio afectada por el ataque del ácido nítrico. En este sentido, la Tenacidad de Impacto del acero dúplex SAF 2507 exhibe en todo momento un comportamiento dúctil, con valores de Energía Absorbida por Impacto de 142J, superficie de fractura dúctil y factor de intensidad de esfuerzo crítico de 233,2 MPa m, con microestructura estable, sin precipitados ni grietas para la condición más crítica de 144h de exposición al ácido nítrico en ebullición, lo que representa solamente una disminución de menos de 8J respecto a la máxima lectura capaz de brindar la máquina de ensayo de impacto Charpy utilizada en este trabajo (lectura de la condición original), y una disminución de menos de 5% respecto al factor de intensidad de esfuerzo crítico obtenido en condición original del DSS SAF2507.

CONCLUSIONESUna vez realizada la exposición de un acero inoxidable Dúplex SAF 2507 al medio corrosivo de ácido nítrico con 65% de concentración en ebullición, por tiempos de 48h, 96h y 144h y evaluadas las propiedades mecánicas se puede concluir lo siguiente:

El acero inoxidable dúplex SAF 2507 no es susceptible a la corrosión intergranular, al no presentar precipitación de nitruros de cromo (o precipitados en general) ni propagación de grietas intergranulares o transgranulares, en la microestructura luego del tercer período de exposición acumulado de 144 h al ácido.

Bajo las condiciones de ensayo observadas, presumiendo la aparición de la fase sigma (imperceptible) durante el tratamiento de sensibilización, puede decirse que el material es sensible en cuanto a propiedades de resistencia a la corrosión y propiedades de impacto a altas temperaturas de servicio, disminuyendo de manera importante la resistencia a la corrosión generalizada del acero SAF 2507 y reduciéndose la energía absorbida por impacto en casi un 50% respecto a la condición original.

El material no altera significativamente su Tenacidad de Impacto como consecuencia de la exposición corrosiva en ácido nítrico a 65% de concentración en ebullición, mostrando en el período de exposición más prolongado de ensayo (144h) altos valores de EAI (142J) y de factor de intensidad de esfuerzo crítico (233,2 MPa

m). En ambos casos, con solamente un 5% o menos de variación respecto a la condición inicial y con superficie de fractura totalmente dúctil (sin área de fractura plana).


115

A diferencia de las propiedades a carga instantánea (Propiedades de Impacto), las propiedades a carga estática del material (propiedades mecánicas a tracción) no se ven afectadas por la acción corrosiva del ácido nítrico o por la presencia de fases intermetálicas (fase sigma, σ y austenita secundaria, γ2), lo que ratifica que la variación de la Tenacidad de Impacto en cada una de las condiciones de estudio, es producto únicamente del efecto de sensibilización, con una tendencia de “recuperación” conforme el aumento del tiempo de exposición al ácido.

La fase Austenita γ o la formación de Austenita secundaria γ2 por la descomposición eutectoide de la ferrita (α σ + γ2) a temperaturas superiores de 500°C, puede ser responsable de un ligero incremento en la Tenacidad de impacto del material y una disminución de la dureza en la fase ferrita.

El acero inoxidable dúplex ha demostrado tener una resistencia superior al acero inoxidable austenítico y, los resultados obtenidos permitirán profundizar en el estudio de sus propiedades mecánicas y ampliar la aplicación de estos aceros –un ejemplo– en la fabricación de tanques de almacenamiento para los buques de carga, así como en cualquier otra aplicación en la cual estuviere inmersa la exposición del acero al ácido nítrico.

AGRADECIMIENTOLos autores quieren agradecer al Consejo de Desarrollo Científico y Humanístico de la Universidad de Carabobo por la subvención para desarrollar el proyecto de Inversión Menor N° 0431-10.

REFERENCIAS

Alsarraf Jalal (2010). Hydrogen Embrittlement Susceptibility of Super Duplex Stainless Steels. PhD Thesis, School of Applied Sciences, Cranfield University.

Barson y Rolfe (1986). Fracture and Fatigue Control in Structures. Prentice Hall.

Chai Guocai y Nyström Magnus (2000). Mechanical Properties of Sandvik SAF 2205 and Sandvik SAF 2507. Sandvik R&D Centre Magazine.

Charles J. (1997). Why and where dúplex stainless steels. Dúplex Stainless Steels ‘97 conference proceedings, p. 29.

Elmer J.W., Palmer T.A. y Specht E.D. (2006). Direct Observations of Sigma Phase Formation in Duplex Stainless Steels using In Situ Synchrotron X-Ray Diffraction. Lawrence Livermore National Laboratory Magazine. Serial UCRL-JRNL-222558.

Felipa Pevalonic y García Oskar (2009). Evaluación de la Susceptibilidad al ataque intergranular de los aceros inoxidables AISI 316 y SAF 2507 (Dúplex) en Ácido Nítrico (HNO3) al 65% de concentración en ebullición según la norma ASTM A262-02 (Práctica C). Trabajo de Grado, Escuela de Ingeniería Mecánica Universidad de Carabobo.

International Molybdenum Association (2001). Practical Guidelines for the Fabrication of DSS. IMOA Magazine.

Karlsson L. (1999) Intermetallic phase precipitation in duplex stainless steels and weld metals metallurgy, influence on properties


and welding aspects. Welding in the World, Vol. 43, Issue 5, p.p. 20-40.

Ramirez A.J., Lippold J.C. y Brandi S.D. (2003). The Relationship between Chromium Nitride and Secondary Austenite Precipitation in Duplex Stainless Steels. Metallurgical and MaterialsTransactions A. Vol. 34A, p.p.1575-1597.

Topolska S. y Labanowski J. (2009). Effect of Microstructure on impact toughness of duplex and superduplex stainless steel. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering, Vol. 36, Issue 2.

Wallin K. (1994). Methodology for Selecting Charpy Toughness Criteria for Thin High Strength Steels: Part 1-Determining the Fracture Toughness. Report from Working Group, 4013/89.

Fecha de recepción: 5 de noviembre de 2012

Fecha de aceptación: 8 de enero de 2013


117

DESULFONACIÓN CATALÍTICA DE ÁCIDOS ARILSULFÓNICOS PRODUCIDOS DURANTE LA ELABORACIÓN DE ACEITE MINERAL

Alvarado, C.1, 2; Abreu, R.2; Gutiérrez, R.2

1 Centro de Investigaciones Químicas. Facultad de Ingeniería. Universidad de Carabobo.Valencia. Estado Carabobo. Venezuela.

2 Escuela de Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería. Universidad de Carabobo.Valencia. Estado Carabobo. Venezuela.

e-mail: [email protected]; [email protected];[email protected]

Resumen: En esta investigación se desarrolló un proceso de eliminación catalítica a escala piloto de ácidos sulfónicos presentes en un diesel tratado, para evitar el daño ambiental que generan en la actualidad estos lodos por sus características de toxicidad, acidez y corrosión que difi cultan su disposición. Se realizó la caracterización del lodo ácido generado, se seleccionaron las variables más infl uyentes sobre la sulfonación, se realizó la desulfonación catalítica del lodo a escala piloto y se estudió su rentabilidad. Se mezcló lodo ácido y oxido de hierro (catalizador), se suministró calor y se atraparon los gases emitidos en agua. Los experimentos fueron hechos por triplicado partiendo de una concentración inicial de lodo de 0,01 mol/L, obteniéndose una cantidad despreciable de residuo de 0,025 kg, resultando ser una reacción de orden 2 con una constante ce velocidad de 0,3 L/mol·min y un tiempo muerto de 333,33 min, considerándose un proceso factible.

Palabras clave: Ácidos sulfónicos, aceite mineral, desulfonación catalítica, lodo ácido.

CATALYTIC DESULFONATION OF ARILSULFONICS ACIDS PRODUCED WHILE MANUFACTURING DIESEL

Abstract: This research presents a pilot-scale process of catalytic removal of sulfonic acids in treated diesel in order to avoid the environmental damage that these sludges cause due to their toxicity, acidity and corrosion, which makes them diffi cult to be disposed of. The characterization of the generated acid sludge was carried out; the most infl uential variables on the sulfonation were selected; the catalytic desulfonation of the sludge was carried out on a pilot scale and a rentability study was done. Ferric oxide and acid sludge were mixed in order to study the reaction, and heat treatment was supplied and the gases were collected in an aqueous medium. The experiments were realized in triplicate with an initial concentration of acid sludge of 0.01 mol/L.. A negligibly amount of residue of 0.025 kg was obtained, being this reaction of order 2 with a constant of velocity of 0.3 L/mol·min and a dead time of 333.33 min; the process.was considered feasible.

Key words: Arilsulfonic acid, mineral oil, catalytic desulfonation, acid sludge

118 Desulfonación catalítica de ácidos arilsulfónicos producidos durante la elaboración de aceite mineralAlvarado, C.; Abreu, R.; Gutiérrez, R.

INTRODUCCIÓNLos lodos ácidos son productos de la manufactura de las bases lubricantes (aceite mineral) y debido a la adición de ácido sulfúrico en su proceso, representan un problema ambiental para la mayoría de las refi nerías de petróleo que emplean este método. El problema radica en que al realizar la sulfonación de hidrocarburos se obtienen dos capas: el aceite mineral y el lodo ácido (Carrasco y Ore, 2000). El lodo ácido asfalténico es defi nido como la fracción de crudo insoluble en parafi nas lineales que se deposita en el fondo del reactor de mezcla facilitando la extracción del aceite mineral blanco (Delgado, 2005) (Arcila, et al. 2005).

La sulfonación puede defi nirse como una reacción de sustitución aromática en la cual el electrófi lo trióxido de azufre (SO3) reemplaza un átomo de carbono o nitrógeno de un anillo aromático. Esta es una reacción reversible, la cual tiene utilidad sintética, debido a que el sustituyente ácido sulfónico (-SO3H) puede utilizarse como grupo protector para dirigir una segunda sustitución en el anillo aromático (Wade, 2004) (CareyA y Sundberg, 2007) (CareyB y Sundberg, 2007) (Hornback, 2006) (Smith y March, 2007) (Katritzky, et al. 2008).

O OOHS

H2SO

4

SO3

+O

ON+

OON

O OOHS

Figura 1. Reacción de sustitución electrofìlica

Durante el proceso de sulfonación de hidrocarburos se forma un producto secundario altamente tóxico y corrosivo conocido como lodo de sulfonación, que contiene ácidos arilsulfónicos, los cuales no tienen utilidad en ninguna de las fases del proceso y además son considerados un desecho peligroso (Apolloni,

2003) (Wittcoff, 2007). Aquí radica la importancia de proponer un proceso de desulfonación catalítica de estos ácidos arilsulfónicos para evitar un posible impacto ambiental.

MATERIALES Y MÉTODOS

Caracterización fi sicoquímicaSe utilizaron técnicas de identifi cación y cuantifi cación de compuestos orgánicos e inorgánicos presentes en el lodo tóxico arilsulfónico en estudio. Se realizaron pruebas de viscosidad y densidad utilizando el viscosímetro de Brookfi elt y un picnómetro respectivamente. Para la determinación de las fracciones mayoritarias presentes en el lodo ácido se utilizaron técnicas de potenciometría, destilación, gravimetría y cromatografía líquida (Comisión Venezolana de Normas Industriales COVENIN 424, 1991) (ASTM D95-05, 2010) (ASTM D70-09e1, 2010) (Schleheck, et al. 2003).

Selección de las variables infl uyentesSe realizaron los análisis pertinentes para escoger la metodología óptima para la investigación. Se establecieron los criterios presentes en las bases teóricas disponibles dirigidas al estudio de la cinética de reacciones catalíticas, específi camente a las reacciones de sulfonación y desulfonación de los compuestos en estudio (Szabó-Bárdosa, et al. 2011) (Jiménez, 2003).

Análisis de las variables a escala piloto en el proceso de desulfonación de ácidos arilsulfónicosSe pesaron cantidades de lodo ácido entre 1,04 y 2,055 g y óxido de hierro entre 2,065 y 4,045 g y se agregaron en un reactor por carga, el cual fue herméticamente cerrado y posteriormente se suministró calor. Los gases producidos en la reacción fueron recolectados en agua. El reactor empleado fue de acero al carbón, de dos compartimentos: uno donde ocurre la combustión


119

del gas natural para calentar el lecho de la reacción; y otro de 39 cm de diámetro y 47 cm de altura en el cual ocurre la reacción de desulfonación y descomposición de los aromáticos, aislado con ladrillo refractario (fi gura 2).

Figura 2. Diagrama de bloques del proceso de desulfonación a escala piloto.

Se tomaron medidas de pH y temperatura del agua receptora de los gases, así como también la temperatura de los gases. Posteriormente se dejó de suministrar calor y al enfriarse completamente el reactor se pesó el residuo y se tomó una muestra a la cual se le realizó el test de Rosen para comprobar la eliminación de los compuestos aromáticos en el reactor al fi nalizar la reacción (Schleheck, et al. 2003) (Szabó-Bárdosa, et al. 2011) (Shriner et al, 1995).

Diseño del proceso de elaboración de aceite mineralSe realizó el diseño de los equipos necesarios para cubrir la mitad de la demanda del país con una cantidad operativa de 508.942 Kg/año, dato suministrado por el Instituto Nacional de Estadística (INE, 2011). Para ello se utilizó la cinética de la reacción de sulfonación bibliográfi ca (Katritzky, et al. 2008) (Schleheck, et al. 2003) (Banford, 1972) para obtener el tiempo de reacción y con la cinética de la desulfonación obtenida durante esta investigación se estimó el tiempo de reacción.

Factibilidad técnico-económicaPara realizar el análisis técnico-económico se consideraron materiales, equipos, mano de obra, entre otros, para el cálculo del valor actual y la tasa interna de retorno (Jiménez, 2003).


Caracterización fi sicoquímica del lodo de sulfonaciónLos resultados experimentales de la caracterización fi sicoquímica del lodo de sulfonación se presentan en la tabla N°1.

Tabla N°1. Caracterización del lodo arilsulfónico

Caracterización Valor MetodologíaDensidad (kg/m3) 1735.3 Norma ASTM D 70

Viscosidad a 28ºC (Cp) 360.7 Norma COVENIN 424-91

% Ácido sulfúrico 12,2 Potenciometría

% Agua 14,6 Destilación

%Aromáticos sulfonados 73,2 Gravimétrico

% Benceno sulfonato 26,26 Cromatografía liquida

% Tolueno sulfonato 18,25 Cromatografía liquida

% Naftaleno sulfonato 7,83 Cromatografía liquida

% Xileno sulfonato 14,55 Cromatografía liquida

% Antraceno sulfonato 6.31 Cromatografía liquida


En referencia a la composición de agua, los estudios realizados por otras investigaciones reportan valores en composiciones de agua entre 4 % y 22.8 %.

Es de considerar que el agua presente en el lodo viene como subproducto de la reacción de sulfonación y también se relaciona con la concentración de ácido sulfúrico utilizada; ya que para la presente investigación se utilizó óleum, a diferencia de los resultados de las otras investigaciones (Carrasco y Ore, 2000) (Arcila, et al. 2005), en las que se realizó la sulfonación con ácido sulfurico no fumante, con mayor contenido de agua, justificando el porcentaje presentado.

En relación al contenido de ácido sulfúrico, se han reportado valores de 12.8 % y 57.5 % (Carrasco y Ore, 2000) (Arcila, et al. 2005), valores que por razones de condiciones de reacción no deben ser aproximados al presente estudio, resaltando el interés hacia este contenido de ácido sulfúrico para las dos investigaciones previas, las cuales se centran en recuperar este producto, tanto por el método de extraccion líquido-líquido (Carrasco y Ore, 2000) como por calentamiento del lodo (Arcila, et al. 2005).

Con el conocimiento de los compuestos presentes en el lodo ácido generado en la sulfonación de diesel, se procedió al análisis referencial a las leyes y decretos dirigidos a la protección del ambiente y la seguridad de operación en los medios de trabajo (tabla N°2) con la finalidad de conocer el manejo adecuado durante la fase experimental.

Tabla N°2. Clasifi cación del lodo arilsulfónico según las Normas para El Control de la Recuperación y Manejo de

Materiales y Desechos Peligrosos.

Características presentes códigoTóxicos (venenos) agudos: Sustancias

o desechos que pueden causar la muerte o lesiones graves o daños a la salud humana, si se ingieren o inhalan

o entran en contacto con la piel.

H6.1

Corrosivos: Sustancias o desechos que por acción química, causan

daños graves en los tejidos vivos que tocan o que en caso de fuga, puedan

dañar gravemente o hasta destruir otras mercaderías o los medios de

transporte, o pueden también provocar otros peligros.

H8

Fuente: (Carrasco y Ore, 2000) (Arcila, et al. 2005)

Selección de las variables infl uyentesMediante el uso de diagramas de Ishikawa y Pareto, se obtuvo que las variables más in-fl uyentes en el proceso fueron la temperatura del agua de recolección de los gases y del re-actor, presión del reactor y concentración de los reactivos (fi gura 3).

Figura 3. Diagrama de Ishikawa aplicado al proceso de desulfonación.

El catalizador fue una variable de gran importancia por la transformación del


121

comportamiento, sentido y eficiencia de las reacciones. La adición de pequeñas cantidades de una sustancia ajena afecta considerablemente el curso de las reacciones químicas y a su vez no se consume en el proceso; por lo regular, altera la velocidad de una reacción promoviendo un mecanismo molecular. Se debe tener en cuenta que la mayoría de los catalizadores no logran mantener su actividad en los mismos niveles durante periodos indefinidos. Los catalizadores están sujetos a desactivación, es decir, a la disminución de la actividad del catalizador con el paso del tiempo (Banford, 1972) (Fogler, 2001).

Análisis de las variables a escala pilotoLa sulfonación de aromáticos es una reacción reversible y el control de la termodinámica dependerá de la posición fi nal de equilibrio, tal como se muestra en la fi gura 4. Se puede sulfonar el benceno a unos 100 ºC y desulfonarlo a 227 ºC (Kirk-Othmer, 2011) (Desmet Ballestra, 2011) (Groggins, 1953) (Morrison y Boyd, 1998) (Wade, 2004).

H2SO

4 fumante

H2SO

4 + SO

3 a 25 °C

OHO

OS

Figura 4. Reacción general de la sulfonación con óleum (Delgado, 2005) (Arcila, et al. 2005) (Wade, 2004).

De forma análoga a esta investigación, en otros estudios (Szabó-Bárdosa, et al. 2011) se ha llevado a cabo la reacción de oxidación fotocatalítica de compuestos bencenosulfónicos en presencia de dióxido de titanio como catalizador. En este caso tales investigadores emplearon un análisis por cromatografía líquida con espectrometría de masas para determinar los intermediarios de reacción formados durante la irradiación en el rango UV (λmax = 350 nm) realizando pruebas en diferentes etapas de

la reacción, obteniendo como producto fi nal sulfato, dióxido de carbono y agua (Schleheck, et al. (2003). Fundamentado en esta reacción, tal como se muestra en la fi gura 5, se plantea un proceso de desulfonación catalítica, pero usando óxido de hierro como catalizador en lugar de dióxido de titanio y aplicando calor al reactor en lugar de irradiación UV. Asimismo, para conocer el avance de la reacción se realizó la absorción de los gases producidos durante la reacción en agua, la cual se recirculó hasta el fi nal del experimento, el proceso experimental realizado se muestra en la fi gura 6.

CO2 + SO

4-2 + H

2O

S- OOO

Figura 5. Reacción general de la oxidación fotocatalítica de compuestos bencenosulfónicos(Szabó-Bárdosa, et

al. 2011).

V-1

E-3

E-4

E-5

V-2

V-3

V-4

Figura 6. Diagrama de instrumentación y tubería de la planta piloto. E-5: reactor. E-3: tanque de recolección de

gases.

Se utilizó oxido de hierro como catalizador ya que la desulfonación no ocurre de manera espontánea sino que debe ser promovida, y se escogió el oxido de hierro por ser económico. El catalizador forma un intermediario que se degenera con la temperatura y se libera el trióxido de azufre (Katritzky, et al. 2008) (Schleheck, et al. 2003) (Szabó-Bárdosa, et al. 2011).


En la fi gura 7 se puede observar que los tres experimentos presentan una tendencia similar en cuanto a la disminución de pH respecto al tiempo lo cual indica que se está absorbiendo SO3.

Figura 7. Grafi co de pH respecto al tiempo de reacción.

Por principio de Le Chatelier se conoce que el CO2 no puede permanecer en solución en medio acido, por lo cual se desprende inmediatamente como gas (fi gura 8) (Delgado, 2005) (Wade, 2004) (Chang y College, 2002).

Figura 8. Reacción de dióxido de carbono con agua (Szabó-Bárdosa, et al. 2011).

La disminución del pH en el agua contenida en el tanque, al ser recirculada por un eyector donde absorbe los gases SO3 generados, fue un indicador indirecto de la disminución de la concentración de lodo arilsulfónico dentro del reactor, por el desprendimiento del electrófi lo del anillo aromático. Esta disminución se evaluó a lo largo de la experiencia práctica, para obtener una tendencia de la velocidad con la que disminuye en contenido de lodo en el reactor y fi nalmente conocer el tiempo operativo óptimo para lograr la degradación total de este desecho tóxico proveniente de la sulfonación de diesel. De igual manera se obtuvieron las gráfi cas de temperatura del agua receptora de

los gases, y del reactor respecto del tiempo de reacción, estas se muestran en las fi guras 9 y 10 respectivamente.

Figura 9. Grafi co de temperatura del agua receptora de los gases respecto al tiempo de reacción.

Figura 10. Grafi co de temperatura de los gases respecto al tiempo de reacción.

El análisis estadístico de los resultados para los experimentos se muestra en las tablas N°3 y N°4 y en las fi guras 11 y 12. Se consideraron como factores, la temperatura de reacción (28 y 30 ºC) y los tiempos de la reacción (0 a 240 min) y como variables de respuesta el pH y la temperatura de los gases. Se evidencian diferencias signifi cativas entre los factores y sus interacciones así como para las dos variables de respuesta evaluadas. Se presenta un modelo estimado de superfi cie de respuesta para el pH y la temperatura de los gases.


123

Tabla Nº3. Análisis de varianza para los experimentos con la variable de respuesta pH

Origen de las variaciones

Suma de Cuadrados

GL F F0.05

A: Tiempo de Reacción

8,50084 1 178,13 4,60

B: Temperatura de Reacción

1,04882 1 21,98

AA 0,0126 1 0,6154AB 0,39204 1 0,0124

Bloques 0,0 1 1,0000Error total 0,66812 14 0,04772

Total 10,6224 19

pH = 5,413 + 2,32*Tiempo de Reacción + 0,068*Temperatura +0,015*Tiempo de Reacción^2 - 0,099*Tiempo de Reacción*Temperatura

Figura 11. Superfi cie de respuesta estimada para la variable de respuesta pH.

Tabla N°4. Análisis de varianza para los experimentos con la variable de respuesta Temperatura de los Gases

Origen de las variaciones

Suma de Cuadrados

GL F F0.05

A: Tiempo de Reacción

26780,6 1 3154,92 4,60

B: Temperatura de Reacción

3001,25 1 353,57

AA 1661,16 1 195,69

AB 950,625 1 111,99

Bloques 1,25 1 0,15

Error total 118,839 14 8,48852

Total 32513,8 19

Temperatura Gases = 42,375 - 82,8214*Tiempo de Reacción - 2,375*Temperatura - 5,44643*Tiempo de Reacción^2 + 4,875*Tiempo de Reacción*Temperatura

Figura 12. Superfi cie de respuesta estimada para la variable de respuesta Temperatura de los Gases.

Para realizar los cálculos cinéticos no se tomaron en cuenta todas las reacciones presentes sino la reacción general de desulfonación del benceno para facilitar los cálculos. Para obtener una cinética aproximada se realizaron las grafi cas de concentración de lodo en el reactor respecto del tiempo y el logaritmo neperiano de la concentración respecto al tiempo obteniéndose tendencias curvas. Al grafi car la inversa de la concentración de lodo en el reactor con respecto al tiempo, se puede notar una tendencia recta (Fogler, 2001) (Schleheck, et al. 2003). Las fi guras 13, 14 y 15 muestran las gráfi cas de concentración de lodo logaritmo e inversa de la misma respecto el tiempo utilizadas para los cálculos cinéticos.

Figura 13. Concentración de lodo en el reactor respecto al tiempo.


Figura 14. Logaritmo neperiano de la concentración de lodo en el reactor respecto al tiempo.

Figura 15. Gráfi co de la inversa concentración de lodo en el reactor respecto al tiempo.

Para corroborar el orden de la reacción se realizaron los cálculos de la cinética utilizando el programa Polymath (Fogler, 2001) (Cutlip y Shacham, 2008), confi rmando que la reacción es de segundo orden; los resultados obtenidos por ambos métodos se presentan en la tabla N°5.

Tabla N°5. Resultados cinéticos obtenidos por el método gráfi co y PolyMath

PolyMath Método grafi coExp 1 2 3 1 2 3

Concentración de Lodo Inicial,

CA0(mol/L)0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01

Orden 2 2 2 2 2 2

tm (min) 277,8 500 370,4

k(L/mol.min) 403,1 6,52 9,94 0,36 0,20 0,27

Los parámetros cinéticos de la desulfonación en cada experiencia práctica, determinados por

método grafi co y por método de regresión no lineal en Polymath, muestran un comportamiento global de segundo orden, que puede ser representado mediante el siguiente modelo:

Donde:rA: velocidad de reacción (mol·min/L)k: constante de velocidad (L/mol·min)[ArSO3]: concentración de ácidos arilsulfónicos (mol/L)

Diferentes mecanismos han ido avanzando para explicar la dependencia de la velocidad de reacción de la sulfonación sobre la concentración. Debido a la diferencia entre los datos de los diferentes estudios no es sorpresa que los mecanismos concluyentes sean diferentes. Los estudios más recientes encontraron que los coefi cientes de velocidad son aproximadamente correlacionados por medio de la siguiente ecuación:

Donde: [H2SO4] es la concentración de ácido sulfúrico molecular. Los valores de coefi cientes de velocidad para diferentes aromáticos se muestran tablas experimentales (Banford, 1972).

En contraste con el comportamiento cinético de la reacción de desulfonación obtenido por medio del tratamiento de los datos experimentales en la planta piloto, otros investigadores (Arcila, et al. 2005) reportaron una cinética de primer orden cuyos valores son reportados en la fi gura 16.

Figura 16. Parámetros cinéticos de la desulfonación de lodo arilsulfónico (Arcila, et al. 2005).


125

Mediante la realización del test de Rosen (Shriner, et al. 1995) se confi rmó que se puede degradar completamente el lodo en estudio (tabla N°6).

Tabla N°6. Observaciones del test de Rosen realizado a los residuos de las pruebas experimentales.

Experimento Coloración observada

1 incolora

2 crema

3 crema

Mediante la realización del test de Rosen se confi rmó que se puede degradar completamente el lodo en estudio.

Se recomienda realizar un estudio más profundo de la cinética para obtener resultados exactos, así como también realizar un estudio sobre el envejecimiento del catalizador de esta reacción.

Diseño del proceso de elaboración de aceite mineral.Para el cálculo de la cinética de reacción de sulfonación de diesel, se tomó en cuenta el porcentaje de aromáticos presentes, siendo un valor promedio 30% en volumen del hidrocarburo a refi narse, este porcentaje de aromáticos está constituido por distintos compuestos polinucleares de pesos moleculares diferentes, cuyas velocidades de reacción varían según la reactividad de cada uno (Banford, 1972). Para esto se presenta la tabla N°7 y N°8 con los datos de velocidades de reacción en función de la concentración por cada compuesto y los datos de variación de la composición en el reactor respecto al tiempo respectivamente.

Tabla N°7. Disminución de la concentración de aromático en la reacción de sulfonación en función del

tiempo de avance de la reacción.

Concentración de aromáticos

(mol/L)

Tiempo de reacción, h

Benceno tolueno xileno naftaleno

3769,2 0 0 0 03392,3 0,96 0,19 0,127 0,113015,4 1,32 0,26 0,18 0,152638,5 1,88 0,37 0,25 0,212261,5 2,80 0,55 0,37 0,311884,6 4,45 0,88 0,60 0,491507,7 7,70 1,52 1,02 0,841130,8 15,03 3,00 2,00 1,65753,9 35,62 7,02 4,73 3,91376,9 120,23 23,68 15,96 13,194E-13 961,86 189,44 127,64 105,51

Tiempo de reacción total: 11.18 h

Tabla N°8. Valores de velocidad de sulfonación de compuestos aromáticos presentes en el diesel, respecto

a la conversión.

X (mol/(L·min) benceno Tolueno xileno Naftaleno

0 391,9 1989,7 2952,9 3572,30,1 285,7 1450,5 2152,7 2604,20,2 200,6 1018,7 1511,9 1829,00,3 134,4 682,5 1012,9 1225,30,4 84,6 429,8 637,8 771,60,5 49,0 248,7 369,1 446,50,6 25,1 127,3 189,0 228,60,7 10,6 53,7 79,7 96,50,8 3,1 15,9 23,6 28,60,9 0,4 2,0 3,0 3,61 6E-46 3E-45 4E-45 5E-45

Volumen total del reactor: 2.1 m3

Los valores del comportamiento cinético de la reacción correspondientes a las tablas N°7 y N°8, se pueden apreciar fácilmente en las fi guras 17, 18 y 19, al observar como las velocidades de reacción aumentan a la par con el tamaño de la molécula estudiada, teniendo el benceno el valor más bajo de 391.86 mol/min; le siguen


en orden creciente el tolueno, xileno y naftaleno con valores de 1989.68 mol/min, 2952.92 mol/min y 3572.33 mol/min, respectivamente.

Figura 17. Velocidades de reacción de anillos aromáticos en función de la conversión en la

reacción de sulfonación.

Se tomó como condición de diseño la sulfonación del benceno, por necesitar el mayor tiempo de reacción para lograr una conversión deseada. Los tiempos de reacción para los compuestos, benceno, tolueno, xileno y naftaleno fueron 180, 35, 24 y 20 min en ese orden para alcanzar un 95% de conversión.

La velocidad de reacción de desulfonación del lodo a partir de la tendencia de las fi guras 16 a la 18, representan una función polinómica de grado 2.

Figura 18. Representación de la disminución de la concentración de lodo en función de la conversión

durante el proceso de sulfonación

Figura 19. Representación del comportamiento de la velocidad de reacción de desulfonación en el reactor

catalítico.

En la selección del reactor para la desulfonación del lodo arilsulfónico, se tomó como opción más rentable un reactor intermitente con una capacidad volumétrica de 1 m3, para resguardar con un margen de seguridad de 50% el contenido de lodo ácido a degradar y el porcentaje de catalizador dentro del reactor. Al igual que en el reactor de sulfonación, se toma como material de construcción el acero 316, por poseer una alta resistencia a la corrosión producida por los ácidos presentes en el lodo.

Factibilidad técnico-económica.Para dar continuidad a la investigación se procedió a la determinación de la rentabilidad del proceso en estudio, para esto se aplicaron los indicadores TIR y VAN (véase la tabla Nº9), tomando en cuenta factores como la oferta y la demanda, ubicación de la nueva planta, equipos, materiales, insumos, mobiliario, sueldos y salarios.

Tabla N°9. Valores de valor actual y tasa interna de retorno (Mayo 2011).

Valor Actual TIR

Capital Propio 18229391,58 USD 1064%

Capital Total 15741954,59 USD 355%


127

CONCLUSIONESCon respecto a la caracterización los análisis del lodo ácido utilizado indicaron la siguiente composición: 12.2 % de ácido sulfúrico, 73.2 % de ácidos arilsulfónicos, agua 14.6 %. La densidad determinada del lodo ácido es 1735,36 kg/m3. Las variables más infl uyentes en la velocidad de degradación del lodo arilsulfónico con mayor ponderación en orden decreciente fueron la cantidad de lodo, cantidad de catalizador, tiempo empleado de reacción, cantidad de agua receptora de gases, mano de obra y material del reactor. La reacción resultó ser de orden 2 utilizando para ello los métodos gráfi cos y Polymath. El volumen del reactor por cargas de sulfonación para una producción anual de 508.942 kg de aceite mineral fue de 2,12 m3 y para la desulfonación de los lodos arilsulfónicos generados en la producción anual de 508.942 kg de aceite mineral fue de 0,395 m3. El tiempo de operación de los reactores por cargas de sulfonación y desulfonación fue 11,18 hs para sulfonar el diesel y 6,88 h para la degradación del lodo. El análisis técnico-económico del proyecto arrojo un valor actual neto positivo, además la tasa interna de retorno TIR fue mayor a uno, por lo tanto el proyecto es factible.

REFERENCIAS Apolloni, R. (2003). Estudio del poder anticorrosivo de sulfonatos de sodio, calcio y potasio de alquilbencenos pesados en la formulación de lubricantes. Tesis de Grado no publicada. Facultad de Ciencias y Tecnología. Departamento de Química. Universidad de Carabobo.

Arcila, H., Pinto, J., Varela, A. (2005). Recuperación de SO2-SO3 de lodos acidos para producir acido sulfúrico. Tesis de Grado no publicada. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química. Universidad de carabobo.

ASTM D95–05 (2010). Standard Test Method for Water in Petroleum Products and Bituminous

Materials by Distillation. ASTM Internacional. USA.

ASTM D70-09e1 (2010). Standard Test Method for Density of Semi-Solid Bituminous Materials (Pycnometer Method). ASTM Internacional. USA.

Banford, C. H. (1972). Chemical Kinetics. Vol. 13. Reactions of Aromatic Compounds. Elsevier Publishing Company. Liverpool.

CareyA, F; Sundberg, R. (2007). Advanced Organic Chemistry. University of Virginia. Charlotteville, Virginia. Fifth Edition. Springer Science Business Media, LLC. Part A: Structure and Mechanisms. United States of America.

CareyB, F; Sundberg, R. (2007). Advanced Organic Chemistry. University of Virginia. Charlotteville, Virginia. Fifth Edition. Springer Science Business Media, LLC. Part B: Reactions and Synthesis. United States of America.

Carrasco, M., y Ore, J. (2000). Tratamiento de borras acidas producidas en la manufactura de las bases lubricantes de tipo L.C.T. en la Refi neria Talara. Perú. Revista Ingeniería UC. Volumen 7 Nº 1.

Comisión Venezolana de Normas Industriales COVENIN 424 (1991). Petróleo crudo y sus derivados. Determinación de la viscosidad cinemática y cálculo de la viscosidad dinámica. Ministerio de Fomento. Caracas. Venezuela.

Cutlip, M.; Shacham, M. (2008). Problem Solving in Chemical and Biochemical Engineering with POLYMATH, Excel, and MATLAB. Prentice Hall.

Chang, R.; College, W. (2002). Química. Editorial McGraw-Hill. México.

Delgado, J. G. (2005). Estudio de las propiedades de los asfaltenos del crudo Boscán. Tesis de Maestría no publicada. Universidad de los Andes. Mérida. Venezuela.


Desmet Ballestra (2011). Chemicals for Life. Detergents, surfactants and chemicals. [página web]. Disponible en: http://www.desmetballestradsc.com/aboutus.html

Fogler, H. S. (2001). Elementos de Ingeniería de las Reacciones Químicas. Mexico. Pearson Prentice Hall.

Groggins, P.H. (1953). Procesos industriales de síntesis orgánica. Editorial Barcelona / Gustavo gili.

Hornback, J. (2006). Organic Chemistry. University of Denver. Thomson Learning Inc. Brooks / Cole. Second Edition. United States of America.

Instituto Nacional de Estadística (INE) (2011). [página web en línea]. Disponible en: http://www.ine.gov.ve/

Jiménez, A. (2003). Diseño de Procesos en Ingeniería Química. Editorial Reverté. Reverté Ediciones. Instituto Tecnológico de Celaya. México.

Katritzky, A. R., Kim, M. S., Fedoseyenko, D., Khalid, W., Siskin, M., and Francisco, M. (2008). The sulfonation of aromatic and heteroaromatic polycyclic compounds. Volume: 65, Issue: 6, Publisher: Elsevier Ltd, Pages: 1111-1114.

Kirk-Othmer (2011). Encyclopedia of Chemical Technology. John Wiley & Sons, Inc.

Montoya, R. y Tori, D. (2008). Manejo y control de las sustancias, materiales y desechos peligrosos en una empresa de elaboración de bebidas no carbonatadas. Tesis de Grado no publicada. Facultad de Ingeniería. Escuela de Ingeniería Química. Universidad de carabobo.

Morrison y Boyd. (1998) Química Orgánica. Quinta Edición. Pearson Education. México.Smith, M.; March, J. (2007). March´s Advanced

Organic Chemistry. Reactions, Mechanisms and Structure. Sixth Edition. Wiley Interscience A John Wiley & Sons, INC, Publication. United States of America.

Schleheck, D.; Lechner, M; Schonenberger; R.; Suter, M.; Cook, A. (2003). Desulfonation and Degradation of the Disulfodiphenylethercarboxylates from Linear Alkyldiphenyletherdisulfonate Surfactants. Applied and Environmental Microbiology. Vol. 69, No. 2. p. 938–944

Shriner, R.; Fuson, R.; Curtin, D. (1995). Identifi cación Sistemática de Compuestos Orgánicos. Limusa Noriega Editores. México.

Szabó-Bárdosa, E.; Markovicsa, O.; Horvátha, O.; Törőb; N.; Kissc, G. (2011). Photocatalytic degradation of benzenesulfonate on coloidal titanium dioxide. Water Research. Elsevier. 45 (4):1617-1628.

Wade, L. G. (2004). Quimica orgánica. Pearson educacion, S.A. México.

Wittcoff, H. (2007). Procesos Químicos Orgánicos Industriales, Volumen 2. Editorial Limusa. España.

Fecha de recepción: 12 de noviembre de 2012

Fecha de aceptación: 14 de enero de 2013


129

DISEÑO A ESCALA REDUCIDA DE UN PROCESO DE HIDROFORMILACIÓN PARA UNA REFINERÍA VENEZOLANA EMPLEANDO EL SISTEMA

CATALÍTICO Rh/Pz/TFFMS

Guanipa Q., VíctorEscuela de Ingeniería Química. Facultad de Ingeniería. Universidad de Carabobo. Valencia.

Estado Carabobo. Venezuela.e-mail: [email protected]

Resumen: Esta investigación consistió en realizar una simulación del comportamiento de las unidades de hidroformilación bifásica para una corriente de nafta liviana, rica en olefi nas C5-C7, proveniente de la unidad de craqueo catalítico fl uidizado de una refi nería venezolana, empleando el sistema catalítico Rh/Pz/TFFMS (Rh = rodio, Pz = pirazolato y TFFMS = trifenilfosfi na monosulfonada). Se diseñó un reactor tipo mezcla completa enchaquetado de 7500 gal de capacidad, un compresor reciprocante de 3 hp, un separador fl ash de 800 mm de diámetro y 3,0 m de alto, un separador líquido-líquido de 800 mm de diámetro y 2,4 m de longitud, un enfriador tipo tubo-carcasa de 175 pie2 de área de transferencia de calor, un calentador tipo doble-tubo de 20 pie2, dos bombas tipo desplazamiento positivo de 2 y 3 hp. Este proceso propone una alternativa a la formulación de gasolinas, el cual resultó ser económicamente rentable, con una tasa interna de retorno de 10 % y un tiempo de pago de 8,2 años para una alimentación a escala reducida de 124,78 Barriles/día.

Palabras clave: Hidroformilación, nafta liviana, bifásica, diseño, proceso.

DESIGN AT A SMALL SCALE OF A PROCESS OF HYDROFORMYLATION FOR A VENEZUELAN REFINERY USING THE CATALYTIC SYSTEM RH/PZ/

TPPMS

Abstract: This research was about conducting a simulation of biphasic hydroformylation units for light naphtha stream, with abundant C5-C7 olefi ns, from the fl uidized catalytic cracking unit of a refi nery in Venezuela, using the catalytic system Rh/Pz/TPPMS (Rh = Rhodium, Pz = Pyrazolate and TPPMS = monosulphonated-triphenylphosphine). A reactor type jacketed-complete- mixture was designed, with a 7500 gallon capacity, a reciprocating compressor of 3 hp, a fl ash separator of 800 mm in diameter and 3.0 in high, a liquid-liquid separator of 800 mm in diameter and 2.4 m long, a tube-type cooler of a heat- transfer area of 175 ft2, a double-tube type heater of 20 ft2 and two positive- displacement type pumps of 2 and 3 hp. This process offers an alternative to the formulation of gasoline, which proved to be economically profi table, with an internal rate of return of 10% and a time payment of 8,2 years for a feeding at small-scale of 124.78 Barrel/day.

Key words: Hydroformylation, light naphtha, biphasic, design, process.

130 Diseño a escala reducida de un proceso de hidroformilación para una refi nería venezolana empleando el sistema catalítico Rh/Pz/TFFMSGuanipa Q., Víctor

INTRODUCCIÓN

Maximizar el valor agregado de las corrientes intermedias de una refi nería, con miras a mejorar el margen operativo, es el objetivo que fomenta una ardua tarea investigativa, con el propósito de ser cada vez más competitivos. De esta forma, la carga olefínica presente en la corriente de nafta liviana de una unidad de craqueo catalítico fl uidizado (FCC), es nuestro interés como corriente intermedia clave. Dicha corriente, al ser sometida a una hidroformilación, se convierte en una corriente con mejores características (Guanipa, 2007), destinada a la formulación de gasolinas.

Para aclarar, la hidroformilación consiste en someter a una olefi na a condiciones donde un catalizador promueve su interacción con el gas de síntesis rico en monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2), para la producción de aldehídos (Páez, 1997). Estos productos son de gran interés industrial (SRI Consulting, 2000), debido a sus múltiples aplicaciones. Sin embargo, el proceso de hidroformilación para el propeno fue desarrollado por Rhone Poulenc y Ruhrchemie y fue comercializado por Ruhrchemie en el año de 1984 (Piet & Claver, 2000). El ligando más adecuado, usado en este proceso, es la trifenilfosfi na tri-meta-sulfonatada (TFFTS). Debido a la estabilidad del complejo de Rodio I (Rh) en agua y a su insolubilidad en los productos oxo, este proceso es esencialmente reducido en un reactor continuo seguido de un separador de fases (decantador) y de una columna de despojamiento, lo cual representa una ventaja en la simplifi cación del proceso de hidroformilación convencional (Páez, 1997). Aunado a las ventajas que la catálisis bifásica presenta frente a las otras catálisis, tanto en condiciones de reacción como en recuperación y estabilidad del catalizador.

Por ello, las investigaciones sobre otros ligandos hidrosolubles han logrado mejorar

la solubilización y en muchos casos, la estabilización del centro metálico en el agua (Haggins, 1994; Cornils & Wiebus, 1996; Cornils & Herrmann, 1996; Piet & Claver, 2000; Huang et al., 2002; Wang et al., 2003; Baricelli et al., 2004; Bruss et al., 2005; Guanipa et al., 2006; Deng et al., 2007; Liu et al., 2007 y Denys et al., 2008), lo que facilita la catálisis en un medio bifásico (agua/hidrocarburo) al ensayar con sustratos de cadena más larga que el propeno, lo cual es una meta bastante buscada, en virtud de la diversidad de las aplicaciones que poseen sus productos derivados (SRI Consulting, 2000). No obstante, estos estudios han sido referidos a sustratos simples, y en pocas oportunidades a mezclas de olefi nas.

En los últimos años, nos hemos esforzado en evaluar sistemas bifásicos con la mezcla real de alquenos presentes en la nafta liviana de una refi nería, porque hasta el momento no se aprovecha el potencial de esta corriente, en la producción de aldehídos, de excelentes propiedades antidetonantes. Tal es el caso del sistema catalítico Rh/Pz/TFFMS (Pz: pirazolato, TFFMS: trifenilfosfi na monosulfonatada), que ha mostrado buenos resultados en cuanto a valores de conversión y selectividades hacia los aldehídos ramifi cados (Guanipa et al., 2009).

La importancia de este estudio radica en las ventajas que se pueden obtener a partir de la hidroformilación de olefi nas, el cual aporta un aumento del valor agregado de la corriente de nafta liviana en el proceso refi nero, al realizar un diseño a escala reducida de un proceso de hidroformilación bifásica, para una refi nería venezolana empleando el sistema catalítico Rh/Pz/TFFMS. Este diseño permitirá la obtención de una nafta hidroformilada, que en cuanto a la factibilidad técnica-económica de utilizarla como componente mejorador en la formulación de gasolinas, pueda fortalecer el gran interés en el estudio de éste y otros sistemas catalíticos bifásicos que puedan aportar mayores benefi cios a la empresa refi nadora del país.


131

DESARROLLO DE LA INVESTIGACIÓN

La nafta liviana proveniente de la Refi nería El Palito fue tratada directamente y conservada adecuadamente. Todos los gases empleados tenían una alta pureza (>99 %) y fueron obtenidos de Aga Gases. Los análisis de CG fueron desarrollados con un cromatógrafo Hewlett Packard 5971 Plus Series II con detector de ionización de fl ama Ultra-1, columna capilar DB-1, (10 % dimetil polysiloxano), 25 m, 0,32 mm, columna de 0,52 µm para separar los productos. Para la síntesis del ligando hidrosoluble TFFMS se sigue la metodología propuesta en la referencia (Joó et al., 1998), y modifi cada según bibliografía (Baricelli et al., 2001); y para el complejo intermediario [Rh(acac)(CO)2] según referencia (Varsavsky & Cherkasova, 1967). Para cada ensayo, se colocan 0,2178 g del ligando TFFMS, 0,1467 g del complejo intermediario de Rh y 0,0405 g de pirazolato, previamente disueltos en 20 mL de agua destilada. Posteriormente, se agrega una disolución que contiene el sustrato (18 mL de nafta liviana) al reactor. Se purga 3 veces el sistema. Seguidamente, se adiciona CO e H2 con una relación CO/H2 = 1/1, dentro del reactor y queda presurizado a la presión de trabajo. Se fi ja la temperatura y velocidad de agitación deseada en el controlador. Se va retirando pequeñas porciones de mezcla, como muestras a analizar, a las 12, 24, 36, 48, 56 y 72 horas después de estabilizada la temperatura, así como antes de iniciar la reacción. Se utilizaron 5 muestras, para la caracterización de la nafta de partida con el fi n de realizar los análisis por quintuplicado y así reducir los errores en los resultados.

En esta fase previa experimental, se realiza todo lo necesario para establecer los aldehídos principales obtenidos en las reacciones de hidroformilación de la nafta liviana, para posteriormente proponer un diseño de planta

acorde a las limitaciones presentes en la Refinería El Palito (Teixeira, 2008 y PDVSA, 2000 y 2009), evaluando las nuevas unidades de hidroformilación, según el programa ejecutivo PROVISION (Simulation Sciences, 2001). Así como la obtención de los parámetros de diseño necesarios para el dimensionamiento del reactor de hidroformilación. Se determina la capacidad de la planta y se fija la carga a escala reducida. Subsecuentemente, se determina el dimensionamiento de equipos conforme, principalmente, a normas de diseño establecidas (INTEVEP, 1986 y PDVSA, 1995). Luego, mediante un análisis de sensibilidad se encuentra el precio de venta de equilibrio de la nafta oxigenada, así como los indicadores económicos que determinan la rentabilidad del proceso en estudio (Guigni et al., 2005).


Reacción de hidroformilaciónSe fijan como condiciones de reacción de esta nafta, las mejores obtenidas para los ensayos de hidroformilación con el 1-hexeno como olefina, modelo según referencia (Guanipa et al., 2009), las cuales son: P = 850 psi (CO/H2: 1/1); T = 80 ºC; relación sustrato/catalizador (S/C) = 200/1.

En la Tabla Nº 1, se reporta la conversión global de las olefi nas encontradas en el corte de nafta liviana, para las reacciones de hidroformilación, empleando el sistema Rh/Pz/TFFMS; la cual alcanzó 75,6 % al cabo de 72 h, valor elevado si se considera la variedad de olefi nas presentes en la nafta utilizada y los resultados con el sistema Rh/Pz/TFFTS, que sólo alcanzó 29,3 % de conversión con esta misma nafta liviana (Guanipa et al., 2012).

También, esta conversión evidencia que el sistema en estudio no es afectado significativamente en cuanto la actividad catalítica, en virtud de que la nafta liviana


presenta un alto contenido de azufre FRX (350 mg/L) (Reporte técnico, 2008), esto guarda analogía con los resultados obtenidos en otras investigaciones (Rivera, 2004). Por ello, el alto contenido de olefinas (39,83 %) (Reporte técnico, 2008), representa una enorme ventaja como materia prima para el proceso de hidroformilación.

Tabla Nº 1. Evolución de los principales sustratos y productos de reacción de hidroformilación de la nafta

liviana

CompuestosPorcentaje molar, %

Tiempo de reacción, h0 12 24 72

Olefi nas2-Metil-1-buteno 1,97 0,12 0,05 0,00

2-Penteno 5,10 0,41 0,95 0,121-Penteno 3,84 0,33 0,25 0,00

2-Metil-1-penteno 1,86 0,33 0,34 0,001-Hexeno 2,53 0,19 0,59 0,023-Hexeno 1,97 0,49 0,51 0,24

2,3-Dimetil-2-buteno 2,16 1,97 2,00 1,923-Metil-2-penteno 5,17 1,06 1,35 1,444-Metil-1-penteno 1,34 0,17 0,14 0,02

1,5-Dimetil-ciclopenteno 1,40 1,25 1,29 1,254,4-Dimetil-ciclopenteno 1,25 1,17 1,18 1,25

2-Metil-2-hexeno 1,73 0,44 0,42 0,582-Metil-2,4-hexadieno 1,00 0,97 0,98 1,03

Productos2-Metil-butanal 0,00 1,45 1,22 1,16

2-Metil-pentanal 0,00 9,15 8,54 8,383-Metil-pentanal 0,00 1,89 1,81 1,99

Hexanal 0,00 1,73 1,73 1,483-Metil-hexanal 0,00 1,88 2,07 2,312-Metil-hexanal 0,00 3,40 3,51 3,43

Heptanal 0,00 1,63 1,76 1,772,4-Dimetil-pentanal 0,00 1,38 0,14 1,54

2-Etil-hexanal 0,00 1,57 1,78 1,78Conversión, % 0,00 70,1 66,9 75,6

Condiciones de reacción: P = 850 psi, T = 80 ºC, S/C: 200/1, v: 750 r.p.m., t = 72 h.

En la Tabla Nº 1, aparece la información sobre los alquenos presentes en la nafta liviana, según los análisis cromatográfi cos realizados; se observa que el 2-penteno y 3-metil-2-penteno presentan los mayores porcentajes másicos dentro de la nafta liviana (5,10 y 5,17 %, respectivamente), además que el producto formado en mayor proporción es el 2-metil-pentanal.

Capacidad de producción Al evaluar la unidad de FCC frente a los cambios hechos en la parada Marzo-Septiembre’2009, se tiene que la misma “en teoría” podría aumentar de 54 a 70 MBarriles/día, resultando en la producción de 25,7 MBarriles/día de olefinas C3-C5 destinadas a alimentar la unidad de oxigenados y alquilación; a su vez se producirían 12478 Barriles/día de nafta liviana, 16288 Barriles/día de nafta mediana y 8333 Barriles/día de nafta pesada (PDVSA, 2000 y 2009), que es enviada a tratamiento para su posterior utilización como básico de las gasolinas; si de los cálculos resulta un valor promedio de 10,75 MBarriles/día de nafta liviana para una carga de 54 MBarriles/día; representando un aumento del 16,07 %.

Para establecer la capacidad de la planta de hidroformilación, se emplean los datos de consumo de oxigenados, utilizados en la formulación de gasolinas destinadas al mercado interno cubierto por la Refinería El Palito. Sin embargo, se requerirían cerca de 70 MBarriles/día de nafta liviana para ser hidrogenada y producir la cantidad demandada de oxigenados (14,56 MBarriles/día) (Informe Presidencial, 2010). Este valor es excesivo, e incluso sobrepasa los valores comparados con otras refinerías. Además del inconveniente real, de las naftas livianas foráneas (Programación y Economía, 2010), es que no poseen un contenido de olefinas atractivo para ser hidroformiladas. Por tanto, la disponibilidad de nafta liviana de FCC propia, bajo la nueva


133

carga de 70 MBarriles/día, es de 12478 Barriles/día, siendo éste el caudal de nafta a hidroformilar, para producir cerca de 3235,5 Barriles/día de aldehídos (144 MTM/año). Este valor es aceptable, ya que comparando con los tamaños de las actuales plantas de aditivos, se tiene que la más grande es la de Super Octanos con una capacidad de 600 MTM anuales. Sin embargo, para efecto de estudios preliminares se fija el 1 % de esta capacidad, es decir, 124,78 Barriles/día, para la simulación de la sección de hidroformilación a escala reducida.

Expresión de velocidad de reacciónDe la Tabla Nº 1, después de 24 h el valor de la conversión tiende a mantenerse constante en comparación con tiempos menores, este comportamiento permite decir, que a partir de aquí la reacción entra en régimen permanente (Smith, 1977). Este último aspecto permite establecer que los datos empleados para obtener un modelo de velocidad de hidroformilación sean hasta 24 h. Por ello se sugiere la siguiente ecuación de velocidad genérica para cualquier sustrato:

r = kA [Cat]α [A]β [H2]δ [CO]φ (1)

Sin embargo, a las condiciones de reacción estudiadas, la concentración del hidrógeno y del monóxido de carbono son mayores que la correspondiente al sustrato; esto trae como consecuencia que su variación sea despreciable respecto a la variación de la concentración de sustrato, [A]. Finalmente, la concentración de catalizador se mantiene constante por lo que la ecuación anterior se simplifica a la siguiente expresión:

r = dCA/dt = kA´ [A]β (2)

Donde la kA´ agrupa la constante de velocidad y las concentraciones del catalizador y el gas de síntesis.

Se supuso el valor de orden parcial obtenido en investigaciones anteriores (Modroño, 2007), en otras palabras, se fi jó el orden parcial de uno para la reacción, la cual presenta una ecuación de velocidad integrada como la ecuación (3), cuya representación gráfi ca mostrada en la Figura 1 es una línea recta.

-Ln{CA/CA0} = kA´ t (3)

Figura 1. Datos de velocidad de reacción de hidroformilación, suponiendo orden parcial 1 de las

olefi nas de la nafta

Con una correlación de los datos (R2) de 0,9887. Esto permite afi rmar que la suposición de orden parcial de reacción igual a uno es correcta. De esto se puede establecer que el modelo de velocidad es:

r = dCA/dt = 0,2987 [A]1 (4)

Proceso de hidroformilación bifásica

El proceso planteado, utiliza la nafta liviana, que proviene de la unidad FCC de la Refinería El Palito, ya que es la más rica en olefinas


cortas. Inicialmente, se pone en contacto, en un reactor de mezcla completa, la nafta liviana con el gas de síntesis (monóxido de carbono/hidrógeno: CO/H2=1/1), en presencia del sistema catalítico seleccionado Rh/Pz/TFFMS, con una relación molar sustrato/catalizador de 200/1. Del reactor sale la nafta hidroformilada con la fase acuosa y gas de síntesis disuelto a un separador flash, con el fin de recuperar el CO/H2 y recircularlo al reactor mediante un compresor. La corriente líquida se lleva a un separador líquido-líquido para recircular la fase acuosa al reactor y mezclarla con nafta liviana fresca; la nafta oxigenada es enfriada (a una temperatura no mayor de los 100 °F, como una medida de seguridad) y enviada a almacenaje, la cual posteriormente se añade como mejorador en la formulación de gasolinas de consumo nacional.

En la Figura 2, se muestra el diagrama de bloques del proceso para las reacciones de hidroformilación de olefinas en la nafta liviana, este esquema es una descripción cualitativa de la distribución de las etapas del sistema, explicadas anteriormente.

Existen varios tipos de plantas de hidroformilación y sus ejemplos de procesos industriales (Guanipa, 2003), sin embargo, en esos casos el reactivo es gaseoso y en la mayoría de los casos el catalizador está contenido en la misma fase de los reactivos y productos. Por ello, se planteó una adaptación para trabajar con un reactivo líquido de manera continua (Modroño, 2007). Sin embargo, para este trabajo de investigación se realizaron ciertas modificaciones en cuanto a las condiciones operacionales de los equipos, así como la incorporación de un enfriador antes del separador flash, una bomba para presurizar la nafta FCC liviana y un calentador para el agua de retorno al reactor. Además de ser programado en el simulador ProII/Provision Version 8.1, que permite considerar

la corriente acuosa en la simulación del flash y del decantador continuo y caracterizar mejor las corrientes de nafta liviana y oxigenada, que el programa HYSYS versión 3.1, utilizado por la referencia (Modroño, 2007). También, se estableció un 25 % de exceso en la corriente de gas de síntesis, para asegurar que no sea el reactivo limitante durante la reacción, lo que implica que el diseño del reactor de mezcla completa se debe regir bajo estas condiciones. En la Tabla Nº 2, se muestran algunos de los parámetros requeridos.

Tabla Nº 2. Dimensionamiento del reactor de hidroformilación bifásica

Parámetro ValorFlujo volumétrico de la nafta liviana de

entrada, Barriles/día124,78

Conversión establecida, % 70,13Porcentaje molar de aldehídos en la nafta

oxigenada, %25,93

Porcentaje molar de olefi nas en la nafta oxigenada, %

11,12

Porcentaje molar de olefi nas en la nafta liviana de entrada, %

37,23

Flujo molar de CO e H2 de entrada al reactor, Kgmol/h

6,100

Constante de velocidad (k), adim. 0,2987Tiempo de residencia, h 7,86

Volumen de nafta liviana requerida, m3 6,497Relación molar sustrato/catalizador 200/1

Masa de precursor catalítico, Kg 107,66Volumen de agua, m3 21,533

Volumen requerido para el gas de síntesis, m3 0,649

Volumen total del reactor, gal 7577,2Diámetro nominal del reactor, m 3,00

Altura mínima del reactor, m 4,06

El tamaño del reactor de hidroformilación resultante, puede ser considerado muy grande para una escala reducida, esto se debe al bajo valor de la constante de velocidad, lo que se convierte en tiempos de residencia muy elevados, por lo que el volumen aumenta. Sin embargo, puede estudiarse su rentabilidad económica como proyecto factible.


135

El desarrollo y ejecución de la simulación de los equipos principales del proceso: enfriador, calentador, decantador, compresor y separador fl ash, se hizo con el paquete riguroso ya mencionado, el cual ejecuta la corrida con la introducción de una serie de parámetros y especifi caciones de entrada y salida, tales como: corrientes, productos, fl ujos, composición, entre otros. En la Figura 3, se ilustra la interfase del programa para la ejecución de la simulación del proceso de hidroformilación bifásica en estudio, donde se pueden apreciar los equipos siguientes:

Figura 3. Diagrama esquemático de interfase ProII/Provision del proceso de hidroformilación

Reactor de hidroformilación: (R1) es un reactor de mezcla completa que opera de manera continua. Se prepara in situ el precursor

catalítico para el sistema Rh/Pz/TFFMS, a partir del Rh(acac)CO2, pirazolato y TFFMS (con un 5 % en exceso), usando agua como solvente, durante el primer arranque del reactor. A esta fase acuosa, se le agrega la corriente de nafta liviana, bajo las condiciones de reacción: 850 psig y 80 ºC. La presión del sistema es constante y suministrada por un ambiente de gas de síntesis, el cual ocupa aproximadamente el 10 % del volumen del reactor. El dimensionamiento del reactor de hidroformilación (Tabla Nº 2) fue realizado sin la intervención del programa. La Figura 3, permite entender el proceso de hidroformilación planteado.

Bomba de primera etapa de presurización: (P1) cumple la función de impulsar la nafta liviana proveniente de la Unidad de FCC, hasta una válvula de mezclado a 400 psi. Se considera como presión mínima de 5 psi a la salida de la torre, para garantizar el servicio. Ver la Tabla Nº 3 que reporta los resultados de la simulación que algunos equipos del proceso que se describen a continuación.

Bomba de segunda etapa de presurización: (P2) cumple la función de impulsar la nafta liviana fresca mezclada con el agua de retorno hasta el reactor de hidroformilación, a 850 psi. Se considera un incremento de 10 psi, debido al cabezal de altura de líquido dentro del reactor y a las pérdidas de energía en la tubería.

Figura 2. Diagrama de bloques del proceso de hidroformilación de un corte de nafta liviana proveniente de la refi nería El Palito


Tabla Nº 3. Características de los equipos del proceso de hidroformilación bifásica

Equipo/Característica ValorCompresor - Tipo: Reciprocante

Temperatura del gas a la entrada/salida, °F

124,22 / 270,31

Presión del gas a la salida, psia 869,69Incremento de la presión, psi 416,18

Efi ciencia adiabática, % 75Efi ciencia politrópica, % 77

Cabezal total, pie 57755,50Potencia, hp 2,17

Enfriador - Tipo: Tubo-corazaNúmero de corazas en serie/paralelo,

adim.1 /1

Número de pasos por los tubos, adim. 2Calor transferido, Btu/h 125547,38

Área de transferencia de calor, pie2 174,46U*A, Btu/h-°F 2608,77

Diámetro nominal de la coraza, pulg 24Número de tubos, adim. 218

Arreglo de los tubos CuadradoLongitud de los tubos, pie 20

Temperatura del fl uido caliente a la entrada/salida, °F

176,00 / 125,00

Temperatura del fl uido frío a la entrada/salida, °F

89,00 / 103,99

Equipo/Característica ValorEnfriador - Tipo: Tubo-coraza

Caída de presión por los tubos/coraza, psi 0,081 / 0,179Presión de entrada del fl uido frío/caliente,

psia74,69 / 864,69

Calentador - Tipo: Doble tuboCalor transferido, Btu/h 89980,65

Área de transferencia de calor, pie2 18,316U*A, Btu/h-°F 381,4220

Temperatura del fl uido caliente a la entrada/salida, °F

389,0 / 387,8

Temperatura del fl uido frío a la entrada/salida, °F

124,2 / 176,0

Caída de presión por los tubos/coraza, psi 0,021 / 0,006Presión de entrada del fl uido frío/caliente,

psia453,17 / 214,69

Bomba primera etapa de presurización - Tipo: Desplazamiento positivoPresión de salida del fl uido, psia 450,15

Incremento de la presión, psi 375,45Cabezal, total, pie 1363,13

Potencia, hp 1,57Efi ciencia, % 55

Temperatura de salida del fl uido, °F 170,25Bomba segunda etapa de presurización

- Tipo: Desplazamiento positivoPresión de salida del fl uido, psia 874,69

Incremento de la presión, psi 424,55Cabezal, total, pie 1225,98

Potencia, hp 2,93Efi ciencia, % 65

Temperatura de salida del fl uido, °F 176,2

Enfriador: (E1) instalado a la salida del reactor, con la finalidad de enfriar hasta 125 °F, la nafta hidroformilada, antes de entrar al separador flash, de tipo tubo coraza, ya que el área requerida de transferencia de calor fue cercana al criterio de los 200 pie2 para instalar este tipo de intercambiador. El enfriador será orientado horizontalmente. El diseño fue realizado acorde a manuales técnicos (INTEVEP, 1986 y PDVSA 1995), a recomendaciones de los programas HEXTRAN (Simulation Sciences, 1997) y ProII/Provision (Simulation Sciences, 1997) y los establecidos en las bibliografías (Kern, 1980; Perry, 1992; Crane, 1992 y Welty, 1994).

Separador Flash: (F1) se incluye para separar el gas de síntesis disuelto en la nafta oxigenada mezclada con el agua. Se fi ja una caída de presión de 411 psi y un proceso adiabático, para garantizar que ni la nafta ni el agua se evaporen parcialmente en grandes proporciones. Este valor de la caída de presión fue el mejor valor establecido para lograr una mínima proporción de nafta y agua en la corriente de gas de síntesis de reciclo, existiendo una purga de este gas en el tope. De esta forma, se trabajó la presión en el separador fl ash, con un valor de 453,5 psia. El dimensionamiento de este equipo se realizó mediante normas técnicas (INTEVEP, 1986 y PDVSA 1995), partiendo de los valores resultantes del simulador, dichos resultados se muestran en la Tabla Nº 4.


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Separador líquido-líquido: (DEC1) es un tanque separador horizontal, que garantiza que la fase acuosa que sale emulsionada con la nafta oxigenada, sea decantada y se recircule al reactor. Esto es con el fin de reutilizar el catalizador. El dimensionamiento de este equipo se realizó mediante normas técnicas (PDVSA, 1995), partiendo de los valores resultantes del simulador, los resultados se reportan en la Tabla Nº 5. Por ello, se utilizó el caso más crítico, cuando se debe separar agua pura de la nafta oxigenada, ya que en la realidad se debe separar dicha nafta de una porción de agua que contiene el ente catalítico, el cual le imparte una mayor densidad, y por lo tanto, una elevada facilidad de separación. Se consideró despreciable la caída de presión en este equipo.

Tabla Nº 4. Dimensionamiento del separador líquido-vapor para el proceso de hidroformilación bifásica

Parámetros ValorDiámetro nominal del tambor separador, mm 800

Tiempo de retención operativo, min 10Caudal de líquido, Barriles/día 255,07

Volumen de operación, m3 0,2816Volumen de emergencia (600 s), m3 0,2816

Volumen máximo de retención de líquido, m3 0,5631Altura de líquido entre NAAL y NBBL, m 1,12

Altura desde el fondo del tambor y el NAAL, m

0,23

Altura desde NAAL hasta la boquilla de entrada, m

0,025

Altura efectiva de separación del tambor, m 2,56Altura total del tambor, m 3,00

Relación L/D determinada, adim. 3,75Volumen del cilindro, m3 1,509

Capacidad total, m3 1,643

Calentador: (CA1) instalado a la salida del separador líquido-líquido, específi camente en la corriente de agua de retorno, para adecuarla a la temperatura del reactor, 80 °C. Se empleó como fl uido caliente: vapor de 200 psi, donde el agua a calentar pasa por el tubo interno, de un intercambiador tipo doble tubo, en virtud de

que el área requerida de transferencia de calor está muy por debajo del criterio de los 200 pie2 para instalar tipo tubo-coraza. Se especifi ca como caída de presión máxima 1,5 psi, como medida de seguridad de garantía de cambio de fase con sólo calor latente involucrado en la transferencia. Demás criterios de diseño se ajustan a manuales técnicos (INTEVEP, 1986 y PDVSA 1995) y otras bibliografías (Kern, 1980; Perry, 1992; Crane, 1992 y Welty, 1994).

Tabla Nº 5. Dimensionamiento del decantador líquido-líquido para el proceso de hidroformilación bifásica

Parámetros ValorTotal de volumen de retención de la fase

continua, m3

0,84475

Diámetro nominal del tambor separador, mm

800

Área transversal total, m2 0,50265Longitud del tambor separador, mm 2400

Relación L/D determinada, adim. 3Altura entre el nivel alto alto de interfase y

el nivel bajo bajo de interfase, NAAL-NBBL, mm

110

Relación altura NAAL-NAAI/diámetro del tambor, adim.

0,288

Relación área NAAL-NAAI/área total del tambor, adim.

0,238

Altura NAAL-NAAI, hpes 1, m 0,23Altura NAAL-NBBL, hpes 2, m 0,34

Diámetro de la boquilla de alimentación/fase liviana/pesada, mm

11,084 / 12,401 / 12,384

Compresor: (C1) se emplea para transportar el gas de síntesis hacia el reactor. De acuerdo al fl ujo volumétrico y la presión de la descarga debe ser reciprocante. Se adicionan 10 psi a la descarga fi nal del compresor, para garantizar la introducción del gas al reactor.

De acuerdo a los resultados presentados en las Tablas Nº 3, 4 y 5, se obtienen tamaños de equipos moderados, acordes con una planta de producción a escala reducida. Todos los equipos dimensionados son equipos comerciales cuyo


material es acero al carbón y acero inoxidable AISI 304, por la presencia de hidrógeno molecular, agua de enfriamiento y compuestos oxigenados.

Evaluación económica del procesoEn esta sección se muestran los resultados del análisis económico, para lo cual se plantearon de forma detallada las bases y criterios respectivos. Primeramente, como la planta de hidroformilación se instala dentro de la refinería no se toma en cuenta los costos por materia prima, es decir, la corriente de alimentación. Con respecto al precio de venta del producto obtenido del proceso, se tiene 138,50 $ USD/Barriles para la nafta oxigenada con aldehídos. Un dólar por encima del precio del MTBE foráneo. Es de hacer notar que la proporción de aldehídos en esta corriente es de aproximadamente 25,93 % (ver Tabla Nº 2), con lo cual se tendría un precio menor que el MTBE (PDVSA, 2010), sin embargo se emplea este valor preliminar, como caso crítico y conservador.

Para la actualización de los costos fueron estimados utilizando un índice evaluador (Marshall & Swift, 2009). Los costos por concepto de inversión y de catalizador, se encuentran reportados en la bibliografía (Matche, 2007 y Rhodia, 2010) y se obtienen basados en las características de los equipos dimensionados reportadas en la sección anterior.

La inversión de capital fijo, se determinó para el año 2007 (Matche, 2007) y se capitalizó para el año 2012, utilizando índices evaluadores hasta el año 2009 (Marshall & Swift, 2009) y posteriormente se capitalizó hasta el año 2012 para llevar la inversión de capital total al año cero del período de estudio. Dicha capitalización se realizó a un interés establecido según referencia para el año de 2012 del 20 % (Banco Central de Venezuela, 2010). Por

ello, se reporta en la Tabla Nº 6, un valor de 13710801,39 $ USD como total de inversión de capital fijo.

Para definir los flujos monetarios, el estudio se llevará a cabo durante 17 años, se consideró como año cero el de 2012, como último año el de 2029 y para 2010 hasta el 2011, años previos de realización de formalización del proyecto, por ser una escala reducida. También, se estableció la tasa interna de rendimiento bajo el criterio de PDVSA, que para estudios del proyecto está fijada en un 10 a 15 % anual y constante a lo largo de todo el proyecto. Se fijó el 10 % por tratarse de un diseño a escala reducida.

Tabla Nº 6. Flujos monetarios e indicadores económicos para el proceso de hidroformilación bifásica en la REP

Flujo monetario $ USD/añoCapital fi jo -13710801,39

Capital de Trabajo 764730,11Costos operacionales 2372228,37

Impuesto sobre la renta, ISRL 2330986,76 (a)2173670,85 (b)

Parada de planta 262193,18Ingreso bruto 6520856,12

Precio de equilibrio de la nafta oxigenada

137,10 $ USD/Barriles

Tasa interna de retorno 10 %Tiempo de pago 8,2 año

a. con parada de planta. b. sin parada de planta

La estimación de los flujos referentes a los gastos en el proyecto, se basaron en el empleo de factores porcentuales correspondiente a cada renglón, siendo estos valores reportados en la bibliografía (Peters & Timmerhaus, 1968), para un proceso de fluido líquido. De esta forma, la inversión de capital fijo se estableció según la bibliografía (Peters & Timmerhaus, 1968). Además, se tiene como inversión inicial la compra del catalizador, cuyo precio fue capitalizado al año cero del estudio a una tasa del 4 %, según recomienda la referencia


139

(Blank & Tarquin, 2004). También, el capital de trabajo se estima cerca de 15% del capital total de inversión (Peters & Timmerhaus, 1968). Se considera la depreciación máxima, es decir, con un valor residual de cero dólares al término de la vida del proyecto, como un valor conservador (Peters & Timmerhaus, 1968).

En cuanto a los costos directos de producción: están constituidos por varios renglones según referencia bibliográfica (Peters & Timmerhaus, 1968) para totalizar un valor de 2372228,37 $ USD (ver Tabla Nº 6), donde se especifican que los costos de servicios fueron capitalizados a una tasa del 4 % (Blank & Tarquin, 2004). Se estableció solo un valor de 0,1 % para cubrir licencias menores, en el caso de los simuladores para realizarles las evaluaciones correspondientes y en virtud de que es tecnología propia. En cuanto a la mano de obra, supervisores y obreros, se procedió a establecer un 5 % para ambos. Los materiales de consumo u operaciones de reemplazo se estiman entre 10 a 20% de los costos de mantenimiento, se fijó 10%.

Para garantizar la efectiva operatividad de los procesos que se llevan a cabo en la Refinería, se planifican actividades de mantenimiento, reparación, reemplazo, entre otros; a los cuales se efectúan paradas de planta, éstas se realizan aproximadamente cada cuatro años, siendo la última efectuada en el año de 2009. Para considerar los gastos que generan estas actividades se estableció un 12 % del costo de inversión de capital fijo, quedando en 262193,18 $ USD (ver Tabla Nº 6); esto representará un egreso en los años correspondientes a las paradas, siendo éstos: 2013, 2017, 2021, 2025 y 2029.

La remuneración que percibe el estado y que se deriva de la obligación que tiene la empresa de retribuirle un porcentaje de ganancia. Dicho flujo ocurrirá al final de cada año y según la

Ley del impuesto sobre la renta, para empresas del estado, específicamente de hidrocarburos (artículo 12) fija un porcentaje del 60 % de los ingresos netos para cada año, conforme a la tarifa N° 3 ordinal 2 del artículo 53 (ISRL, 2009).

Por último, se determinó la sumatoria algebraica de los flujos monetarios al final de cada año, para lo cual se tomó como flujos positivos: el ingreso bruto, el valor residual y el capital de trabajo, estos dos últimos sólo para el último año y como flujo monetario negativo: los costos operacionales, el impuesto sobre la renta, los gastos por parada de planta y para el año cero, se tiene como flujos negativos la inversión inicial y el capital de trabajo, ver Tabla Nº 6.

En la Tabla Nº 6, se reportan los resultados de los indicadores económicos, los cuales permiten determinar la rentabilidad del proyecto (Guigni et al., 2005). Se consideró el criterio de rentabilidad aportado por PDVSA, para proyecto en estudio donde la tasa interna de retorno sea mayor o igual al 10 %, entonces el proyecto es rentable.

Analizando los resultados que se muestran en la Tabla Nº 6, se puede apreciar, que el ISRL es un monto muy parecido a los costos operacionales en este proceso de hidroformilación, lo cual manifiesta que el ingreso neto será muy poco y servirá para cubrir los gastos causados, pagándose en un tiempo de 8,2 años (determinado según bibliografía (Guigni et al., 2005), valor correspondiente al precio de venta de equilibrio de la nafta oxigenada de 137,10 $ USD/Barriles. Esto significa que al ejecutar el programa PIMS, cualquier valor igual o superior a éste, es rentable el proceso de hidroformilación. Quedará entonces, descubrir las preferencias de compra del PIMS en cuanto a este nuevo producto, es decir, la nafta liviana transformada en una nafta rica en aldehídos.


CONCLUSIONESSe obtuvo una conversión de 70,1 % de las olefi nas en las reacciones de hidroformilación para un tiempo de 12 h.

Fue posible simular y dimensionar los equipos para la hidroformilación bifásica de las olefi nas presentes en la nafta liviana, para la Refi nería El Palito.

La capacidad de la planta a escala industrial es de 12478 Barriles/día, y se espera producir 3235,5 Barriles/día de aldehídos, con excelentes características antidetonantes, a emplearse en la formulación de gasolinas.

AGRADECIMIENTOS

Se agradece a PDVSA -Refi nería El Palito- Gerencia Técnica, por haber facilitado muestras del corte de nafta liviana proveniente de su unidad de craqueo catalítico fl uidizado, por hacer posible la realización de este diseño en las instalaciones de los Departamentos de Ingeniería de Procesos y Programación y Economía y su fi nanciamiento. Gracias al C.I.Q. donde se realizó la parte previa a este trabajo y al CDCH-UC por su apoyo fi nanciero.

REFERENCIAS

BANCO CENTRAL DE VENEZUELA (2010). Los indicadores económicos, leyes y publicaciones. Documento en línea consultado en Mayo 2010. Disponible en http://www.bcv.org.ve

BARICELLI, P. J., E. LUJANO, M. MODROÑO, A.C. MARRERO, Y.M. GARCÍA, A. FUENTES & R.A. SÁNCHEZ-DELGADO (2004). Rhodium-catalyzed hydroformylation of C6 alkenes and alkene mixture – a comparative study in homogeneous and aqueous-biphasic media using PPh3, TPPTS and TPPMS ligands. En Revista Journal of Organometallic Chemistry, 689. USA.

BARICELLI, P.J., G. MORFES & D.E. PÁEZ (2001). Synthesis, characterization and catalytic activity of the water-soluble tungsten complex [W(CO)3(MeCN)(TPPMS)2], TPPMS = (C6H5)2P(m-C6H4SO3Na)·2H2O: the unprecedented transformation of the complex into a hybrid (homogeneous/heterogeneous) catalyst precursor during two-phase catalytic hydrogenation upon changes in reaction conditions. En Revista Journal Molecular Catalysis A: Chemical, 176. USA.

BLANK, L. Y A. TARQUIN. (2004). Ingeniería Económica, Quinta edición, Mc Graw Hill, México.

BRUSS, A., BARICELLI, P.J., LÓPEZ-LINARES, F., SANTOS, R., LUJANO R.E. & R.A. SÁNCHEZ-DELGADO (2005). Biphasic hydroformylation of olefi ns by the new binuclear water soluble rhodium complex [Rh(µ-Pz)(CO)(TPPTS)]2. En Revista Journal of Molecular Catalysis. A: Chemical 239. USA.

CORNILS BOY & W. HERRMANN (1998). Aqueous Phase Organometallic Catalysis, Wiley VCH, Germany.

CORNILS, B. & E. Y. WIEBUS (1996). Water-soluble catalysts improbe hydroformylation of olefi ns, Hydrocarbon Process. Alemania.

CRANE� (1992). Flujo de Fluidos, Volumen 1, 2 y 3, Primera Edición, Editorial McGraw Hill/Interamericana de México, S.A., de C.V., México.

DENG, CH., OU, G., SHE, J. & Y. YUAN (2007). Biphasic Asymmetric Hydroformylation And Hydrogenation By Water-Soluble Rhodium And Ruthenium Complexes Of Sulfonated (R)-2,2’-Bis(Diphenylphosphino)-1,1’-Binaphthyl In Ionic Liquids. En Revista Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 270. USA.

DENYS BASKAKOV & D. Y W. HERRMANN (2008). Water-soluble metal complexes


141

and catalysts. Part XI. Novel ligands from tris(hydroxymethyl)phosphane and amino acids: Synthesis and catalytic studies in two-phase hydroformylation. En Revista Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 283. USA.

GUANIPA, V. (2003). Análisis técnico de la hidroformilación de olefi nas cortas catalizadas con complejos organometálicos hidrosolubles de rodio, Trabajo de Ascenso, Universidad de Carabobo, Venezuela.

GUANIPA, V. (2007). Componentes mejoradores en la formulación de las gasolinas. En Revista ofi cial del XIII COLAEIQ, Vol. 8, Guatemala.

GUANIPA, V., ARIAS, L., ZULUAGA, M., RODRÍGUEZ, M., GONZÁLEZ, A., ROSALES, M. Y P. BARICELLI (2012). Actividad catalítica de los complejos [Rh(µ-Pz)(CO)(TFFTS)]2 y RuHCl(NCMe)(TFFTS)2 en las reacciones secuenciales de hidroformilación e hidrogenación bifásicas de olefi nas presentes en una nafta liviana. En Revista Ingeniería UC para ser publicado en el Vol. 19, N° 1. Venezuela.

GUANIPA, V., R.E. LUJANO, A. BRUSS Y P. BARICELLI (2006). Infl uencia de la presión y de la temperatura en las reacciones de hidroformilación del 1-hexeno empleando el complejo [Rh(µ-Pz)(CO)(TFFTS)]2 en medio bifásico. En Revista Ingeniería UC, Vol. 13, N.1. Venezuela.

GUANIPA, V., SCIARRINO, N., ESCALONA, Z., RODRÍGUEZ, M., GONZÁLEZ, A., MODROÑO, M., ROSALES, M. Y P. BARICELLI (2009). Actividad catalítica de los complejos [Rh(µ-Pz)(CO)(TFFMS)]2 Y RuHCl(NCMe)(TFFMS)2 en las reacciones secuenciales de hidroformilación e hidrogenación bifásicas de olefi nas presentes en una nafta liviana. En Revista Faraute de Ciencias y Tecnología. Vol. 4, N° 2. Venezuela.

GUIGNI, L., ETTEDGUI, C., GONZALEZ, I. Y V. GUERRA (2005), Evaluación de proyectos

de inversión, Cuarta reimpresión, Talleres de Gráfi cas Emil, C.A., Universidad de Carabobo, Venezuela.

HAGGINS, J. (1994). Aqueous media offer promises and problems in organometallic catalysis. En Revista Chem. & Eng. News, Letters, 72. USA.

HUANG, Y., MIN, L., LI, Y., CHEN, H., CHENG, P. & X. LI (2002). Novel effect of additional metal ion on hydroformylation of hexene-1 in biphasic system. En Revista Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 185. USA.

INFORME PRESIDENCIAL (2010). PDVSA Plan estratégico 2010. Refi nería El Palito. Venezuela.

INTEVEP, S.A. (1986). Manual de Diseño de Procesos, Practicas de Diseño, Volúmenes III, IV, V, IX, X y XII, Los Teques - Edo. - Miranda. Venezuela.

ISRL (2009). Ley de impuesto sobre la renta. Artículo 53. Numeral b, tarifa 3. República Bolivariana de Venezuela. Venezuela.

JOÓ, F., J. KOVÁCS, A. KATHÓ, A. BÉNYEI, T. DECUIR, D. DARENSBOURG, A. MIEDANER & D. DUBOIS (1998). (Meta-sulfonatophenyl) diphenylphosphine, sodium SALT and its complexes with rhodium(I), ruthenium(II), iridium(I). En Revista Inorganic Syntheses, 32. USA.

KERN, D. (1980). Procesos de Transferencia de Calor, Décimocuarta impresión, Editorial Continental, S.A., México.

LIU, SH. & J. XIAO (2007). Toward green catalytic synthesis-Transition metal-catalyzed reactions in non-conventional media. En Revista Journal of Molecular Catalysis A: Chemical 270. USA.

MARSHALL & SWIFT (2009). Economic


indicators. Chemical engineering. May 72. Documento en línea consultado en Mayo 2010. Disponible en http//www.che.com

MATCHE (2007). Matches’ Process Equipment Cost Estimates. Conceptual (order-of-magnitude) process and cost engineering services to the chemical and metallurgical industry. Documento en línea consultado en Mayo 2010. Disponible en http://www.matche.com/EquipCost/Index.htm

MODROÑO, M. (2007). Desarrollo de aditivos oxigenados empleando tecnología de reacciones de hidroformilación de olefi nas contenidas en naftas ligeras de refi nería, trabajo especial de postgrado, Universidad de Carabobo, Venezuela.

PÁEZ, D. (1997). Catálisis Homogénea en Agua, Estado del Arte. En Revista Visión Tecnológica, Vol. 4, N° 2. Venezuela.

PDVSA (1995). Manual de diseño de proceso. Separación física. Tambores separadores. Separadores líquido-vapor. PDVSA MDP–03–S–03. Separadores líquido-líquido. PDVSA MDP–03–S–04. Transferencia de calor. Intercambiadores de calor. Intercambiadores Tubo carcaza. PDVSA MDP–05–E–02. Procedimiento para el diseño de intercambiadores doble tubo. PDVSA MDP–05–E–04. Venezuela.

PDVSA (2000). HF Alkylation unit revamp feasibility study. UOP Project Number 907169. Refi nería El Palito. Venezuela.

PDVSA (2009). Diagramas de fl ujo de proceso (PFD’S) Diagramas de tubería e instrumentación (P&ID’S) Unidad FCC. Proyecto de Incremento de Carga a conversión (PICC), Refi nería El Palito. Venezuela.

PDVSA (2010). Tabla BUY, Datos almacenados de precios de básicos para las gasolinas en el Process Industry Modeling System,

Departamento de Programación y Economía. Refi nería El Palito. Venezuela.

PERRY, R. (1992). Perry Manual del Ingeniero Químico, Sexta edición, Tomos I, II, III, IV, V y VI, Editorial Mc Graw Hill - Interamericana de México, S.A. de C.V., México.

PETERS M. & K. TIMMERHUAS (1968). Plant Design and Economics for Chemical Engineers, Segunda Edición, Editorial McGraw –Hill Kogakusha, Tokyo. Japón.

PIET W. N. M. & C. CLAVER (2000). Rhodium Catalyzed Hydroformylation, Kluwer Academic Publishers, Volume 22, London.

PROGRAMACIÓN Y ECONOMÍA (2010). Informes Técnicos. Guías Operacionales. Refi nería El Palito. Venezuela.

REPORTE TÉCNICO (2008). Dpto. de Cromatografía, Refi nería El Palito, Venezuela.

RHODIA (2010). Prices of Rhodium and phosphine complexes. Documento en línea consultado en Mayo 2010. Disponible en http://www.rhodia.com

RIVERA, SH. (2004). Incidencia de compuestos azufrados sobre las reacciones de hidroformilación de 1-hexeno con un complejo binuclear de rodio en medio bifásico. Trabajo especial de grado, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela.

SIMULATION SCIENCES (1996). Pro/II with Provision Workbook, Versiones Pro/II 4.13 with Provision 2.03, Volúmenes I, II, III y IV, Simsci-simulation Sciences, Inc., U.S.A.

SIMULATION SCIENCES (1997). HEXTRAN� Comprehensive Heat Exchange Simulation and Optimizacion Keyword Manual, Versión HEXTRAN� 8.0, Volúmenes I y II, Simsci-simulation Sciences, Inc., U.S.A.


143

SIMULATION SCIENCES (2001) Pro/II with Provision Workbook, Flowsheet control and optimization. Integrated plant simulation and optimization software and complete control solutions. Version 8.1, Simsci-simulation Sciences, Inc., U.S.A.

SMITH, J.M. (1977). Ingeniería de la cinética química, segunda edición, editorial continental. México.

SRI CONSULTING (2000). Proceso de los Alcoholes Oxo. Pequiven. Venezuela.

TEIXEIRA, M.F. (2008). Evaluación del sistema mezclador de gasolinas para el incremento de carga a la unidad de craqueo catalítico fl uidizado de la refi nería El Palito. Trabajo especial de maestría, Universidad de Carabobo, Venezuela.

VARSHAVSKII, Y. & T. CHERKASOVA (1967). A simple method for preparing acetyl-acetonatodicarbonylrhodium (I). En Revista Russian Journal Inorganic Chemistry, 12. Rusia.

WANG, L., CHEN, H., HE, H., LI, Y., LI, M. & X. LI (2003). Long chain olefi n hydroformylation in biphasic catalytic system-how the reaction is accelerated. En Revista Applied Catalysis A: General 242. USA.

WELTY, J. (1994). Transferencia de Calor Aplicado a la Ingeniería, Quinta Edición, Editorial Limusa, S.A., de C.V., México.

Fecha de recepción: 16 de octubre 2012

Fecha de aceptación: 20 de febrero 2013

144 Evaluación de la bioaumentación para la aplicación de un biotratamiento a suelos contaminados con aceites lubricantesWindevoxhel, R.; Bastardo, H.; Sánchez, N.; Pérez, J.

EVALUACIÓN DE LA BIOAUMENTACIÓN PARA LA APLICACIÓN DE UN BIOTRATAMIENTO A SUELOS CONTAMINADOS CON ACEITES

LUBRICANTESWindevoxhel, R.1; Bastardo, H.2; Sánchez, N.1; Pérez, J.1

1Laboratorio de Investigación y Tecnología de Suelo y Ambiente (LITSA-UC). Facultad de Ingeniería, Universidad de Carabobo, Valencia, Venezuela

2Laboratorio de Microbiología Ambiental. Postgrado de Ciencias. Universidad Central de Venezuela, Caracas, Venezuela

e-mail: [email protected], [email protected], nsá[email protected], [email protected]

Resumen: Los derrames ocasionales de aceite lubricante en una empresa de la región son confi nados mezclando el producto derramado con arena, para luego almacenar dicha mezcla en condiciones de desecho peligroso. Con el objetivo de tratar el contaminante de manera amigable con el ambiente, se evalúa su eliminación mediante biorremediación asistida mezclando el material con suelo de la zona, fertilizando y, adicionando un cultivo exógeno degradador productor de biosurfactante; al no detectarse microorganismos autóctonos degradadores en las pruebas realizadas. Se hizo seguimiento al contenido de grasas y aceites, evolución de CO2 y densidad bacteriana. Los resultados indican que la bioaumentación acelera la degradación del aceite, reduciendo los HTP en un 76% comparado con el 11% del control biótico en 80 días. El análisis estadístico de la prueba de Tukey corrobora el efecto positivo de la bioaumentación. Se recomienda utilizar como medio absorbente de aceite, en lugar de la arena, mezcla suelo-arena-aceite ya tratada, y la incorporación directa del material resultante a una pila de biorremediación, con el objetivo de evitar el almacenamiento y acumulación de material contaminado.

Palabras clave: Aceite lubricante, biorremediación, bioaumentación, degradación.

Biotreatment in lubricating oil spills in an industrial plant from the central region

Abstract: Occasional spills of lubricating oil in a company in the region are confi ned mixing the spilled product with sand, and then store the mixture in terms of hazardous waste. In order to remove the contaminant in an environmentally friendly way, we evaluate the enhanced bioremediation treatment by mixing with ground material in the area, fertilizing, and adding an exogenous degrading culture that produces biosurfactant, in the absence of degrading indigenous microorganisms. We followed the content of oil and grease, evolution of CO2 and bacterial density. The results indicate that bioaugmentation accelerate oil degradation, reducing the TPH by 76% compared to 11% of the biotic control. Statistical analysis of the Tukey test confi rms the positive effect of bioaugmentation. It is recommended to use the treated material as an absorbent in place of sand, and the direct incorporation of the resulting material to a biopile, so as to avoid the storage and accumulation of contaminated material.

Key words: Lubricating oil, bioremediation, bioaugmentation, degradation.


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INTRODUCCIÓN

Los aceites lubricantes minerales son ampliamente utilizados en plantas industriales de distinta naturaleza con la fi nalidad de reducir la fricción entre piezas en movimiento relativo, la cual puede ocasionar pérdidas de energía, calentamiento, desgaste de las piezas y acumulación de residuos, y corrosión. Están constituidos por mezclas complejas de parafinas ramificadas y sin ramificar, nafténicas (cicloparafinas) e hidrocarburos aromáticos con un número de carbonos igual o superior a quince, con puntos de ebullición en un rango de 300 °C a 600 °C. Generalmente contienen también aditivos que le confi eren sus propiedades y determinan sus características, que permiten utilizarlos en una gran variedad de aplicaciones (Instituto Nacional de Higiene en el Trabajo, 2009; SHELL). También existen aceites llamados “sintéticos” y otros de naturaleza animal y vegetal, estos últimos menos agresivos con el ambiente, pero su inestabilidad y alto costo restringen su utilización a aplicaciones particulares. Un aceite lubricante usado que ha sido utilizado para reducir la fricción entre partes metálicas es muy probable que contenga además partículas metálicas provenientes del desgaste de las piezas en movimiento y fricción (CEMPRE). Los aceites lubricantes no constituyen un riesgo de infl amación importante ya que arden a temperaturas por encima de los 150 °C, sin embargo se convierten en un peligro cuando se mezclan con aserrín, papel o tela, materiales ampliamente utilizados para confi nar y recoger los derrames, por lo cual se recomienda el uso de arena para su recolección y posterior manejo de forma segura. Al utilizar arena como material absorbente, el contenido de aceite le imprime a la mezcla arena-aceite carácter contaminante para el ambiente debido a su potencial para inhibir la actividad biológica, por lo cual debe ser manejada como un desecho peligroso.

En muchos casos en los que se presentan derrames ocasionales de aceites lubricantes y fluidos de naturaleza similar, la mezcla fluido-absorbente es almacenada de forma segura hasta acumular un volumen determinado que justifique el costo asociado a la contratación de los servicios de una empresa especializada en el manejo de desechos peligrosos, los cuales suelen ser muy elevados. En la región central del país, núcleo pujante de la industria manufacturera, automovilística, química, metalmecánica, petroquímica y de refinación del petróleo, se producen grandes cantidades de residuos peligrosos de esta naturaleza, difíciles de cuantificar. Como alternativa al almacenamiento y/o disposición en rellenos especiales, se propone el tratamiento en el lugar de generación mediante técnicas de biorremediación, tecnología que aprovecha la capacidad que poseen ciertas plantas y microorganismos de degradar sustancias contaminantes a formas menos tóxicas, e incluso inocuas. No obstante contar con décadas de investigación en el área, las técnicas de biorremediación están en permanente cambio debido a la particularidad de cada caso (Rahman y col., 2003). Para su aplicación, en la mayoría de los casos se requerirá hacer ciertos ajustes al medio para estimular la actividad biológica degradadora (EPA, 2010; Owsianiak y col., 2010), mediante la adición de nutrientes y de enmiendas que actúan como materiales mejoradores del suelo donde se lleva a cabo la actividad. En la biorremediación de suelos y aguas impactados por hidrocarburos se ha encontrado que uno de los principales factores que afectan el proceso es la biodisponibilidad, por tratarse de compuestos hidrofóbicos, y en muchos casos la adición de surfactantes acelera significativamente la biodegradación de los contaminantes debido a que la solubilización de los mismos en la fase acuosa brinda una mayor superficie para el ataque de los microorganismos (Ivey, 2.005; Riojas y col., 2.010; Franzetti y col., 2.010). Si el sustrato cuenta con una densidad de


población degradadora del contaminante muy baja será conveniente además incrementarla mediante bioaumentación con cultivos nativos, y en caso de no detectarse la presencia de microorganismos degradadores entonces se recurrirá a la inoculación con cultivos exógenos de actividad degradadora comprobada (Atlas y Bartha, 2002; US EPA, 2003; Gómez et al., 2009; MingMing y QiuYu, 2009). No obstante, los microorganismos capaces de degradar contaminantes orgánicos en cultivos pueden abandonar su función cuando se inoculan en ambientes naturales debido a que pueden ser vulnerables al efecto de toxinas y/o al ataque de depredadores en el medio ambiente (Márquez et al., 2001), y otros efectos.

METODOLOGÍAEl análisis de biotratabilidad de la mezcla arena-aceite (MAA) se realizó sobre una muestra compuesta preparada a partir de seis muestras simples tomadas del material almacenado en dos tambores Para ello la superficie del material entamborado fue dividida en tres áreas anulares concéntricas, tal como se muestra en la Figura 1, y se utilizó un barreno de 3,5 cm de diámetro y 50 cm de profundidad.

Figura 1. Puntos de tomas de muestras de la mezcla arena-aceite en tambores.

Se determinó en contenido de grasas y aceites y se realizó el aislamiento y purificación de colonias bacterianas para detectar la presencia de bacterias autóctonas degradadoras del aceite. Para ello la flora bacteriana fue activada en agua destilada durante 48 h a temperatura ambiente (25-30 °C) con agitación. Se aislaron

y purificaron 20 colonias seleccionadas al azar mediante la técnica de repiques sucesivos en agar nutritivo, y posteriormente fueron inoculadas en placas con agar Bushnell-Haas con aceite mineral (3%) como única fuente de carbono (Instituto Mexicano del Petróleo, 2.006), con incubación por 120 horas a temperatura ambiente.

Se mezcla el material en estudio con suelo tomado de un terreno aledaño al sitio de almacenamiento perteneciente a la empresa para reducir su carga contaminante hasta un valor permitido por la norma para la aplicación de tratamientos de biorremediación (Decreto 2635 de la Gaceta Oficial de la República de Venezuela, 1998). El suelo es tamizado previamente (malla de 5 mm de luz) y caracterizado mediante los análisis físico-químicos y microbiológicos indicados en la Tabla N°1. Se estudia la presencia de bacterias degradadoras de aceite lubricante en el suelo mediante la purificación de 30 colonias y siguiendo el método utilizado para la mezcla suelo-aceite. La matriz suelo-arena-aceite es fertilizada con úrea y Fosfopoder (P2O5) para obtener una relación C:N:P = 100/5/1 y su pH es ajustado a 6,8 unidades con cal (US EPA, 2003).

Tabla N°1. Parámetros para caracterización del suelo y métodos de análisis

Parámetro Método

Textura BouyucosHeterótrofos mesófi los*† 9215-B APHA

Aceites y grasas**† 3540CpH*† 4500-H+ APHA

Fósforo total* 4500-P E APHACarbono total† Walkley-Black

Nitrógeno total* 4500-N C APHAConductividad eléctrica* 2510 APHACapacidad de campo† Gravimétrico

*APHA, 1998. **US EPA, 1996† Antes y después de la mezcla con MAA


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Para comprobar la resistencia del cultivo ST-31 a los efectos tóxicos del aceite y su capacidad de degradarlo, se realiza una prueba de tratabilidad con el inóculo activado en caldo nutritivo, el cual es sembrado (por triplicado) en caldo Bushnell-Haas conteniendo aceite lubricante (5%) como única fuente de carbono, en matraces Erlenmeyer. Se deja incubar durante 48 h a temperatura ambiente con agitación. Se determinan heterótrofos mesófilos al inicio y final del tratamiento para detectar crecimiento bacteriano.

Los tratamientos a evaluar sobre la mezcla suelo-arena-aceite (MSAA) tuvieron una duración de 80 días y se indican en la Tabla Nº2. Para cada uno se utilizaron como unidades experimentales bandejas con 1 kg de MSAA cada una, y se realizaron ensayos destructivos por duplicado con mezclas compuestas tomadas de dos unidades experimentales escogidas al azar. La dosis de inóculo fue de 2% p/v y el suelo del control abiótico se esterilizó con solución de AgNO3. Las unidades se mantuvieron a temperatura ambiente (25 a 31 °C), las mezclas se airearon mecánicamente con frecuencia interdiaria y la humedad (método gravimétrico) se mantuvo entre un 70% y 80% de la capacidad de campo (US EPA, 2003; EPA, 2010). Las variables de seguimiento fueron: contenido residual de grasas y aceites (3540C APHA, método gravimétrico con n-hexano como extractante), densidad bacteriana (9215-B APHA) y evolución de CO2 (captación en álcali dentro de las bandejas) como indicador indirecto de la actividad microbiana, evaluadas los días 0, 20, 40, 60 y 80 de los tratamientos, llevados a cabo simultáneamente para asegurar homogeneidad en las condiciones de temperatura, humedad relativa y presencia de luz.

Tabla N°2. Características de los tratamientos aplicados a la mezcla suelo-arena-aceite

Tratamiento Cultivo ST-31 Objetivo

Bioaumentación(TB) x

Evaluar la tasa de degradación del aceite con TB

Control biótico(CB)

Evaluar la tasa de degradación del

aceite sin TB

Control abiótico(CA)

Evaluar la tasa de degradación del

aceite por efectos no biológicos

Diseño experimental y Análisis estadístico

El ensayo de biodegradabilidad en MSAA se estableció por duplicado mediante un diseño de bloques al azar por duplicado, con tres tratamientos y cinco tiempos de ensayo, para un total de 30 unidades experimentales. Los tratamientos fueron tres niveles de población microbiana (bioaumentación, biótico y abiótico). Se efectuaron mediciones a los 0, 20, 40, 60 y 80 días en muestras compuestas tomadas de las unidades experimentales correspondientes a cada lapso de tiempo.

Para la medición de la evolución de CO2, por cada tratamiento se establecieron dos unidades experimentales, de las que se colectaron muestras no destructivas en los lapsos de tiempo señalados (0, 20, 40, 60 y 80 días), para un total de 6 unidades experimentales y 30 muestreos.


Los datos obtenidos fueron sometidos a un análisis de la varianza utilizando como herramienta el programa Statistix 8.0, luego de verificar los supuestos básicos; el supuesto de normalidad mediante la prueba de Wilk-Shapiro, la prueba de Barlett para la verificación de la homogeneidad de las varianzas y la prueba de Tukey para evaluar el supuesto de normalidad. Para comparar diferencias significativas entre los tratamientos empleados, como método de comparación múltiple se utilizó la prueba W de Tukey y para determinar el grado de asociación entre las variables estudiadas se determinó el coeficiente de correlación de Pearson.

ANÁLISIS Y DISCUSIÓN DE RESULTADOS

El estudio de la mezcla MAA permitió detectar la ausencia de bacterias nativas degradadoras del aceite, y el análisis microbiológico del suelo arrojó el crecimiento de una única cepa degradadora, lo cual conduce a seleccionar la técnica de bioaumentación con un cultivo exógeno degradador para el tratamiento del material contaminado. Se utiliza como inóculo el cultivo bacteriano ST-31 de comprobada actividad hidrocarburoclástica y productora de biosurfactante (Hernández y Bastardo, 1999). El ensayo en medio acuoso de biodegradabilidad del aceite con el cultivo ST-31 evidencia el ataque del contaminante por parte de la microflora a través del aumento de la densidad bacteriana, y permite también identificar la producción de biosurfactante por la formación de una emulsión, lo cual facilita la solubilización del aceite en el agua y su biodegradación, al ofrecer una mayor superficie para el ataque de los microorganismos sobre el aceite. Los resultados de la caracterización físico-química y microbiológica del suelo y de la mezcla MSSA se indican en la Tabla Nº 3.

Tabla N°3. Características del suelo y la mezcla MSSA antes del tratamiento

Parámetro Resultado

TexturaArenoso-franco 75,31% arena

16,01% limo 8,68% arcillaHeterótrofos

mesófi los8,36E6 UFC/g en suelo 5,31E6

UFC/g en MSAA

Aceites y grasas0% en suelo

9,53% en MSAA

pH5,90 en suelo5,99 en MSSA

Fósforo total 0,095 mg/kg en sueloCarbono total 3,21% en base seca en sueloNitrógeno total 350,0 mg/kg en sueloConductividad

eléctrica3,12 mmhos/cm en suelo

Humedad 1,93% en MSAA

Capacidad de campo

14,83% en MSAAs (base secailos*imo, 8,68% arcilla)

microbianasibles establecidos imiento en las pruebas de

biodegradabilidad

En los tratamientos en los cuales se empleó la biorremediación (TB y CB) se logró la disminución del contenido de grasas y aceites (fi gura 2) debido a la actividad microbiana existente. Esta biodegradación era de esperar ya que se aplicaron las medidas correctivas necesarias para lograr las condiciones adecuadas (pH, temperatura, humedad, condiciones aeróbicas y nutrientes) que incentivan la actividad metabólica de los microorganismos presentes. El seguimiento al contenido residual de aceites y grasas (Figura 2) señala una mayor tasa de degradación del contaminante en el tratamiento con bioaumentación respecto al tratamiento no inoculado o bioestimulación. El crecimiento bacteriano observado en los tratamientos bióticos (Figura 3) es indicativo de un proceso microbiano de degradación, ya que no hubo remoción del contaminante para el control abiótico (CA). En el tratamiento CB se observan niveles de degradación del aceite inferiores a los obtenidos para el tratamiento TB, lo cual apunta a una biodegradación llevada a cabo


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principalmente por las bacterias inoculadas. También se observa que al inicio del tratamiento no hay degradación, lo cual se corresponde con la disminución de la densidad bacteriana al inicio del ensayo, y posteriormente un ligero incremento progresivo de la misma. Esto puede deberse a un efecto tóxico inicial del aceite sobre la microfl ora autóctona del suelo, la cual posteriormente desarrolla mecanismos de adaptación y de ataque al contaminante para ser utilizado como fuente de carbono. En el caso del tratamiento TB, al obtener una respuesta positiva de crecimiento del cultivo ST-31 en las pruebas de biodegradabilidad, se espera que la presencia del contaminante no genere efectos tóxicos sobre la actividad microbiana, lo cual se evidencia en la fi gura 3. La evolución de CO2 (Figura 4) corrobora la actividad microbiana degradadora sobre el contaminante.

Figura 2. Contenido residual de aceites y grasas en los tratamientos a MSAA

Figura 3. Crecimiento bacteriano en los tratamientos a MSAA

Figura 4. Evolución de CO2 en los tratamientos a MSAA

En las fi gura 5 y 6 se presentan los niveles de remoción de aceite en los tratamientos TB y CB determinados según:

Rt = {{CGAt – CGA0}/ CGA0} x 100 (1)

Dónde:Rt: remoción en el tiempo ”t” (%)CGAt: contenido de grasas y aceites en MSAA en el tiempo “t” (%) CGA0: contenido inicial de grasas y aceites en MSAA (%)

Figura 5. Remoción acumulada de aceites y grasas en los tratamientos a MSAA

Figura 6. Remoción total de aceites y grasas en los tratamientos a MSAA


Análisis estadístico

El análisis de la varianza en el ensayo de biotratamiento del aceite lubricante mostró diferencias significativas (P<0,01) entre las tres alternativas de población microbiana evaluadas (bioaumentación, biótico y control abiótico) sobre la mezcla suelo-arena-aceite (MSAA). Según la prueba de Tukey, los tres tratamientos difieren significativamente entre sí en cuanto al contenido residual de grasa y aceites, densidad bacteriana y evolución de CO2. Según el coeficiente de correlación de Pearson existe una correlación negativa (P<0,01) entre el contenido residual de grasas y aceites en el suelo y las alternativas de población microbiana.

CONCLUSIONES

El tratamiento de la arena contaminada con aceite lubricante mediante biorremediación asistida con fertilización y bioaumentación con el cultivo exógeno ST-31 dio como resultado la remoción del contaminante en un 89,82 % en 80 días, llevando la carga tóxica en este lapso a los niveles permisibles establecidos por la ley venezolana. Este resultado, comparado con el 11,53 % obtenido para el tratamiento biótico sin bioaumentación, muestra la baja capacidad de microflora nativa de la mezcla contaminada y del suelo de las zonas aledañas a la empresa de degradar el contaminante; y señala el tratamiento estudiado con la inoculación de un cultivo exógeno degradador, como un método eficaz en su eliminación de manera amigable con el ambiente. Además de su alto rendimiento en la degradación del aceite, los mínimos requerimientos asociados a su aplicación en cuanto a instalaciones, equipos y productos químicos presentan el tratamiento de bioaumentación evaluado como una alternativa atractiva para ser aplicada por la empresa. Se obtienen por lo tantos

beneficios en cuanto al manejo de desechos de forma eficaz y amigable con el ambiente, así como también un ahorro considerable en costos asociados al flete y tratamiento final de los desechos por parte de una empresa especializada. Se recomienda utilizar el suelo tratado como absorbente en sustitución de la arena para reducir el volumen de material contaminado, y dar inicio al proceso de biodegradación desde el mismo momento de recolección del contaminante.

REFERENCIAS

Abdulsalam, S., Bugaje, I., Adefi la, S. e Ibrahim, S. (2011) Comparison of biostimulation and bioaugmentation for remediation of soil contaminated with spent motor oil. Int. J. Environ. Sci. Tech., 8 (1), 187-194, Winter 2011 ISSN: 1735-1472.

APHA (1998) Standard methods for the examination of water and wastewater. 20° ed. APHA, AWWA, WEF. NY, EEUU. pp. 1427.

Atlas R. y R. Bartha (2002) Ecología microbiana y microbiología ambiental. Pearson Education. S.A. Madrid. Pp. 255 – 261.

CEMPRE. Aceites Usados. Consultado el día 3 de marzo de 2011 desdeh t t p : / / w w w . c e m p r e . o r g . u y / i n d e x .php?option=com_content&view=article&id=79&Itemid=97

Cerqueira, V., Hollenbach, E., Maboni, F., Peralba, M. y Bento, F. (2012) Bioprospection and selection of bacteria isolated from environments contaminated with petrochemical residues for application in bioremediation. World Journal of Microbiology & Biotechnology;Mar2012, Vol. 28 Issue 3, p1203.

EPA (2010) Green remediation best management practices: Bioremediation. EPA 542-F-10-006.


151

Consultado el día 03 de marzo de 2.011 desde http://nepis.epa.gov/Exe/ZyNET.exe

Franzetti, A., Gandolfi , I., Bestetti, G. y Banat, I. (2010) (Bio)surfactant and bioremediation, successes and failures. In: Trends in Bioremediation and Phytoremediation. Research Signpost, pp. 145-156. ISBN 978-81-308-0424-8.

Gaceta Ofi cial de la República de Venezuela (1998) Decreto Nº 2635 de 1998, sobre Normas para el control de la recuperación de materiales peligrosos y el manejo de desechos peligrosos. Gaceta Ofi cial Nº 5245. p.31.

Gómez, W., Gaviria, J. y Cardona, S. (2.009) Evaluación de la bioestimulación frente a la atenuación natural y la bioaumentación en un suelo contaminado con una mezcla gasolina-diesel. Dyna, Vol. 76, Núm. 160, diciembre, 2009, pp. 83-93.

Hernández, A. y Bastardo, H. (1999) Producción de biosurfactantes a partir de distintos sustratos, utilizando un grupo funcional bacteriano. Trabajo no publicado. Universidad Central de Venezuela. Caracas.

Instituto Mexicano del Petróleo (2006) Manual de técnicas de análisis de suelos aplicadas a la remediación de sitios contaminados. ISBN 968-489-039-7. Consultado el día 15 de septiembre de 2.009 desde http://www.ine.gob.mx/publicaciones/download/509.pdf

Instituto Nacional de Higiene en el Trabajo (2009) Aceite Mineral Refi nado, Nieblas. Consultado el día 03 de marzo de 2.011 desde http://www.insht.es/InshtWeb/Contenidos/Documentacion/TextosOnline/Ivey, G. (2005) Surfactant enhanced bioremediation. Consultado el día 20 de marzo de 2.011 desde http://www.RemediationWeekly.com

Márquez F., Hernández V. y Lamela M. (2001). Biodegradation of diesel oil in soil by a microbial consortium. Water, Air and Soil Pollution 128, 313-320.

MingMing, T. y QiuYu, W. (2009) Biostimulation and bioaugmentation repair of oil contaminated soil. China Biotechnology 2009 Vol. 29 No. 8 pp. 129-134. ISSN 1671-8135. Consultado el día 30 de abril de 2012 desde http://www.RemediationWeekly.comOwsianiak, M., Dechesne, A., Binning, P., Chambon, J., Sorensen, S. y Smets, B. (2010) Evaluation of bioaugmentation with entrapped degrading cells as a soil remediation technology. Environ. Sci. Technol., 2010, 44 (19), pp 7622–7627.

Rahman, K., Thahira, J., Kourkoutas, Y., Petsas I., Marchant R. y Banat I. (2003) Enhanced bioremediation of n-alkanes in petroleum sludge using bacterial consortium amended with rhamnolipid and micronutrients. Bioresour. Technol. 90, 159-168.

Riojas, H., Torres, L., Mondaca, I., Balderas, J. y Gortares, P. (2010) Efectos de los surfactantes en la biorremediación de suelos contaminados con hidrocarburos. Química Viva, vol. 9, núm. 3, diciembre, 2010, pp. 120-145 Universidad de Buenos Aires Buenos Aires, Argentina.

SHELL. Introducción a los Lubricantes y a la Lubricación. Consultado el día 03 de marzo de 2011 desde http://es.scribd.com/doc/71994568/Tutor-de-Lubricacion

US EPA 3540 C (1996) Soxhlet extraction organics. SW-846 Test methods for evaluating solid waste physical/chemical methods (Revision 3).

US EPA (2003) Aerobic biodegradation of oily wastes. A fi eld guidance book for federal on-scene coordinator. Version 1.0, Octubre 2003.


Consultado el día 09 de septiembre de 2011 desde http://www.epa.gov/oem/docs/oil/edu/Landfarming.pdf

Fecha de recepción: 7 de enero de 2013

Fecha de aceptación: 8 de marzo de 2013


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ANÁLISIS COMPARATIVO DE PRODUCTIVIDAD CIENTÍFICA BASADO EN EL ATLAS CIENCIOMÉTRICO DE REDALYC

Monagas, E.; Gómez J.Biblioteca central. Universidad de Carabobo. Valencia. Estado Carabobo. Venezuela

e-mail: [email protected]

Resumen: Esta investigación comprende el análisis de la productividad científi ca para cuatro instituciones venezolanas basado en la herramienta “Atlas Cienciométrico de la Red de Revistas Científi cas de América Latina y el Caribe, España y Portugal (Redalyc)”, con la información disponible en el mismo para el periodo 2005-2010. Las instituciones analizadas son: Universidad Central de Venezuela, Universidad Simón Bolívar, Universidad de Los Andes y la Universidad de Carabobo. El análisis surge por la necesidad de identifi car las sociedades de conocimiento, con las cuales pueden ser estrechadas las relaciones para aumentar la capacidad productiva y visibilidad de una línea de investigación particular de la facultad de ingeniería, y para identifi car tendencias de la ciencia. Los resultados se enfocan en la producción, descargas, producción por área, citas y otros datos de interés para el desempeño de la institución.

Palabras clave: Productividad científi ca, universidades, atlas cienciométrico.

COMPARATIVE ANALYSIS OF SCIENTIFIC PRODUCTIVITY BASED ON THE ATLAS SCIENTOMETRIC OF REDALYC

Abstract: This research includes a scientifi c productivity analysis for four Venezuelan institutions based on the “Atlas Cienciométrico” tool of the network of scientifi c journals of Latin America, the Caribbean region, Spain and Portugal (Redalyc) for the 2005-2010 period. The institutions analyzed are the Universidad Central de Venezuela, Universidad Simón Bolívar, Universidad de Los Andes and the Universidad de Carabobo. The analysis emerged from the need of identifying knowledge societies among which stronger ties can be established in order to increase the productive capacity and the visibility of a particular line of research of the engineering faculty and to identify science’s trends. The results focused on the production, downloads, production of the areas, appointments and other relevant data for the performance of the institution.

Key words: Scientifi c productivity, universities, scientometric atlas.

154 Análisis comparativo de productividad científi ca basado en el atlas cienciométrico de RedalycMonagas, E.; Gómez J.

INTRODUCCIÓN

La inquietud de identifi car la situación de la producción científi ca de cada institución y comparar el desempeño con otras instituciones, surge por una revisión del avance de la ciencia en la línea de investigación Efi ciencia Energética y Calidad de Energía del Departamento de Potencia de la Escuela de Ingeniería Eléctrica de la Universidad de Carabobo.

Para la línea de investigación, luego de una grave crisis energética en Venezuela que dejó en evidencia problemas para mantener la calidad del servicio y los parámetros básicos de calidad de energía, se constituyó como necesario:

El análisis del avance científi co de la línea de investigación.

El análisis de las capacidades y recursos para producir ciencia en la línea y que constituyó el fundamento para el diseño del Plan de Investigaciones presentado por Monagas (2012).

El desempeño respecto a la productividad científi ca de la institución y su medición comparativa con otras universidades nacionales.

Sin embargo, aparte de la productividad científi ca, las citas, la colaboración, constituye de gran importancia identifi car:

1. Las redes y sociedades de conocimiento, que deben estrechar relaciones para la elaboración de trabajos de investigación a nivel nacional, que den soporte a los requerimientos técnicos del sistema eléctrico.

2. El soporte para la visibilidad de las investigaciones.

Por su parte, Redalyc es un sistema de información de revistas científi cas de América latina y el Caribe; España y Portugal que

administra un compendio de 758 títulos de revistas científi cas, con 17.009 números y 210.695 artículos a texto completo.

Este sistema de información también cuenta con una herramienta denominada “Atlas cienciométrico”, en donde se puede evaluar el desempeño de cada institución en cuanto a productividad de la ciencia.

Esta investigación se realiza para identifi car y concluir en un análisis comparativo de la productividad científi ca en las cuatro universidades venezolanas nombradas previamente, a fi n de determinar fortalezas de cada institución, las redes y sociedades de conocimiento, para constituir investigaciones en colaboración y verifi car cuáles revistas en otras instituciones son aptas para enviar los resultados de tales investigaciones.

FUNDAMENTOS BÁSICOSEl primer acercamiento a la medición de la productividad en la Universidad de Carabobo se identifi ca en el año 2006 cuando Blanco y Martínez (2006), de la escuela de ingeniería industrial, realizan una propuesta de sistema de control de gestión de procesos para Fundacite-Aragua. Sin embargo, es un estudio para el control de los trámites administrativos para el fi nanciamiento y la promoción de ciencia y tecnología. La investigación no se enfoca a indicar resultados de producción de artículos.

El segundo aporte identifi cado se presenta en la Especialización de Gerencia Tributaria, cuando Sánchez (2010) aborda el tema de la califi cación y clasifi cación de los aportes e inversiones contemplados en la Ley Orgánica de Ciencia, Tecnología e Innovación (LOCTI) dentro de los tributos nacionales en el año 2010. Sin embargo, la fi nalidad del estudio era ubicar la obligación tributaria con referencia a las inversiones y aportes que realizan las empresas al dar cumplimiento con dicha ley, lo


155

que representaba una aplicación para el sector empresarial, principalmente más que la medición de la gestión de la ciencia y la investigación institucional.

Para determinar los indicadores de esta actividad científi ca, analizar el avance de la ciencia y abordar el papel que un área de investigación ha consolidado como proceso social se requiere realizar el análisis cienciométrico.

Para la medición de la Ciencia y la Tecnología, la Organización para la Cooperación y Desarrollo Económico (OCDE) y la UNESCO han desarrollado las metodologías que han ocupado el interés internacional y son manuales de referencias obligadas.

La ciencio-metría es “el análisis cuantitativo de la investigación científi ca y técnica estudiando los recursos, los resultados y las formas de organización en la producción de conocimientos y técnicas realizada por investigadores y tecnólogos. Los métodos para el análisis cienciométrico se clasifi can en dos categorías: indicadores de actividad (producción, citación, descargas, etc.) e indicadores de relación (colaboración e impacto)”. (Cavero et al., 2005).

Según Arencibia y Moya (2008) los indicadores cienciométricos o los indicadores de ciencia y técnica “representan una medición agregada y compleja que permite describir o evaluar un fenómeno, su naturaleza, estado y evolución”, y miden todo lo relacionado con la generación, difusión, transmisión y aplicación de conocimientos científi cos y tecnológicos.

Los índices de citas del Science Citation Index (SCI) corresponden a un sistema de información reconocido a la hora de evaluar la calidad de la investigación realizada en las instituciones científi cas. Ya desde 1799 se dedican a la comunicación científi ca, mediante el uso de las más diversas perspectivas y la generación de líneas de investigación, y constituye una fuente

de información indispensables para analizar la dimensión cualitativa de la proyección científi ca internacional de cualquier país del mundo (Cavero, Vela y Marcos 2005; Arencibia y Moya, 2008).

Por su parte, Macías (1998) explica la importancia de la cienciometría y su aplicación en la elaboración de las políticas científi cas.

Coincide con este planteamiento Pérez (2006), quien indica que “cada vez es más evidente la delicadeza gubernamental por cuantifi car el impacto de sus programas de ciencia y tecnología”. Manifi esta que en México “la mayoría de las instituciones nacionales han consolidado la cultura de la evaluación y del monitoreo de la investigación que desarrollan sus grupos de investigadores”.

Un ejemplo de aplicación lo presentan Michan et al. (2008), donde las variables consideradas en su evaluación de la actividad científi ca son: documento, tipo de documento, autor, revista, tema y palabra clave.

López-López (2009) explica la importancia que ha tomado la cienciometría en la conformación de herramientas para la medición del desempeño de las universidades y las inquietudes que ha generado en las comunidades de Iberoamérica. Coincide con Macías (1998) en su utilidad para establecer la prioridad estratégica de la investigación en la gestión universitaria, lo cual se conformaría en políticas institucionales.

Finalmente, el Atlas cienciométrico de Redalyc analiza los aspectos de producción, citación, descargas, colaboración, etc. por institución, por área, por país, por autor y por revista.

METODOLOGÍA

Para realizar esta investigación se realizaron los siguientes pasos:


1. Realizar acceso a la herramienta Atlas cienciométrico de Redalyc a través de: http://atlascrf.redalyc.uaemex.mx/acibr/

2. Registrarse como usuario con los requerimientos establecidos por la herramienta.

3. Obtener y descargar la información cienciométrica de las instituciones a analizar.

En este último paso, es importante que la información a obtener debe dar respuesta a los objetivos de visualizar las redes y sociedades de conocimiento, para estrechar relaciones en la elaboración de trabajos dentro del área de investigación (energía-ingeniería); verifi car el soporte para la visibilidad de las investigaciones, indagar en las tendencias de la ciencia en el área y realizar un análisis comparativo entre las instituciones indicadas.

RESULTADOS, DISCUSIÓN Y ANÁLISIS DE LOS RESULTADOSA continuación se presentan resultados de producción nacional, producción por área, artículos y citas para cuatro (4) universidades autónomas: Universidad Central de Venezuela, Universidad Simón Bolívar, Universidad de los Andes y Universidad de Carabobo; disponibles en el atlas para el período 2005-2010.

Revistas presentes en Redalyc para las universidades en estudio.Para iniciar el análisis comparativo se identifi can el número de revistas que cada institución produce y cuáles tiene indizada en Redalyc.

Revistas UCV.La Tabla Nº1, señala las veintinueve (29) revistas de la Universidad Central de Venezuela

Tabla Nº1. Revistas de la UCV1.- Revista de Facultad de Agronomía UCV.2.- Revista de la Sociedad Venezolana de Ciencias Morfológicas.3.- Revista Acta Botánica Venezuelica.4.- Revista de la Sociedad Venezolana de Microbiología.5.- Boletín de Lingüística.6.- Revista Venezolana de Análisis de Coyuntura.7.- Revista Lat. de Estudios Avanzados (RELEA).8.- Revista de Pedagogía.9.- Revista Terra.10.- Revista de la Facultad de Ciencias Veterinarias.11.-Revista de la Facultad de Ingeniería.12.- Revista de la Facultad de Farmacia.13.- Archivos Venezolanos de Farmacología y Terapéutica.14.-Revista de la Facultad de Medicina.15.- Revista Latinoamericana de Hipertensión.16.- Revista Docencia Universitaria.17.- Cuadernos del CENDES.18.- Revista Venezolana de Estudios de la Mujer.19.- Revista Diabetes Internacional.20.- Revista Ernstia.21.- Revista Acta Biológica Venezuelica.22.- Anuario ININCO.23.- Acta Odontológica Venezolana24.- Akademos25.- Venesuelos26.- Revista Ensayos Históricos.27.- Revista Episteme.28.- Revista Núcleo.29.- Revista Venezolana de Economía y Ciencias Sociales.


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Las nueve (9) revistas que están indizadas en Redalyc para el período indicado son: Revista Venezolana de Análisis de Coyuntura, Revista Científi ca, Terra Nueva Etapa, Cuadernos del Cendes, Revista Venezolana de Economía y Ciencias Sociales, Revista de Pedagogía, Boletín de Lingüística, Archivos Venezolanos

de Farmacología y Terapéutica, Acta Botánica Venezuelica.

Revistas UC.Las veintiséis (26) revistas de la Universidad de Carabobo se visualizan en la Tabla Nº 2.

Tabla Nº2. Revistas de la UC

1.- Anuario del Instituto de Derecho Comparado.

2.- Revista de la Facultad de Ciencias Jurídicas y Políticas.

3.- Revista relación criminológica.

4.- Memoria Política.

5.- Cuadernos para el debate.

6.- Cuestiones Locales.

7.- Revista Centro de Estudios Internacionales.

8.- Revista Ciencias de la Educación.

9.- Revista Educación en Valores.

10.- Salus.

11.-Revista Salud de los trabajadores.

12.- Revista Comunidad y Salud.

13.- Revista Ingeniería UC.

14.-Revista Ingeniería y Sociedad-UC.

15.- Revista FACES.

16.- Revista Odous.

17.- Revista Mañongo.

18.- Revista Faraute.

19.- Revista Latinoamericana de Estudios del Trabajo.

20.- Observatorio Laboral Revista Venezolana.

21.- Eduweb

22.- Estudios Culturales.

23.- Revista de Ingeniería Industrial. Actualidad y nuevas tendencias.

24.- Revista Zona Tórrida.

25.- Poesía

26.- La Tuna de Oro.

La única revista indizada en Redalyc para el período indicado es: Ingeniería UC. Sin embargo, posterior al 2010, alcanzó indización la revista Ingeniería Industrial Actualidad y Nuevas Tendencias.

Revistas ULA.En la Tabla Nº 3 se muestran las ochenta y siete (87) revistas de la Universidad de Los Andes de Venezuela:


Tabla Nº 3. Revistas de la ULA.

1.- Academia. 45.- Investigación.2.- Acción pedagógica. 46.- Karibay.3.- Acta Bioclínica 47.- La Revista Va más allá del Aula.4.- Actual Divulgación 48.- Lengua y habla5.- Actual Investigación 49.- Legenda6.- Actualidad Contable FACES. 50.- Médula.7.- Agora Trujillo. 51.- Memorias de la ULA.8.- Agroalimentaria. 52.- Mundo pecuario9.- Aldea Mundo. 53.- Mundo Universitario.10.- Anuario GRHIAL 54.- Notas de Matemáticas.11.- Anuario de Derecho. 55.- Otras miradas.12.- Anuario electrónico de estudios en Comunicación Social

“Disertaciones” 56.- Piedra de Toque

13.- Anuario del Doctorado en Educación: Pensar la Educación 57.- Pittieria.

14.- Avances en Química. 58.- Postgrado Medicina ULA.15.- Avances de Biomedicina 59.- Praesentia16.- Bitácora-e. 60.- Presente y Pasado.17.- Boletín Antropológico. 61.- Procesos Históricos.18.- Boletín divulgativo. 62.- Propiedad Intelectual.19.- Boletín Archivo Histórico. 63.- Prospectiva.20.- Boletín del Grupo de Investigación y Estudios sobre

Historia Antigua y Medieval (GIESHAM) 64.- Provincia.

21.- Cayapa. 65.- Revista Agricultura Andina.22.- Ciencia e Ingeniería 66.- Revista CENIPEC.23.- Cifra nueva. 67.- Revista Científi ca.24.- Commercium 68.- Revista Derecho y Reforma Agraria.25.- Consciencia y Diálogo. 69.- Revista Entre Lenguas.26.- Conocimiento libre y educación. 70.- Revista Evaluación e Investigación.27.- Contexto. 71.- Revista Forestal Latinoamericana.28.- Cuadernos sobre Relaciones Internacionales,

Regionalismo y Desarrollo. 72.- Revista Forestal Venezolana.

29.- Creando 73.- Revista Geográfi ca Venezolana.30.- Dikaiosyne. 74.- Revista Ingeniería.31.- Economía. 75.- Revista médica de la extensión portuguesa-ULA32.- Ecodiseño y sostenibilidad 76.- Revista Odontológica de Los Andes.33.- Ecotrópicos. 77.- Revista Venezolana de Ciencia Política.34.- Edifi car. 78.- Revista Venezolana de Endocrinología y Metabolismo.35.- Educere. 79.- Revista Venezolana de Gestión Pública.36.- Equisángulo. 80.- Revista de Bioética Latinoamericana.37.- Estética. 81.- Revista de Teoría y Didáctica de las ciencias sociales.38.- Fermentum. 82.- Revista de la Facultad de Farmacia.39.- Filosofía 83.- Revista de la Sociedad Bolivariana del Estado Táchira.40.- Geoenseñanza. 84.- Talleres.41.- Heurística. 85.- ULAuniversidad.42.- Herpetotrópicos 86.- Visión gerencial.43.- Hojas de Balance de alimentos. 87.- Voz y escritura. Revista de Estudios Literarios.44.- Humania del Sur.


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Las dieciséis (16) revistas ULA indizadas en Redalyc para el período indicado son: Acta bioclínica, Educere, Revista de Teoría y Didáctica de las ciencias sociales, Actualidad Contable FACES, Procesos Históricos, Cayapa, Geoenseñanza, Provincia, Avances en Química, Boletín Antropológico, Revista

Científica, Fermentum, Aldea Mundo, Otras Miradas, Revista Ingeniería.

Revistas USB.Las doce (12) revistas de la Universidad Simón Bolívar se muestran en la Tabla Nº 4:

Tabla Nº 4. Revistas de la USB.

1.- Anuario de Estudios Bolivarianos. Posee cuatro (4) indizaciones.

2.- Boletín Asociación Matemática Venezolana. Posee cuatro (4) indizaciones.

3.- Nuevo Mundo. Revista de Estudios Latinoamericanos. No presenta indizaciones.

4.- Revista Perfi les. Posee una (1) indización.

5.- Revista Estudios. Posee cuatro (4) indizaciones.

6.- Revista Latinoamericana de Materiales y Metalurgia. Posee nueve (9) indizaciones.

7.- Ameritalia. No posee indizaciones.

8.- Bulletin of Computational Applied Mathematics (Bull CompAMa). No presenta indizaciones.

9.- Revista Argos. Posee ocho (8) indizaciones.

10.- Paleobiología Tropical. No posee indizaciones.

11.- Revista Comportamiento. No posee indizaciones.

12.- Revista Venezolana de Filosofía. Posee dos (2) indizaciones.

La USB no tiene revistas indizadas en Redalyc para el período indicado.

En la tabla Nº5 se presenta un resumen cuantitativo del número de revistas de cada institución y de las indizadas por Redalyc para el periodo indicado.

Tabla Nº 5. Revistas de la institución vs revistas indizadas en Redalyc

Universidad Nº de RevistasNº indizadas en

Redalyc

Universidad Central de Venezuela

29 9

Universidad Simón Bolívar

12 0

Universidad de Los Andes

87 16

Universidad de Carabobo

26 1

Total 154 26


De la tabla se observa, para todas las universidades, que no toda la producción es gestionada su indización en Redalyc lo cual responde a los intereses de cada Comité Editorial.

En este caso, la información suministrada por el Atlas Cienciométrico de Redalyc sólo corresponde a 17% de la producción editorial de las instituciones en estudio.

Producción, autores y descargas.Con los datos descargados del atlas, se totalizan 1535 artículos publicados en revistas indizadas por Redalyc y 2326 autores en estas cuatro (4) universidades. Igualmente, se construyen las figuras 1 y 2 que consolida la producción, los autores y el promedio de descargas.

Figura 1. Producción y autores.

De la Figura 1 se observan los siguientes aspectos:

La universidad más productiva en este sistema de información es la Universidad Central de Venezuela con 803 artículos, seguidos de la Universidad de Los Andes con 400 documentos (50% de la productividad UCV). La Universidad de Carabobo presenta 222 documentos (216 artículos y 6 otros), mientras que la Universidad Simón Bolívar presenta sólo 110 documentos.

Igual comportamiento presenta la cantidad de autores para las instituciones, observándose que es proporcional a la producción.

Aunque la Universidad Simón Bolívar no presenta ni la mitad del promedio de

productividad de las otras universidades autónomas, puede ser debido a que se encuentra publicando en otros sistemas de información.

De la Figura 2 se observan los siguientes aspectos:

En mayor volumen de descargas de artículos publicados se destaca la Universidad Central de Venezuela.

A pesar que la Universidad de Carabobo tiene una producción casi a la mitad de la Universidad de los Andes, las descargas promedios son similares para ambas universidades. Pudiera inferirse que hay importante interés de los investigadores en lo producido por la Universidad de Carabobo.


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Figura 2. Promedio de descargas mensuales.

Producción por área.

En la fi gura 3 se muestra las áreas de cobertura de cada universidad.

Figura 3. Producción por área. Fuente: Redalyc.


La Universidad Central de Venezuela aporta con productividad significativa en veintitrés (23) áreas disciplinares, marcando mayor fortaleza el área de relaciones internacionales.

La Universidad Simón Bolívar aporta en diez (10) áreas disciplinares, marcando mayor fortaleza el área de ciencias naturales y exactas.

La Universidad de los Andes aporta en catorce (14) áreas disciplinares, marcando mayor fortaleza el área de educación.

La Universidad de Carabobo aporta en catorce (14) áreas disciplinares, marcando mayor fortaleza el área de ingeniería.

Artículos en colaboración.

Las investigaciones en colaboración es un indicador de calidad para las investigaciones donde la cooperación en red es considerada fortalecedora para la generación de ciencia.

En la figura 4, se detalla la evolución del desempeño en colaboración por cada universidad en estudio. En este caso se observa que:

La Universidad Central de Venezuela; a pesar de su alta productividad, mantiene un promedio de 34,29% de colaboración en sus trabajos de investigación en cinco (5) años siendo su año menos colaborativo el 2005 (23,01%) y su año más colaborativo el 2006 (36,69%).

La Universidad Simón Bolívar, mantiene un promedio de 37,41% de colaboración en sus trabajos de investigación en cinco (5) años siendo su año menos colaborativo el 2006 (28,57%) y su año más colaborativo el 2007 (46,15%).

La Universidad de los Andes, mantiene un promedio de 38,83% de colaboración en

sus trabajos de investigación en cinco (5) años siendo su año menos colaborativo el 2007 (31,48%) y su año más colaborativo el 2006 (48,15%).

La Universidad de Carabobo, mantiene un promedio de 47,78% de colaboración en sus trabajos de investigación en cinco (5) años siendo su año menos colaborativo el 2009 (39,39%) y su año más colaborativo el 2008 (58,93%) siendo éste el mayo índice para todas las universidades.

Citas.

En este caso, se verifican dos aspectos que permite la herramienta de Redalyc: citas por bases de datos y citas nacionales e internacionales.

1. Citas por bases de datos. De la información suministrada por el atlas se observa:

La Universidad Central de Venezuela, la Universidad Simón Bolívar y la Universidad de Carabobo soportan sus investigaciones de las bases de datos Scopus, Latindex y Scielo principalmente.

La Universidad de los Andes soporta sus investigaciones de las bases de datos Scopus, Latindex y Revencyt principalmente.

2. Citas nacionales e internacionales. De la información suministrada por el atlas se observa:

Todas las universidades soportan sus investigaciones principalmente en fuentes internacionales.

La universidad de los Andes es la que mayor porcentaje de citas nacionales presenta (25,3%).


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Universidad Central de Venezuela Universidad Simón Bolívar

Universidad de Carabobo Universidad de Los Andes

Fuente: Redalyc

Figura 4. Artículos en colaboración.

Otros datos de la Universidad de Carabobo

Se tienen otros datos interesantes respecto a indicadores de citación, uso de la producción, redes de cooperación, tipo de producción, revistas en las que publica. En este caso se destaca lo siguiente:

El mejor promedio de referencias por artículo fue once (11) citas para el año 2009.

En cuanto al uso de la producción en la universidad, indica que tanto para el comparativo consultas como para el promedio de descargas el mejor año de uso fue el 2009.


En cuanto a Redes, la institución que muestra mayor trabajo colaborativo es la Universidad Central de Venezuela; seguido de la Universidad de Florida, la Universidad Centro-Occidental Lisandro Alvarado, la Universidad del Zulia y la Universidad de Costa Rica.

En cuanto el tipo de producción la universidad se centra en la producción de artículos científi cos.

En doce (12) revistas se publica la producción de la universidad. En el área de ingeniería se encuentran las revistas: Ingeniería UC, Interciencia y Revista Científi ca.

Otras observaciones generales:

Las cinco (5) revistas de Venezuela con más publicaciones en Redalyc son: Revista Científi ca (ULA - 303 artículos), Educere (ULA - 260 artículos), Interciencia (IVIC - 180 artículos), Revista de Ciencias Sociales (LUZ - 147 artículos), Laurus (UPEL - 147 artículos). En el puesto doce (12) se ubica la revista Ingeniería UC con noventa (90) artículos.

Las tres (3) instituciones que coinciden en publicar para el área de ingeniería son: Revista Científi ca (ULA), Interciencia (IVIC) e Ingeniería UC (UC)

CONCLUSIONES.

Se identifi caron los indicadores de la producción científi ca nacional, considerando cuatro (4) universidades autónomas y usando como herramienta de evaluación el atlas cienciométrico de Redalyc.

Se realizaron comparaciones en cuanto a producción, autores, citas, descargas, artículos en colaboración y citas para las instituciones indicadas.

En redes y sociedades de conocimiento con las cuales estrechar relaciones para la elaboración de trabajos de investigación, se identifi can relaciones previas establecidas con universidades nacionales e internacionales.

El soporte para la visibilidad en el área de ingeniería, y principalmente procesos de conversión y transporte de energía, se propone que sea publicada la producción de la línea en las revistas: Interciencia (UCV), Revista Científi ca (ULA) y Revistas científi cas de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo, específi camente en “Ingeniería UC” y en “Ingeniería Industrial. Actualidad y Nuevas Tendencias”. En el caso de Ingeniería y Sociedad-UC, aunque aún no se encuentra indizada por Redalyc, se propone un esfuerzo institucional para fortalecerla.

Como en otros mecanismos para soportar la visibilidad de las investigaciones, se propone igualmente apoyar otro instrumento de divulgación de la ciencia de la institución como el Repositorio Institucional.

REFERENCIAS

Arencibia, J.; Moya A. (2008). La evaluación de la investigación científi ca: una aproximación teórica desde la Cienciometría. Acimed;17(4). Consultado: Febrero 21, 2011, Disponible en:http://scielo.sld.cu/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1024-94352008000400004.

Blanco, R.; Martínez, L (2006). Propuesta de un sistema de control de gestión de procesos para una organización de promoción de ciencia y tecnología. Caso Fundacite Aragua. Consultado: Febrero 21, 2011, Disponible en: http://produccion-uc.bc.uc.edu.ve/documentos/trabajos/23001C0E.pdf

Cavero, J; Vela, B.; Marcos, E. (2005). Ciencias experimentales y tecnología. Aspectos


165

fi losófi cos, psicológicos y metodológicos de la tecnología. Universidad Rey Juan Carlos. Editorial Dykinson S.L. Madrid, España.

López-López, W. (2009). De la cienciometría y los procesos de valoración de la producción intelectual. Universitas Psychologica [en línea] vol. 8 [citado 2011-02-03]. Disponible en Internet: http://redalyc.uaemex.mx/src/inicio/ArtPdfRed.jsp?iCve=64712165001

Macías, C. (1998). Papel de la informetría y de la cienciometría y su perspectiva nacional e internacional. Trabajo presentado en el Seminario sobre Evaluación de la Producción Científi ca, realizado en São Paulo por el Proyecto SciELO del 4 al 6 de marzo.

Michan, L.; Russell, J.; Pereyra, A.; Cruset, A. L.; Beltran, C. L. (Oct 2008). Análisis de la sistemática actual en Latinoamérica. Interciencia, 33, 10. p.754(8). Recuperado Febrero 21, 2011, de Informe Académico via Gale: http://fi nd.galegroup.com/gps/start.do?prodId=IPS&userGroupName=unicara

Monagas, E. (2012). Planifi cación de la Producción Científi ca: Línea de Investigación de Efi ciencia Energética y Calidad de Energía de la Universidad de Carabobo. Memorias del V Simposio de Ingeniería Industrial Actualidad y nuevas tendencias 2012 (pp. 715-727). Valencia, Venezuela. ISSN 1856-8343.

Pérez, M. (2006). Usos y abusos de la cienciometría. Cinvestav Enero-Marzo (pags. 29-33) Recuperado Febrero 21, 2011 en red mundial: http://www.cinvestav.mx/Portals/0/Publ icaciones%20y%20Noticias/Revistas/Cinvestav/enemar%202006/6%20usos.pdf

Sánchez, Y. (2010). La califi cación y clasifi cación de los aportes e inversiones contemplados en la Ley Orgánica de Ciencia, Tecnología e Innovación dentro de los tributos nacionales. Consultado: Febrero 21, 2011, Disponible en:

http://produccion-uc.bc.uc.edu.ve/documentos/trabajos/600027A5.pdf

Spinak, E. (1998). Indicadores cienciométricos. Trabajo presentado en el Seminario sobre Evaluación de la Producción Científi ca, realizado en São Paulo por el Proyecto SciELO del 4 al 6 de marzo. Tomado de red mundial en fecha 15/02/2011 en el sitio: http://bvs.sld.cu/revistas/aci/vol9_s_01/sci07100.pdf.

Fecha de recepción: 7 de diciembre 2012

Fecha de aceptación 2 de marzo 2013

166 Factores que determinan la calidad de los servicios turísticos termales. Un caso de estudio en el contexto venezolanoMejías, A.; Guillen, P.; González, D.; Brandan, A.

FACTORES QUE DETERMINAN LA CALIDAD DE LOS SERVICIOS TURISTICOS TERMALES. UN CASO DE ESTUDIO EN EL CONTEXTO

VENEZOLANO

Mejías, A.1; Guillen, P.2; González, D.3; Brandan, A.4

1,2,3,4 Grupo de investigación en Gestión de la Calidad. Departamento de Investigación Ope-rativa. Escuela de Ingeniería Industrial. Facultad de Ingeniería. Universidad de Carabobo.

Valencia. Estado Carabobo.e-mail: [email protected]

Resumen: el propósito de este trabajo es identifi car los factores que determinan la calidad de los servicios prestados en un centro de turismo termal venezolano. Para tal fi n, se diseñó una encuesta de veinticinco variables basada en una adaptación del SERVQUAL, la cual fue aplicada a 186 usuarios con estadía, buscando obtener la percepción de clientes que reciben todos los servicios ofrecidos, y seleccionados con base en un muestreo no probabilístico por conveniencia. A partir de los datos obtenidos, usando técnicas estadísticas multivariantes y con un índice de respuesta de 79% (147 encuesta válidas), se identifi caron tres factores, a saber: los Servicios Elementales, los Complementarios y los Elementos Tangibles. Los resultados indican que la escala usada es fi able (α>0,80) y válida (pruebas estadísticas signifi cativas al 5%) para evaluar la calidad de servicio en el centro de turismo termal objeto de estudio, y previa evaluación de la adecuación, en otros establecimientos similares.

Palabras clave: Calidad de servicio, turismo termal, encuestas, SERVQUAL, análisis de factores.

DETERMINING FACTORS THE QUALITY OF THERMAL TOURISM SERVICES. A CASE STUDY IN THE VENEZUELAN CONTEXT

Abstract: the purpose of this paper is identifying the factors that determine the quality of services provided in a Venezuelan thermal tourism center. To this aim, it was designed a survey of twenty variables based on an adaptation of SERVQUAL, which was applied to 186 users to stay, looking to get the perception of clients receiving all the services offered, and selected based on a non-probability sampling for convenience. From the data obtained, using multivariate statistical techniques and with a response rate of 79% (147 poll valid), was identifi ed three factors, namely, the basic services, the Complementary and tangibles. The results indicate that the scale used is reliable (α> 0.80) and valid (statistically signifi cant evidence at 5%) to assess the quality of service in the spa tourism center under study, and after evaluation of the adequacy, in other similar establishments.

Key words: Service quality, thermal tourism, tests, SERVQUAL, factor analysis.


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INTRODUCCIÓN

El turismo ha experimentado en la última década, un crecimiento continuo y una profunda diversifi cación, hasta convertirse en uno de los sectores económicos que crece con mayor rapidez en el mundo (OMT, 2012); es un fenómeno social, cultural y económico relacionado con el movimiento de las personas a lugares que se encuentran fuera de su lugar de residencia habitual, normalmente por motivos de ocio (Naciones Unidas, 2010).

Este sector se caracteriza por ser una actividad social y económica relativamente joven y por englobar a una gran variedad de renglones económicos y disciplinas académicas (Crosby y Moreda, 1996). Formalmente, la Organización Mundial de Turismo (2012) lo defi ne como aquellas “actividades que realizan las personas durante sus viajes y estancias en lugares distintos al de su entorno habitual, por un periodo consecutivo inferior a un año, por fi nes de ocio, negocios y otros motivos”.

Actualmente, el sector turismo se enfrenta al reto de la sostenibilidad y en este sentido, han surgido procedimientos para controlar su desarrollo y su implantación futura (Brenner, 2006). La actividad turística es una industria diversificada, competitiva y segmentada que, como se ha señalado, viene avanzando rápidamente en todo el mundo; su crecimiento y gran dinamismo la han situado como uno de los fenómenos sociales y económicos más destacados del siglo pasado (Altés, 2006); y es además, en palabras de Wallingre (2011), un fenómeno que absorbe rápidamente los acontecimientos, respondiendo a las dinámicas y cambios por los que atraviesa la sociedad.

Hoy más que nunca las actividades turísticas, requieren de elementos diferenciadores que

generen ventajas competitivas entre los servicios ofrecidos y que puedan brindar valor a los usuarios, uno de estos enfoques lo representa la evaluación de la calidad de los servicios.

La calidad de los servicios turísticos es uno de los elementos más importantes de las estrategias de competitividad de las empresas turísticas y es una ventaja diferencial para las empresas orientadas a un consumidor cada vez más exigente y experimentado (Gándara, 2004); de hecho, como lo señalan Devesa, Laguna y Palacios (2008), una experiencia turística vuelve a quien la vive, capaz de reconocer – una vez satisfechas las necesidades originales- otras más elaboradas y complejas; estos autores agregan refi riéndose a los aspectos intrínsecos que, las nuevas motivaciones podrían surgir de las experiencias pasadas que fueron satisfactorias.

Entre las empresas emergentes en este sector, se encuentran los centros turísticos termales (ctt) dedicados a brindar los servicios de turismo de salud, los cuales han resurgido como alternativa al turismo tradicional (Brenner, 2005). Las características de las aguas minero-medicinales, propias de la naturaleza, como aspecto clave de la geografía local, han permitido que se consideren los destinos turísticos termales como una alternativa de excelencia.

En el contexto venezolano, como lo señala Morillo (2007, 2009), Venezuela posee inmensas potencialidades naturales, que son atractivas para el turismo internacional y nacional, pero no ha podido manejar efi cientemente su sector turístico, pese a sus dotes y a su infraestructura turística.

En esta investigación se identifi can, a partir de un caso de estudio local en Venezuela, los factores que determinan la calidad de los servicios turísticos termales; lo cual puede servir para defi nir las estrategias en la empresa que administra dichos espacios, y por otra parte


contribuir a enriquecer la literatura sobre el tema de gestión turística.

En este contexto, la Organización Mundial de Turismo (1998) ha señalado que “la Calidad Total, es la apuesta más segura para lograr la competitividad”; agregando que las organizaciones turísticas deben garantizar a sus clientes, su capacidad de responder a sus necesidades, deseos y expectativas, mejor que la competencia.

Uno de los modelos para explicar la calidad de servicio es el SERVQUAL propuesto por Parasuraman, Zeithmal y Berry (1988, 1991, 1994); ellos sostienen que la calidad percibida es la amplitud de la diferencia que existe entre las expectativas o deseos de los clientes (servicio esperado) y sus percepciones (servicio percibido). Para el desarrollo del presente estudio se empleó una adaptación de la escala SERVQUAL, que según Mejías (2005) es la escala más usada, fiable y aceptada para la medición de la calidad de los servicios.

El incremento de la competencia en el sector servicios, causado entre otros factores por la globalización y los procesos de desregularización del transporte aéreo y la actividad turística (Acerenza, 2003), ha hecho surgir en las empresas la necesidad de diferenciar sus servicios, por lo que tienen que luchar por conseguir un lugar en el conjunto de elección de los clientes, lo que implica competir con otros productos turísticos.

En este sentido, la satisfacción del cliente a través de la prestación de elevados niveles de calidad de servicio es la herramienta competitiva más importante de que dispone la empresa turística en general, y los establecimientos termales en particular (Sernatur, 2004).

Un factor a considerar, como lo señalan Alén y Fraiz (2004), es el componente no estacional

del turismo termal, la cual hace que sea un sector que mantiene un elevado índice de afluencia de clientes durante todo el año. A esto se debe añadir que la estancia media en un balneario es elevada debido a la duración de los tratamientos termales (muy superior, además, a la de cualquier otra tipología de turismo) y que normalmente los balnearios se sitúan en zonas del interior, convirtiéndose en muchos casos en verdaderos dinamizadores de la economía local, generando entonces un gran impacto socio-económico en estas comunidades.

Hoy en día, estos destinos son instituciones de renovada importancia no sólo en el aspecto médico, sino turístico y social. El uso de las aguas se está extendiendo en lo que podría ser una gran alternativa económica, ya que no son lugares exclusivamente para enfermos sino para gente joven y sana, ya que no se debe olvidar el carácter preventivo de los tratamientos termales, lo que ha llevado a que la juventud se plantee este tipo de vacaciones de salud.

En este caso de estudio, se hace preciso investigar la percepción de la calidad del servicio brindado, y de esta manera evaluar el nivel de servicio de estas instalaciones para obtener las posibles discrepancias y plantear estrategias que minimicen este efecto para lograr un mejor desempeño.

La cantidad de clientes que visitaron el centro turístico objeto de estudio durante el año 2009 por concepto de alojamiento, corresponde a un porcentaje de ocupación de 67,86%. Sin embargo, para el año 2008 los clientes con estadía significaron un porcentaje de ocupación de 72,95%.

Estas cifras con respecto a los años anteriores al 2008, venían en ascenso, es decir, que comenzaron a descender a partir del 2009. Esta


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situación también se pudo evidenciar en otros servicios de importancia en el centro en estudio, como lo son el SPA (de 38.539 servicios/año en el 2008 a 34.412 servicios/año para el 2009) y los usuarios de las piscinas termales (de 323.099 visitantes/año en el 2008 a 314.451 visitantes/año en el 2009), lo que representa una disminución de las utilidades sobre las ventas por decremento de la demanda, que requiere ser estudiada con detenimiento.

Vale la pena señalar que la ubicación geográfica del centro turístico objeto de este estudio, le hace estar en una situación privilegiada para poder captar un significativo mercado potencial como lo es la Región Central y Capital, donde se concentra casi la mitad de la población de Venezuela y de esta manera poder incrementar nuevamente los servicios ofertados y elevar los márgenes de ganancias de la organización.

Aunado a este hecho, la disminución de la demanda genera una reacción en cadena que afecta a la economía local que depende casi exclusivamente de la afluencia de usuarios que asisten al centro turístico (restaurantes, artesanos, comercios).

Este artículo está estructurado de la siguiente manera: una vez presentados algunos antecedentes y términos clave, a manera de introducción, se señala el marco metodológico; seguidamente, como parte de los resultados y discusión, se realiza el análisis de los factores, previa demostración de la adecuación de los datos; así mismo, se realizan los respectivos análisis de fiabilidad y validez de la escala usada, para finalizar con las conclusiones de la investigación y las respectivas referencias.

METODOLOGÍA

Esta investigación de naturaleza exploratoria y de carácter mixto (cualitativo-cuantitativo),

se inicia no obstante, con una revisión documental, a manera de estado del arte, y con entrevistas a grupos de interés (focus group) para sustentar los factores que determinan la calidad de los servicios turísticos termales en el caso de estudio.

Posteriormente, se obtuvo la información directamente de los usuarios, mediante la aplicación de una encuesta, previamente diseñada con base en el modelo SERVQUAL y SERVQUALing.

La población objeto de estudio estuvo conformada por aquellos clientes que se hospedaron en el centro de turismo termal. Dicha población es finita, según cifras aportadas por la empresa representan un total de 88.850 camas plaza como máxima capacidad por año, sin embargo, debido a la difícil ubicación del cliente o a la indisposición del mismo para contestar la encuesta, se decide utilizar un muestreo no probabilístico por conveniencia; justificado además por la falta de un marco de muestreo preliminar para sustentar un muestreo probabilístico. Los métodos no probabilísticos no se basan en un proceso de azar sino que es el investigador quien elige la muestra, el criterio para la selección de muestras por conveniencia se basa en la accesibilidad de la población (Abascal y Grande, 2005).

En esta investigación se aplicó la técnica estadística multivariante de Análisis de Factores, para identificar los factores que caracterizan la calidad de los servicios en el caso en estudio; así mismo, para el análisis de fiabilidad se evaluó la consistencia interna usando el coeficiente Alfa de Cronbach (α), y para la evaluación de la validez del instrumento, se aplicaron técnicas estadísticas no paramétricas estableciendo un nivel de significación de 5%.


Para facilitar el análisis de los datos se usaron el software SPSS® y la hoja de cálculo Excel de Office®.


Una vez realizada la revisión de literatura para sustentar la investigación, se diseñó un cuestionario basado en los modelos SERVQUAL y SERVQUALing, en donde los ítems se adaptaron al contexto del Centro Turístico Termal, en el cual se contempla solo la medición de las percepciones de la Calidad de Servicio. En el cuestionario diseñado se incluyeron 25 ítems destinados a medir la calidad de servicio. Los encuestados se encargaron de evaluar los diferentes ítems por medio de una escala de Likert de 7 categorías, siendo 1 el menor valor posible y 7 el mayor valor. Los ítems fueron colocados en el cuestionario de forma aleatoria para así evitar patrones de respuesta. Se agregaron preguntas adicionales al modelo SERVQUAL, para determinar si son también representativas en la Calidad de Servicio prestada por el Centro Turístico Termal objeto de estudio. Se aplicaron 186 encuestas, de las cuales 147 fueron válidas para el estudio, lo que representa un índice de respuesta de 79%.

Análisis de factores

El Análisis de Factores tiene como objetivo reducir o condensar la información contenida en una serie de variables originales en un número más pequeño de dimensiones (o factores) nuevos con la mínima pérdida de información posible (Mínguez y Fuentes, 2004). En esta técnica se analiza la estructura de interrelaciones entre un gran número de variables para determinar un conjunto de dimensiones subyacentes comunes llamados factores (Fernández, 2009), y forma parte de un conjunto de técnicas estadísticas de análisis

de datos multivariantes usadas para estudiar múltiples mediciones de cada individuo o elemento bajo observación. La condición básica para la aplicabilidad del Análisis de Factores se centra en asegurarse de que existen el número suficiente de correlaciones entre las variables.

Etapas para la aplicación del Análisis de Factores

Salvador y Gallardo (2006) ofrecen un esquema donde se muestran las etapas o pasos a seguir para realizar un Análisis de Factores, el cual fue utilizado para facilitar el desarrollo de esta investigación.

a. Formulación del problemaComo primer paso, se debe realizar una selección de las variables a analizar así como de los elementos de la población en la que dichas variables van a ser observadas. Es fundamental que las variables recojan aspectos especiales de la temática que se desea investigar y su selección debe estar marcada por la teoría subyacente del problema.

En esta investigación, para evaluar la calidad de servicios turísticos termales, con base en la revisión bibliográfica realizada a partir de las dimensiones del modelo SERVQUAL de Parasuraman et al (1988), se establecieron los siguientes Factores preliminares:

o Dimensión 1: Servicios Ofrecidos a los Visitantes con Estadía.

o Dimensión 2: Imagen (elementos físicos o tangibles de las instalaciones).

o Dimensión 3: Atención al Cliente (amabilidad, trato, cortesía).

o Dimensión 4: Capacidad de Respuesta (rapidez y diligencia).

o Dimensión 5: Seguridad.


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los cuales son supuestos de las variables latentes en las cuales se podrían agrupar las variables de la encuesta aplicada.

La selección de estos factores, así como sus variables fue producto de una revisión metodológica con el equipo de trabajo, donde participaron expertos en el área de calidad de servicio y personal del centro turístico.

b. Análisis de la matriz de correlaciónPosteriormente a la formulación del problema, se procede a la obtención de la Matriz de correlación muestral a partir de los datos de la muestra, para luego proceder a analizar dicha matriz y decidir si el modelo factorial es adecuado.

Para que el uso de la técnica sea pertinente es conveniente que dicha matriz contenga grupos de variables que correlacionen fuertemente entre sí (Pardo y Ruiz, 2002). El determinante de la matriz de correlaciones es un indicador del grado de las intercorrelaciones (Martín, Caberos y de Paz, 2008), si el determinante es muy bajo, las correlaciones son muy altas; el valor del determinante presentado es pequeño para el caso estudiado (Det=2.49E-11), lo cual es evidencia de lo adecuado del análisis, ya que cuando las variables de una matriz están linealmente relacionadas, el valor del determinante se aproxima a cero, lo que significa que el Análisis de Factores es una técnica pertinente para analizar esas variables.

Adicionalmente, se calcula una medida que indica la idoneidad de la aplicación del Análisis de Factores, la medida de adecuación muestral de Kaiser-Meyer-Olkin (KMO), que es un índice que compara las magnitudes de los coeficientes de correlación observados con las magnitudes de los coeficientes de correlación parciales. De Vicente y Oliva y Manera (2003) consideran muy buenos los

valores de KMO que se encuentren entre 0,8 y 0,9; y consideran aceptables los mayores a 0,5. El resultado para la medida KMO (0,940) es considerado muy bueno y verifica el uso de la técnica para explicar los datos, entonces puede aplicarse el método de extracción de componentes principales para encontrar los factores.

Para esta investigación se utilizó el método de las componentes principales, como método de extracción. Este método consiste en obtener factores intercorrelacionados que sean combinación lineal de las variables originales, de manera que al seleccionar un número reducido de ellos expliquen la variabilidad total de estas variables (Carrasco, 2004). En la obtención del número de factores se usan normalmente como criterios que la varianza explicada esté alrededor de 60% y los autovalores iniciales mayores a uno (Tapia, 2007; De Vicente y Oliva y Manera, 2003). La varianza total explicada de los tres factores o dimensiones obtenidas acumulan un 68,742 % con lo cual se cumple el criterio establecido previamente, siendo éste un arreglo inicial.

Para facilitar la interpretación de la solución obtenida de dicho análisis, se utilizó el método de Rotación VARIMAX que tiene como objetivo minimizar el número de variables que tienen cargas altas en un factor. Si la contribución es alta, es indicativo de que gran parte de la varianza de cada variable está recogida en los factores seleccionados, y al emplear dichos factores en lugar de las variables, no se pierde mucha información. La matriz de componentes rotados del modelo aplicado presenta una fuerte carga para el primer factor, con un total de 14 variables correlacionadas, lo que se puede tomar como una debilidad del modelo debido a un desbalance proporcional de cargas para los tres factores (14 para el primer factor, 6 para el segundo, 4 para el tercero y una variable con carga inferior a 0,5).


Con la finalidad de mejorar el modelo preliminar, fue necesaria la eliminación de variables en función de los criterios estadísticos establecidos. Finalmente se aplica para el modelo final o modelo propuesto el Análisis de Factores, se recalcula el determinante de la matriz de correlaciones arrojando un valor pertinente de 2,12E-10 el cual tiende a cero, y permite establecer que la técnica si conviene con esas variables. Luego se estudia la aplicabilidad, arrojando un valor de KMO de 0,933 para el arreglo de factores y variables, esto demuestra que el nuevo conjunto de datos es adecuado para el Análisis de Factores. Los

3 factores obtenidos acumulan un 69,820% de la varianza total explicada, lo cual cumple con el criterio establecido previamente.

Modelo propuesto para el análisisDespués de la identifi cación de los factores en conjunto se interpreta y busca el signifi cado de las variables para describir cada dimensión.

Fueron estos los pasos que permitieron concretar el modelo fi nal, quedando agrupadas las variables en los factores correspondientes, como se puede ver en Tabla N°1.

Tabla N°1 Factores que determinan la calidad de los servicios turísticos termales

1 Servicios elementales. Asistencia propia y mínima necesaria del principal medio del negocio como lo es el recurso humano.

17 Nuestro personal le brinda una atención personalizada13 El comportamiento de nuestro personal le inspira confi anza05 Cuando nuestro personal promete hacer algo en cierto tiempo, lo hace03 El personal que le atiende tiene apariencia pulcra12 Nuestro personal siempre está dispuesto a ayudarlo15 El personal tiene conocimientos sufi cientes para responder a sus preguntas07 Nuestro personal realiza bien el servicio la primera vez16 Nuestro personal es siempre amable con usted08 Nuestro personal concluye el servicio en el tiempo prometido10 El servicio que se le ofrece es puntual06 Cuando tienes un problema, se muestra un sincero interés en solucionártelo

2 Servicio complementario. Opciones de competitividad que le dan valor agregado extra al cliente

22 Existen medios para tomar reservaciones de acuerdo a sus requerimientos21 Nosotros le ofrecemos paquetes que están a su alcance24 Existe atención medica permanente23 Nuestro personal le ofrece una atención individualizada25 Contamos con facilidades en el estacionamiento19 El Centro Termal comprende las necesidades específi cas de sus usuarios

3 Aspectos tangibles, imagen. Visualización de las instalaciones, equipos y material con información

01 Contamos con equipos de apariencia moderna y atractiva 02 Nuestras instalaciones físicas son visualmente atractivas04 Los elementos materiales (folletos, facturas, etc.) son visualmente atractivos


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Validez de la encuestaLa validez indica el grado con que pueden inferirse conclusiones a partir de los resultados obtenidos; es el grado en el que un instrumento en verdad mide la variable que se busca medir (Hernández, Fernández y Baptista, 2010; Abascal y Grande, 2005), cuando mide aquello para lo cual está destinado, en este caso, la calidad de los servicios turísticos.

Para determinar la validez de la encuesta usada en la presente investigación se utilizan diferentes perspectivas (Martín, 2004; Oliden, 2003; APA, 1999), las cuales se pueden resumir en los siguientes enfoques: validez de contenido, validez de criterio y validez de concepto.

Una escala presenta validez de contenido si los ítems que la componen son relevantes y además son representativos del atributo definido. Para que se cumpla con este criterio es necesario que cada variable a medir del instrumento se encuentre respaldada con su respectiva definición conceptual o teoría citada previamente.

La validez de contenido está representada por las referencias de literatura especializada y antecedentes sobre el tema (López y Serrano, 2001; Acerenza, 2003; Alén, y Rodríguez, 2004; Alén, y Fraiz, 2004; Altés, 2006; Morillo, 2007, 2009; D’Armas, Barreto y Mejías, 2011, entre otros), de este material se revisaron indicadores y datos presentes en estas investigaciones que sirvieron para su posterior adaptación en el instrumento propuesto y de esta manera evaluar la calidad percibida del servicio del establecimiento de turismo termal.

Posteriormente se realizó una revisión por parte de expertos en el área de hotelería y turismo como también en el área de gestión de la calidad, emitiendo su conformidad

respecto al instrumento propuesto (estructura de contenido de las variables). No obstante, se realizaron una serie de recomendaciones y observaciones referentes a la aplicación del instrumento para su mejor comprensión al momento de efectuarlo. Teniendo en cuenta las fases seguidas en el proceso de investigación, se considera que queda evidenciada la validez de contenido.

La Validez de criterio establece la validez de un instrumento de medición comparándola con algún criterio externo aplicado a la misma muestra en el mismo momento. La validez de criterio se puede clasificar en concurrente y predictiva.

Para determinar si el instrumento presenta validez concurrente los encuestados se clasifican en dos grupos tal como lo sugiere Mejías (2005), el primero formado por aquellos cuyas puntuaciones medias son inferiores al promedio general (baja percepción) y el otro con las puntuaciones medias que fueron superiores al promedio (alta percepción); luego se determina la existencia de diferencias significativas entre ambos grupos, usando una pregunta auxiliar que se incluyó en la encuesta que mide la calidad de servicio de manera general. Para determinar si existe o no diferencia significativa entre los grupos se aplica la prueba U de Mann Whitney (Montgomery y Runger, 2011; Wackerly, Mendenhall y Sheaffer, 2008), la cual es una prueba no paramétrica que analiza el grado de separación de las muestras, mientras más pequeña sea esta separación más razonable se considerara la explicación subyacente. Esta prueba no exige la normalidad de los datos y es una buena alternativa a la prueba T student para probar las diferencias de medias. El nivel de significancia de la prueba fue menor a 0,01 y obtuvo un valor Z de -8,884, con lo cual queda evidenciada la validez concurrente.


Para determinar la validez predictiva, se realizó un análisis de regresión múltiple entre variables (Montgomery y Runger, 2011; Wackerly, Mendenhall y Sheaffer, 2008), entre la variable que mide la satisfacción del servicio (variable dependiente) y el promedio de las puntuaciones por factores del modelo (variables independientes). Los resultados obtenidos reflejan un coeficiente de determinación (R2) de 0,745, demostrando que existe alta relación entre la variable satisfacción de servicio general con el grupo de variables pertenecientes al modelo propuesto. También se obtuvo un nivel de significación menor a 0,001 del estadístico F, lo que corrobora la relación entre de las variables.

La Validez de concepto se refiere al grado en el que una medición se relaciona de manera consistente con otras mediciones, de acuerdo con hipótesis derivadas teóricamente y que conciernen a los conceptos (o constructos) que se están midiendo.

En esta investigación se considera a la validez convergente. Existe validez convergente cuando un mismo fenómeno es medido de diversas formas y arroja resultados similares.

Para probarla se aplicó la prueba de correlación de Spearman (Montgomery y Runger, 2011; Wackerly, Mendenhall y Sheaffer, 2008) al ítem calidad del servicio y al ítem satisfacción. Los coeficientes de correlación obtenidos son 0,856 y 0,818 para el modelo propuesto. El p-valor para el modelo fue menor a 0,001 lo que refleja una relación significativa entre las variables, lo cual prueba la validez convergente.

Análisis de fi abilidadLa fiabilidad de la escala usada se determinó usando el coeficiente Alfa de Cronbach (α). El resultado alcanzado para este análisis fue 0,967 en el caso bajo estudio, lo cual indica

consistencia interna de las respuestas. Los valores del coeficiente Alfa de Cronbach (α) se expresan en la escala de 0 a 1, donde valores cercanos a los extremos expresan baja o alta consistencia interna (Prat y Doval, 2003; Hernández, Fernández y Baptista, 2010; Abascal y Grande, 2005). La escala usada mide la característica de Calidad de Servicio, lo que se interpreta como garantía de una alta fiabilidad del instrumento, tomando en cuenta investigaciones previas que consideran valores mayores a 0,80 como buenos.

CONCLUSIONES

La mayoría de los trabajos de investigación disponibles y consultados toman como referencia SERVQUAL, lo que lo hace el más adecuado para iniciar un programa de medición de calidad de servicio.

El análisis del instrumento aplicado determinó el nivel de servicio en el centro turístico termal, así como los factores que determinan la calidad de servicio; esta información puede servir de apoyo a la gerencia en la toma de decisiones.

Basándose en el Análisis de factores, la Calidad del Servicio percibida por los usuarios con estadía del centro turístico termal se puede dimensionar en tres factores, entre los cuales están claramente definidos los Servicios Elementales, los Complementarios y los Elementos Tangibles.

Con base en un nivel de significación del 5%, el instrumento presenta validez de contenido, de criterio y de concepto, por lo cual se puede usar para medir la calidad de servicio percibida por las visitantes con estadía en el centro turístico termal donde se realizó el estudio, y previo ajuste, podría ser usado en otros establecimientos similares.


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Nota: los datos (estadísticos) reportados en este artículo forman parte de los resultados de un proyecto del Grupo de Investigación en Gestión de la Calidad financiado parcialmente con fondos del CDCH-UC; así mismo, los avances fueron presentados en el “V Simposio Internacional de Ingeniería Industrial: Actualidad y Nuevas Tendencias 2012”, y en el trabajo especial de grado de David González y Pablo Guillén.

REFERENCIAS

ABASCAL, E.; GRANDE, I. (2005). Análisis de encuestas. Madrid: ESIC Editorial.

ACERENZA, M. (2003). Gestión de marketing de destinos turísticos en el ambiente competitivo actual. Aportes y transferencias, 7(2), 43-56.

ALÉN, M.; FRAIZ, J. (2004). Evaluación de la relación existente entre la calidad de servicio, la satisfacción y las intenciones de comportamiento en el ámbito del turismo termal. Revista Europea de Dirección y Economía de la Empresa, 15 (3), 171-184.

ALÉN, M.; RODRÍGUEZ, L. (2004). Evaluación de la calidad percibida por los clientes de establecimientos termales a través del análisis de sus expectativas y percepciones. Revista Gallega de Economía, 13 (1-2), 1-18.

ALTÉS, C. (2006). El turismo en América Latina y el Caribe y la experiencia del BID. Serie de informes técnicos del Departamento de Desarrollo Sostenible. Washington, D.C.: Banco Interamericano de Desarrollo.

BRENNER, E. (2005). El desarrollo turístico de la región de aguas termales de Goiás, Brasil. Cuadernos de turismo, 16, 105-121.

BRENNER, E. (2006). La motivación turística: el caso de la región de las aguas termales de Goiás, Brasil. Boletin de la A. G. E., 42, 303, 314.

CARRASCO, S. (2004). Análisis de Factores General. Universidad de Valencia, España. Disponible en: http://www.uv.es/~carrascs/PDF/AFGs.pdf . [Consultado: 2012, Julio].

CROSBY, A.; MOREDA, A. (1996). Elementos básicos para un turismo sostenible en las áreas naturales. Madrid, CEFAF.

D’ARMAS, M.; BARRETO, Y.; MEJIAS, A. (2011). Dimensiones de la calidad de los servicios en el sector turismo de Ciudad Guayana, Venezuela. Universidad, Ciencia y Tecnología, 15 (58), 43-50.

DEVESA, M., LAGUNA, M.; PALACIOS, A. (2008). Un modelo estructural sobre la influencia de las motivaciones de ocio en la satisfacción de la visita turística. Revista de Psicología del Trabajo y de las Organizaciones, 24 (2), 253-268.

DE VICENTE Y OLIVA, M.; MANERA, J. (2003). El Análisis factorial y por componentes principales. En Análisis Multivariable para las Ciencias Sociales (Comp. Levy, J. y Varela, J.). Madrid: Pearson Education.

FERNÁNDEZ, A. (2009). Técnicas de análisis multivariante aplicadas al turismo. Málaga: canales 7 Servicios editoriales.

GÁNDARA, J. (2004). La calidad y la competitividad de los destinos turísticos urbanos. Turismo Visão e Ação, Balneário Camboriú (SC), 6 (1), 69-93.

HERNÁNDEZ, R.; FERNÁNDEZ, C.; BATISTA, P. (2010). Metodología de la investigación, quinta edición. México: McGraw-Hill.


LÓPEZ, M.; SERRANO, A. (2001) Dimensiones y medición de la calidad de servicio en empresas hoteleras. Revista Colombiana de Marketing, 2 (3), 1-13.

MARTIN, M. (2004). Diseño y validación de cuestionarios. Matronas profesión, 5 (17), 23-29.

MARTIN, Q.; CABEROS, M.; DE PAZ, Y. (2008). Tratamiento estadístico de datos con SPSS. Madrid: Internacional Thomson Editores.

MEJÍAS, A. (2005). Modelo para medir la calidad de servicio en los estudios universitarios de postgrado. Universidad, Ciencia y Tecnología, 9 (34), 81-85.

MÍNGUEZ, A.; FUENTES, M. (2004) Como hacer una investigación social. Valencia: Tirant Lo Blanch.

MONTGOMERY, D.; RUNGER, G. (2011). Applied statistic and probabilistic for Engineers, fifth edition. USA: John Wiley & Sons.

MORILLO, M. (2007). Análisis de la calidad del servicio hotelero mediante la escala SERVQUAL. Visión gerencial, 6 (2), 269-297.

MORILLO, M. (2009). Expectativas y percepciones del turista sobre el servicio hotelero: Caso: Hoteles de turismo del Municipio Libertador del Estado Mérida, Venezuela. FERMENTUM Revista Venezolana de Sociología y Antropología, 19 (55), 331-364.

NACIONES UNIDAS (2010). Recomendaciones internacionales para estadísticas de turismo. Madrid/Nueva York: naciones Unidas.OLIDEN, P. (2003). Sobre la Validez de los tests. Psicothema, 15 (2), 315-321.ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE TURISMO (1998). Introducción al turismo. Madrid: Organización Mundial de Turismo.

ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE TURISMO (2012). ¿Por qué el turismo? El Turismo un fenómeno económico y social. http://www2.unwto.org/es/content/por-que-el-turismo fecha de consulta Octubre 2012.

PARASURAMAN, A.; ZEITHAML, V.; BERRY, L. (1988). SERVQUAL: A Multiple-Item Scale for Measuring Consumer Perceptions of Service Quality. Journal of Retailing, 64 (1), 12-40.

PARASURAMAN, A.; ZEITHAML, V.; BERRY, L. (1991). Refinement and Reassessment of the SERVQUAL Scale. Journal of Retailing, 67 (4), 420-450.

PARASURAMAN, A.; ZEITHAML, V.; BERRY, L. (1994). Alternative Scale for Measuring Service Quality: A Comparative Assessment Based on Psychometric and Diagnostic Criteria. Journal of Retailing, 70 (3), 201-230. PARASURAMAN, A.; ZEITHMAL, V.; BERRY, L. (1994). Calidad total en la gestión de servicios. Madrid: Díaz de Santos.

PARDO, A.; RUIZ, M. (2002). SPSS 11. Guía para el análisis de datos. McGrawHill. Madrid.PRAT, R. y DOVAL, E. (2003). Construcción y análisis esatdístico de escalas. En Análisis Multivariable para las Ciencias Sociales (Comp. Levy, J. y Varela, J.). Madrid: Pearson Education.

SALVADOR, M.; GALLARDO, P. (2006). Análisis de factores. Universidad de Zaragoza, España. http://www.5campus.com/leccion/factorial fecha de consulta Junio 2012.

SERNATUR, Servicio Nacional de Turismo de Chile (2004). Chile: El desafío de un turismo de calidad. Santiago de Chile.

STANDARDS FOR EDUCATIONAL AND PSYCHOLOGICAL TESTING (1999). USA:


177

American Educational Research Association, American Psychological Association, National Council on Measurement in Education.

TAPIA, J. (2007). Introducción al análisis de datos multivariantes. Colección Docencia Universitaria. Barinas: Ediciones de la Universidad Ezequiel Zamora.

WACKERLY, D.; MENDENHALL, W.; SHEAFFER, R. (2008). Estadística matemática con aplicaciones, séptima edición. México: Cengage Learnig editores.

WALLINGRE, N. (2011). Avances en la construcción del conocimiento del turismo, pensando la disciplina del turismo desde una perspectiva integral. Estudios y perspectivas en turismo, 20 (1), 149-2

Fecha de recepción: 18 de febrero de 2013

Fecha de aceptación: 30 de mayo de 2013

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REVISTA INGENIERÍAY SOCIEDAD-UCINDICE ACUMULADOVOL. 1 - VOL. 6Junio 2006 - Junio 2013

1.- Investigación

Acosta, M. La entrevista en profundidad como un Instrumento para conocer los estilos de aprendizaje de los estudiantes de las ciencias experimentales. No.2 pp. 102-106. 2006

Alvarado, C.; Pérez, D.; Marquina, G. Evaluación de la composición química del aceite esencial de mastranto (hyptis suaveolens) según su origen geográfico en el estado Yaracuy, Venezuela. No. 2 pp. 95-105

Arraiz, S. Estrategias gerenciales de manufactura de clase mundial (wcm) en el área de logística. Caso: Sector automotriz, Estado Carabobo. No.2 pp. 100-110. 2011

Arraiz, S.; Zambrano, F. Eliminación sistemática del desperdicio con un enfoque concurrente. No.1 pp. 35-41. 2008

Arteaga, Y. Sistema de indicadores de gestión para institutos de educación superior. No.2 pp. 92-102. 2007

Arvelo, J.; Investigación y Ciencia un Compromiso Social. No.1 pp. 38- 42. 2007

Astudillo, E.; Illada, R.; Carrillo, A. La Educación Superior como Vehículo para generar Salud, Bienestar y desarrollo social. No.2 pp. 72-76. 2006

Barrios, M.; Sira, S. El Kaizen en los procesos Académicos. No.2 pp. 83-93. 2006

Barrios M.; Zavala, B.; Ortiz, F. Diseño de Herramientas para el Control de Procesos de Producción de Envases de Vidrio. No.1 pp. 25-30. 2006

Brito, C.; Pacheco, S. Propuesta para El Diseño de un Sistema Automatizado para Evaluaciones en Línea. No.2 pp. 65-76. 2007

Carmona, H.; Aguilera, C.; Siónchez, J. Reducción de niveles de ruido y vibración en una planta ensambladora de vehículos. No.2 pp. 87-93. 2011

Carrero, M. Factores que afectan la transformación de biomasa en bioetanol. No.1 pp. 53-60. 2013

Chávez, Y.; Sánchez, I. Metodología para evaluar económicamente la recuperación de edificaciones públicas. Caso: módulo de servicio integral La Haciendita, M unicipio Diego Ibarra, Mariara, Estado Carabobo. No.1 pp. 16-22. 2009

Chou, L.; Pacheco, C.; Mejías, A. Percepción de la calidad del servicio de recolección de desechos sólidos. Un estudio de caso del municipio Naguanagua, Venezuela. No.1 pp. 31-36. 2010

Cira, L.; Godínez, I. Modelo de Gestión Integrada Calidad –Medioambiente (CYMA). No.1 pp. 15-24. 2006

Delgado, F. Plan de mejora contínua de telecomunicaciones en pro de la calidad de servicio en PDVSA. No.1 pp. 43-50. 2009

El Sarrouch, E.; Peña, F. Caracterización del Estilo de Liderazgo Femenino en el Ejercicio de la Ingeniería Industrial. No.1 pp. 49-53. 2008

Espinoza, A.; Rojas, A.; Jiménez, M. Estimación del lead time de producción en el área de

179

emulsiones de una empresa de pintura por medio de la simulación. No.1 pp. 70-84. 2013

Falcón, V. Los Proyectos y la Proyección del Ingeniero en la Sociedad. No.2 pp. 50-59. 2007

Fernández, H.; Martínez, C; Jiménez, M. Simulación del sistema de transporte de la Universidad de Carabobo, rutas: Centro-UC y UC- Centro. No.2 pp. 77-83. 2007

Figueroa, D.; Sánchez, N. Influencia de los aditivos en el desempeño del sistema base color Dupont. No.1 pp. 17-28. 2008

Francis, C.; Navas, B. Desarrollo de un sistema de control integral en una empresa manufacturera. Caso: CVG Alucasa. No.2 pp. 72-84. 2008

Galleguillos, L.; Sanhueza, M.; Santelices, I. Caracterización, y perspectivas de la innovación tecnológica en Pymes de la Región Bío-Bío, Chile. No.2 pp. 103-111. 2007

Giraldo, M. Estrategias Docentes para un Aprendizaje Significativo. No.1 pp. 46-51. 2006

González, A.; Maneiro, N. Metodología de Planeación y Control de Inventarios en una Empresa Comercializadora de Aislamientos Térmicos. No.1 pp. 14-20. 2007

Guanipa, V. Efecto de una mexcla de aldehídos en la formulación de gasolinas G91 y G95 procedentes de una refinería venezolana. No.2 pp. 106-116. 2012

Guevara, A. Diseño de un sistema de control preventivo de la gestión de logística. Caso: Empresa venezolana manufacturera del sector pinturas. No.2 pp. 62-71. 2008

Hernández, C.; Botín, A.; Londoño, P.; Mieres-Pitre, A. Efecto del acondicionamiento del trigo sobre la calidad de la harina panadera. No.1 pp. 29-43. 2013

Hernández, R.; Osto, Z. Estudio de la localización y funcionamiento de una planta de compostaje en el Eje Occidental del Estado Carabobo. No.2 pp. 91-99. 2009

Herrera, G. Reyes.; Vielma, J.; Barbat, A.; Pujades, L. Estado del conocimiento sobre metodologías de evaluación de vulnerabilidad sísmica de edificios. No.1 pp. 7-28. 2013

Hurtado, L.; Pérez, F.; Valdés, J.; Velasco, J. Herramienta didáctica computacional para realizar el diseño geométrico-cinemático de un sistema de leva de disco con diferentes seguidores. No.1 pp.7-19. 2012

Londoño, P.; Mujica, M. Elaboración de un “benchmarking” en los servicios que prestan los laboratorios de universidades públicas de Venezuela y de otros países para autosustentarse. No.1 pp. 07-15. 2009

López, D.; Bruce, J.; González, N. Evaluación del sistema de concentración de ácido fosfórico con roca togo en Tripoliven C.A. No.1 pp. 21-31. 2011

López, R.; Gorrín, J.; D’Alessandro, R. Estrategias para el desarrollo de las pequeñas y medianas empresas pertenecientes al sector metalmecánico de Capemiac. No.1 pp. 42-48. 2008

Loyo, Y. Algoritmos evolutivos dinámicos estocásticos como apoyo en la toma de decisiones. No.2 pp. 65-71. 2010

180

Mago, M.; Delgado, A. Reubicación de Línea de Producción de una Fábrica de Productos Escolares. No.2 pp. 127-136. 2006

Mallia, A.; Dautant, R.; Niño, Z.; Sierra, A. Evaluación del proceso de desnitrificación en reactores escala piloto tipo bioactivados RDS con remoción de nutrientes. No.1 pp. 35-42. 2012

Marcano, L.; Elizalde, G. Dinámica del nitrato en dos suelos de la cuenca del lago de Valencia, Venezuela. No.2 pp. 72-77. 2010

Martínez, Y.; Fung, Y.; Brea, Y.; Subero, N. Evaluación del contenido de fósforo en un suelo tratado con lodo. No.1 pp. 43-49. 2012

Medina, E. Evaluación de las condiciones ergonómicas del niño en edad escolar. Caso: Instituciones Educativas del Estado Carabobo, Venezuela. No.1 pp. 35-42. 2009

Medina, E.; Di Domenico, C. Evaluación Ergonómica de los puestos de Trabajo Administrativos en una Empresa Manufacturera de Grasas y Lubricantes. No.1 pp. 27-31. 2007

Medina, E.; Giraldo, M. Sistema de Medición y Control de la Gestión Financiera y Operativa de los Operadores Logísticos. En el Sector de Alimentos Consumo Masivo. No.1 pp. 31-38. 2006

Medina, J.; Paricaguán, B. Caracterización química de tres residuos orgánicos provenientes del Hipódromo Nacional de Valencia. No.1 pp. 61-69. 2013

Miqueleno, M.; Sarmiento, E. Matriz de versatilidad basada en el análisis funcional. Caso: Escuela de Ingeniería Industrial. No.2 pp. 94-103. 2008

Modroño, M.; Rosales, M.; Baricelli, P. Influencia de la transferencia de masa gas–líquido en reacciones de hidroformilación de olefinas de una nafta ligera con el complejo hidrosoluble rhh(co)(tppts)3. No.1 pp. 59-68. 2012

Monagas, E. Indicadores de Gestión en Bibliotecas Académicas de Educación Superior. No.1 pp. 32-37. 2007

Noguera, S.; Giraldo, M.; Amendola, L.; Depool, T. Diagnóstico de dificultades para la gestión del conocimiento en empresas constructoras. No.1 pp. 19-24. 2010

Ojeda, M.; Prieto, V.; Rondón, E. Validación de un instrumento para la evaluación post ocupacional de obras de infraestructura. Una aproximación mediante el análisis de factores. No.1 pp. 37-42. 2010

Oliva, K.; Pulido, I.; Becerra, C. Caracterización de los Sistemas de Planificación y Control de Producción de la Pequeña y Mediana Industria Metalmecánica del Estado Zulia. No.2 pp. 107-117. 2006

Ortiz, F.; Illada, R. Enfoque Sistémico para la Mejora de Procesos. No.2 pp. 77-82. 2006

Ortiz, F.; Maneiro, N. Dinámica de Sistemas: Otro Enfoque para la Modelación y Simulación de Ingeniería. No.1 pp. 6-14. 2006

Ortiz, J. Evaluación comparativa del rendimiento del proceso de extracción y caracterización del aceite de variedades de la semilla de pijiguao (bactris gassipaes hbk). No. 2 pp. 87-94. 2012

Osta, K. Estudio del Mercado de franquicias en el Estado Carabobo. No.1 pp. 58-63. 2006

181

Osta, K. Evolución Histórica de las Franquicias y su Impacto en la Economía Mundial. No.2 pp. 118-126. 2006

Osta, K. Actores clave en las franquicias venezolanas. Caso: de estudio: franquicia de distribución. No.1 pp. 23-34. 2009

Oviedo, E.; Hernández, C.; Mieres, C. Modelaje de la extracción de aceite asistida por microondas y con solvente de la almendra del corozo (acrocomia aculeata). No.2 pp. 78-83. 2010

Pacaricaguan, B.; Cartes, P.; Pinto, G.; Muñoz, J.; Arruti, A. Desarrollo de un Recubrimiento de Epóxido Reducible en Agua. No.2 pp. 103-111. 2007

Pacheco, E.; Osto, Z. Estudio de la Factibilidad Técnico Económico para Gestionar el Mantenimiento de la Autopista Regional del Centro Mediante Microempresas. Caso: Instituto Autónomo de Vialidad del Estado Carabobo (INVIAL). No.1 pp. 39-45. 2006

Palmero, D.; Rodríguez, I.; Osto, Z. Lineamientos para la aplicación del costeo basado en las actividades en una empresa manufacturera. Caso: Departamento de Logística. No.1 pp. 29-34. 2007

Parra, H.; Vásquez, S.; Geant, C.; Mujica, V. Determinación de los cambios fisicoquímicos presentes durante la fabricación de pinturas emulsionadas arquitectónicas. No.2 pp. 84-94. 2010

Piñero, A.; Arzola, M.; Rodríguez-Monroy, C. Estrategias de políticas públicas de innovación para el desarrollo de las capacidades de

las I+D+i, en las Pymis del Estado Bolívar, Venezuela. No.1 pp. 32-41. 2011

Quintero, A. Modelo simplificado de gestión estratégica para el sector pyme. Caso: Sector químico de pinturas. No.2 pp. 104-115. 2008

Rodríguez, A.; Mujica, M. Influencia de la metodología de implantación de los sistemas de calidad en la cultura de las PyMEs. No.1 pp. 42-50. 2011

Rodríguez, A.; Mujica, M. Influencia de la cultura organizacional en la competitividad de las PyMEs del municipio Diego Ibarra, estado Carabobo. No.2 pp. 117-127. 2012

Rodríguez, E. Ergonomía en la distribución de bebidas, un estudio integral. No.2 pp. 83-90. 2009

Rodríguez, E.; Aravena, E.; Vargas, E.; Cachutt, C. Estudio Comparativo De dos métodos de Valoración del Riesgo a Lesiones Músculo Esqueléticas. No.2 pp. 60-64. 2007

Rodríguez, E.; Fernández, S.; Verde, D. Estudio Integral en el Área de Noyeria de una Empresa Metalúrgica. No.1 pp. 6-13. 2007

Rodríguez, J.; Altomare, V.; Correia, A. Obtención del aceite de cucurbita máxima y su evaluación en un sistema polifásico emulsionado para fines cosméticos. No.1 pp. 44-52. 2013

Rodríguez, M. ¿Sé lo que mi nota dice que sé? No.2 pp. 94-101. 2006

Rodríguez, M.; Mujica, V.; Geant, C.; López, J.; Betancourt, V. Evaluación de las rocas

182

fosfáticas para la producción de ácido fosfórico y tripolisfosfato de sodio en una empresa de productos asociados al fósforo. No.2. pp. 100-108. 2009

Rojas, M. De la enseñanza basada en procesos mentales de Neuro Aprendizaje; Evidencias Biológicas. No.2 pp. 74-82. 2009

Romanello, A.; Salomón, Y.; Barrios, M. Evaluación interna y externa de un sistema de servicio. No.2 pp. 109-116. 2009

Sáenz, L. Naturaleza fractal de la deformación plástica en un acero inoxidable dúplex envejecido. No.1 pp. 7-20. 2011

Salama, M. Diseño de una metodología para evaluar económicamente la creación de una facultad de educación superior. Caso: Facultad de turismo y recreación de una universidad de carácter privado. No.1 pp. 7-18. 2010

Sánchez, N.; Subero, N.; Windevoxhel, R. Adsorción de fósforo en suelos ácidos venezolanos de uso agrícola. No.1 pp. 25-30. 2010

Siado, M.; Mejías, A. Evaluación de la calidad de servicio percibida por los clientes de alto consumo de una Empresa de Servicios Eléctricos. No.1 pp. 21-26. 2007

Sira, S. Autogestión del conocimiento Aplicado a la Asignatura de Ingeniería de Métodos I (Escuela de Ingenieria Industrial). No.1 pp. 52-57. 2006

Sira, S. Aplicación práctica de la descomposición de las medidas de eficiencia en empresas del sector construcción. No.2 pp. 85-93. 2008

Souri, A. Los Sistemas Productivos y sus Efectos en los Puestos de Trabajo y en la Satisfacción Laboral. No.1 pp. 7-16. 2008

Ugel, R.; Herrera, I.; Vielma, J.; Pujades, L. Análisis de escenarios de riesgo sísmico para toma de decisiones. Aplicación a edificio aporticado de concreto armado en el municipio Valencia. No.1 pp. 20-34. 2012

Velásquez, I.; Argote, D.; Navarro, J.; Mujica, V. Harina de pijiguao (bactris gassipaes hbk) como suplemento en la elaboración de un alimento balanceado para aves. No.2 pp. 79-86. 2011

Villanueva, A.; Ramos, P.; Jiménez, M. Simulación: herramienta para gestionar cadenas de suministros. No.1 pp. 50-58. 2012

Windevoxhel, R.; Sánchez, N.; Bastardo, H.; Malaver, N. Biorremediación de un suelo petrolizado empleando humus del río Caroní. No.2 pp. 94-99. 2011

2.- Divulgación de Experiencias Institucionales

Cruz, M.; Rafeh, S. Propuesta para la creación de la especialización en Mecatrónica en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo. No.2 pp. 95-107. 2010

Delgado, D.; Palmero, W.; Perozo, R.; Ortiz, F. Sistema integrado de videoconferencias Universidad de Carabobo (SIVUC). No.2 pp. 118-126. 2011

Monagas, E. El servicio bibliotecario de la Universidad de Carabobo ante la calidad, la internacionalización y la acreditación. No.1 pp. 51-59. 2009

183

Torres, M. Operacionalización de la función extensión en la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo. No.2 pp. 116-127. 2008

3.- Ensayos

Barrios, M. Fisonomía de la localización industrial y de la distribución de planta. No.1 pp. 58-64. 2011

Cachutt, C. Visión actual de la logística de operaciones. No.2 pp. 117-125. 2009

Jaramillo, A. Impacto de la obsolescencia de inventarios en la gestión empresarial. No.2 pp. 137-145. 2012

Medina, E. Una mirada hacia el pasado, presente y futuro de la gestión de proyectos. No.1 pp. 43-50. 2010

Medina, E. La programación lineal en la ingeniería industrial. No.2 pp. 111-117. 2011

Rivas, G. Responsabilidad social empresarial: algunas consideraciones teóricas para su comprensión. No.2, pp. 128-136. 2012

Rodríguez, E. Planifi cación, programación y control de la producción. No.2 pp. 108-117. 2010

Sira, S. Equilibrio entre las funciones de docencia, investigación y extensión en ingeniería. Desarrollo histórico. No.1 pp. 51-57. 2011

4.- Autor Invitado

Anderi, S. Los sistemas productivos y sus efectos en los puestos de trabajo y en la satisfacción laboral. No.1 pp. 7-16. 2008

Falcón, V. Los proyectos y la proyección del ingeniero en la sociedad. No 2 pp.50-58. 2008

Loyo, Y. Algoritmos evolutivos dinámicos estocásticos como apoyo en la toma de decisiones. No 2 pp.65-71. 2010

Rojas, M. De la enseñanza basada en procesos mentales al neuro aprendizaje; evidencias biológicas. . No.2 No 2 pp.50-58. 2008

Sáenz, L. Naturaleza fractal de la deformación plástica en un acero inoxidable dúplex envejecido. No 1 pp. 7-20. 2011

184 Normas y formato para la presentación de artículos en la revista Ingeniería y Sociedad UC

NORMAS Y FORMATO PARALA PRESENTACIÓN DE ARTÍCULOS EN LA REVISTA INGENIERÍA

Y SOCIEDAD UC(interlineado doble en Arial 10)

Autores1,2,3, (Apellidos, Nombres; Arial 12, regular, centrado, un espacio)(interlineado simple en Arial 10)

Institución(es) y dirección(es). (Arial 12, un espacio, regular, centrado). De existir más de un centro de trabajo, se indicarán superíndices al fi nal del apellido de cada autor (1,2,3, etc.) y se indica-

rán al comienzo de cada centro. Ejemplo:1. Universidad de... ; 2. Instituto de ..., etc.

Añadir el e-mail del autor principal al fi nal (no usar notas al pie de página). (interlineado doble en Arial 10)

Resumen: Este documento contiene información para guiar a los autores en la preparación de los artículos técnicos a ser presentados en la Revista Ingeniería y Sociedad UC. El documento está escrito en el estilo requerido para la elaboración de los artículos defi nitivos. Los autores deben seguir cuidadosamente las instrucciones para asegurar la uniformidad de los trabajos que sean aceptados para la publicación. El papel debe ser tamaño carta y los márgenes supe-rior e inferior deben ser de 2,5cm, el izquierdo de 2,5cm y el derecho de 1,5cm, el texto debe escribirse en doble columna (8,5cm de ancho por columna, separadas 0,5cm). Los títulos, el resumen y el abstract en una sola columna. El resumen no debe exceder de 150 palabras. El resumen debe especifi car: propósito, hipótesis/supuestos, metodología, resultados, discusión de resultados y conclusiones.

Palabras clave: Entre tres y cinco palabras clave.

NORMS AND FORMAT FOR ARTICLES TO BE PUBLISHED IN THE ENGINEERING AND SOCIETY UC JOURNAL

Abstract: This document contains information to guide authors in preparing technical articles for the Engineering and Society UC Journal. The document is written in the style required for fi nished articles. Authors must carefully follow the instructions to make sure that the articles are written in a uniform way. Letter-size paper must be used. Margins are to be as follows: upper and lower margins: 2.5cm; left: 2.5cm; right: 1.5cm. The text must be written in double columns (8.5cm wide, 0.5cn apart). The title, summary and abstract must be in a single column.

Key Words: Around 3 to 5 key words.


185

INTRODUCCIÓNLa Revista “Ingeniería y Sociedad-UC” es un órgano de divulgación del conocimiento científi co y tecnológico vinculado a lo hu-manístico y social en la Ingeniería y en la formación del ingeniero, lo cual supone una perspectiva de inter y transdisciplinaridad, bajo la responsabilidad de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Carabobo.

El objetivo fundamental de la Revista “Inge-niería y Sociedad-UC” es la publicación se-mestral de las investigaciones realizadas en el campo del conocimiento científi co y tec-nológico vinculado a lo humanístico y social.

La Revista “Ingeniería y Sociedad-UC” tiene como objetivos servir de órgano de divul-gación del conocimiento, estimular la pro-ducción intelectual de los docentes e investi-gadores de la Universidad de Carabobo, los Centros de Investigación Nacionales e Inter-nacionales, y de otros centros académicos de creación y producción del conocimiento, así como propiciar el intercambio cultural a través de redes información a nivel nacional e internacional, en procura de realimentar la investigación en las áreas mencionadas.

A los fi nes de cumplir con sus objetivos, la Revista admite la colaboración de au-tores nacionales y extranjeros, cuyos cri-terios deberán ser expuestos y analizados bajo los principios de libertad, innovación, coherencia, ética, contribución, social y sistematización que exige el conocimiento científi co.Los artículos serán sometidos a doble ar-bitraje ciego, previo a la publicación de los mismos. Si el comité editorial lo considera necesario se someterá a un tercer arbitraje. Sólo se aceptarán trabajos que puedan ser

incluidos en las siguientes secciones:I. Investigación. Proyecto en proceso o

concluido.II. Diseño Instruccional.III. Ensayo.IV. Información y/o Resumen de Eventos

Académicos.V. Reseña Bibliográfi ca.VI. Autor InvitadoVII. Divulgación de experiencias institucionales

Le corresponderá al autor(s) indicar a cual sección de las anteriormente mencionadas pertenece su trabajo.

Los trabajos deben ser originales e inéditos, en idioma español y no ser arbitrados por otras revistas. En el caso de que el trabajo fuese presentado en algún evento o publi-cación similar, se deberá suministrar los de-talles correspondientes (Nombre completo, fecha, lugar, institución organizadora).

Para someter un trabajo a la consideración de la Revista, se deberán enviar tres (03) ejemplares del trabajo, de los cuales dos (2) deben estar sin identifi cación. Adiciona-lmente, se debe enviar un CD con el docu-mento almacenado en Word, a la dirección: Revista “Ingeniería y Sociedad-UC”, Facul-tad de Ingeniería, Av. Universidad, Bárbula Valencia, Edo. Carabobo, Venezuela. Úni-camente se aceptarán trabajos provenien-tes del exterior a través de la dirección elec-trónica: [email protected]@gmail.com.

La extensión de los trabajos debe tener un máximo de 15 páginas, incluida la bibli-ografía.

En conjunto con el ejemplar identifi cado debe enviarse una página de presentación,


la cual debe contener título, autor(es), corre-o(s) electrónico(s), institución de proceden-cia, ciudad, una breve reseña curricular que no exceda cincuenta (50) palabras y el resu-men del trabajo.

La primera página de los ejemplares sin identifi cación personal sólo debe tener el título del trabajo y el resumen.

El orden a seguir para la redacción de los trabajos de investigación es el siguiente: Portada, Introducción, Metodología o Desar-rollo de la Investigación, Análisis, Discusión de Resultados, Conclusiones y Referencias Bibliográfi cas.

El orden a seguir para la redacción de los ensayos es: Presentación del tema, Suste-ntación, Conclusiones y Referencias.

La Portada debe contener: Titulo del trabajo, en idioma español y en idioma ingles; Nom-bre(s) del autor(es) y su(s) dirección(es) institucional(es) completa(s), correo elec-trónico; resumen del trabajo en idioma es-pañol y en idioma ingles (Abstract) con un máximo de ciento cincuenta (150) palabras; agregar al resumen de tres (03) a cinco (05) palabras clave.

Todos los artículos son responsabilidad de los autores y no del comité editorial ni del cuerpo de árbitros de la Revista.

TÍTULOSEl título de cada sección se escribirá en ne-gritas, en mayúsculas, justifi cado a la izqui-erda en el texto y sin identifi cación numéri-ca.SubtítulosEl encabezamiento de las subsecciones se

escribirá en negritas y en minúsculas a la iz-quierda del texto.

FuentesEl título del artículo debe escribirse en es-tilo Arial, fuente 16, negritas, con interlin-eado sencillo y el texto en Arial 12. Debe utilizarse fuente 10 para las leyendas de los gráfi cos y cuadros, así como otros textos subordinados.

SiglasLas siglas deben ser identifi cadas en su pri-mera aparición en el texto, con excepción del resumen.

Tablas y FigurasLos gráfi cos, fotografías, diagramas y toda la ayuda gráfi ca, con o sin información cuantitativa, deben denominarse fi gura. De-berán enumerarse consecutivamente y con números arábigos; ser incluidos en el texto correspondiente (no agrupados al fi nal del mismo) y con su leyenda.

Todas las tablas y fi guras deben ser men-cionadas en el texto y deben tomarse las previsiones para que estén ubicadas cerca del párrafo en el cual han sido menciona-das por primera vez. Los gráfi cos deben ser originales (no fotocopias), nítidos y realiza-dos en impresión de alta resolución; ser en-viados en blanco y negro bien contrastados, de 17,5 cm. de ancho máximo.

El título de las tablas debe estar en la par-te superior (Ver Tabla Nº 1). Si la tabla fue elaborada por los autores del artículo no debe indicarse la fuente.

Tabla Nº 1. Tamaños y estilos de letrasSección Estilo


187

Título principal Mayúsculas, negrilla, 16Título de sección Mayúsculas, negrilla, 12Título de subsec-ción

Mayúsculas y minúscu-las,12

Título de tabla o Figura

Mayúsculas y minúsculas, negrillas, centrados, 12

El texto dentro de una tabla

Mayúsculas y minúsculas, puede variar en un rango de 10 a 12, según sea necesario para su ajuste adecuado

Leyenda de gráfi-cos y tablas

Mayúsculas y minúscu-las, 10

El título de las fi guras debe estar en la parte inferior. Un ejemplo de ello puede ser obser-vado en la fi gura 1.

0

10

20

30

40

0 10 20 30 40 50

Corriente (A)

Vol

taje

(V)

Figura 1. Relación entre el voltaje y la cor-riente en un elemento no-lineal

Los símbolos matemáticos deben ser muy claros y legibles. Los subíndices y supraíndi-ces deben estar correctamente ubicados. To-das las ecuaciones deben ir en tamaño 10, enumeradas consecutivamente con númer-os arábigos colocados entre paréntesis en el margen derecho.

VP cos θ = {rQ PQ + xQ QQ + VQ2}/VQ (1)

Las referencias citadas en el texto deben ex-presar apellido del autor y la fecha de publi-cación}. El título de la sección de referencias tampoco debe identifi carse con número algu-no y se colocan al fi nal del artículo ordenadas alfabéticamente. Por ejemplo:REFERENCIAS

ASAMBLEA NACIONAL (2005). Ley de Reforma de la Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Traba-jo. Consultado el día 5 Abril del 2007 des-de http://www.asambleanacional.gob.ve/index.php?option=com_dbquery&Itemid=182&task=ExecuteQuery&qid=7&leyes_id=20619.

Martínez, M. (2006). Ciencia y arte en la met-odología cualitativa. México: Editorial Trillas.

Pande, P., Neuman, R. y Cavanagh, R. (2004). Las claves practicas de Seis Sigma. Colom-bia: McGraw-hill/interamericana.

Rodríguez, M. (2006). Se lo que mi nota dice que sé. En Revista Ingeniería y Sociedad UC, 3 (2) ,94-101.

Sánchez, T. (1998). Nivel Educacional como un pronosticador de sucesos. Manuscrito no publicado.

Sandoval, R. (2002). Importancia de apoyar al talento científi co juvenil en su formación in-vestigativa. Tesis de maestría no publicada, Facultad de Educación, Universidad de los Andes.

En caso de agradecimiento, éste se ubicará antes de las referencias bibliográfi cas (exten-sión máxima de 50 palabras).

La impresión de los artículos se realizará en blanco y negro. Se recomienda tomar las pre-visiones necesarias desde el inicio, especial-mente en lo referente a las fi guras para garan-tizar su nitidez.


NORMS AND FORMAT FOR ARTICLES TO BE PUBLISHED IN THE ENGINEERING AND SOCIETY UC JOURNAL

(double space, Arial 10)

Author(s) 1,2,3, (Second name, First Name: Arial 12, regular, centered, single space)(single space, Arial 10)

Institution(s) & address(es). (Arial 12, regular centered single space). If there are two or more working places, there will be superindexes on each author (1, 2, 3, etc.), and will be showed at the

beginning of each center. Eg. 1. XXX University … 2. Institute / College …

Add main author’s e-mail at the end (Do not use foot notes) (double space, Arial 10)

Abstract: This document contains information to guide authors in writing technical articles for the “Ingeniería y Sociedad - UC” Journal. This document has been written according to the requirements of the editorial board. Authors must carefully follow the instructions to make sure that the articles are written in a uniform way. Letter-size paper must be used. Margins to be used: upper and lower margins: 2.5 cm; left: 2.5 cm; right: 1.5 cm. The text must be written in double columns (8.5 cm wide, 0.5 cm apart). The title, summary and abstract must be in a single column.

Key Words: Approximately from 3 to 5 key words.

NORMAS Y FORMATO PARALA PRESENTACIÓN DE ARTÍCULOS EN LA REVISTA INGENIERÍA

Y SOCIEDAD UC

Resumen: Este documento contiene información para guiar a los autores en la preparación de los artículos técnicos a ser presentados en la Revista Ingeniería y Sociedad UC. El documento está escrito en el estilo requerido para la elaboración de los artículos defi nitivos. Los autores deben seguir cuidadosamente las instrucciones para asegurar la uniformidad de los trabajos que sean aceptados para la publicación. El papel debe ser tamaño carta y los márgenes supe-rior e inferior deben ser de 2,5cm, el izquierdo de 2,5cm y el derecho de 1,5cm, el texto debe escribirse en doble columna (8,5cm de ancho por columna, separadas 0,5cm). Los títulos, el resumen y el abstract en una sola columna. El resumen no debe exceder de 150 palabras. El resumen debe especifi car: propósito, hipótesis/supuestos, metodología, resultados, discusión de resultados y conclusiones.

Palabras clave: Entre tres y cinco palabras clave.


189

INTRODUCTION The Journal “Ingeniería y Sociedad - UC” is a popular science and technology Journal, which contains articles on science and tech-nology as well as on social and humanistic topics applied to engineering and necessary in the training of new engineers, which means the inter and transdisciplinarity, under the re-sponsibility of the Faculty of Engineering of the University of Carabobo.

The main goal of this journal is to achieve the six-month publication of research done on science and technology related to humanistic and social topics.

The journal “Ingeniería y Sociedad - UC” has different goals: become a popular science and technology journal, stimulate the intellectual production of the professors and researchers from the University of Carabobo, National and International Research Centers, and other ac-ademic centers of creation and production of knowledge, as well as to bring about the cultur-al exchange through information networks na-tional and internationally, trying to sustain the research in the previously mentioned areas.

In order to achieve its goals, this periodical ac-cepts national and international collaborators, which criteria must be exposed and analyzed under the principles of freedom, innovation, coherence, ethics, social contribution, and systematization demanded by the scientifi c knowledge.

The submitted manuscripts will be evaluated by double blind review prior to publication. In case the publishing committee considers it necessary, the article will be subjected to a third review. Articles to be accepted must be related to: I. Research: in process or fi nished. II. Instructional design.

III. Essay. IV. Information / Summary of Academic

Events.V. Bibliographic Review.VI. Invited author.VII. Disclosure of institutional experiences.

The author has to state the previously men-tioned section, in which his manuscript will be published.

Manuscripts must be originals and unpub-lished, written in Spanish and must have not been previously submitted to publishing re-view. In case it is to be presented in any event or similar publication, some information must be given: full name, date, place, organizing in-stitution.

In order to submit any piece of work, three (03) copies must be sent, two (02) of which must not be identifi ed. Additionally, a digital copy, word-compatible fi le, in cd, must also be sent, to the following address: Revista “Ingeniería y Sociedad-UC”, Facultad de Ingeniería, Av. Universidad, Bárbula Valencia, Edo. Carabo-bo, Venezuela. Foreign pieces will be accept-ed through the following e-mail: [email protected]. [email protected].

Articles must have a maximum length of fi f-teen (15) pages.. Joined to the identifi ed copy, there must be an introduction piece of paper that contains title, author(s), e-mails, institution, city and a pro-fi le not longer than fi fty (50) words, and the abstract.

The non identifi ed copies fi rst page must only show the title and the abstract.

All pieces of work should follow the next or-


der: Title page, Introduction, Methodology or Research Development, Text, Analysis, Result Discussion, Conclusions and Bibliographic Ref-erences.

If it is an essay, it should have: Topic Introduc-tion, Theoretical Support, Conclusions and Ref-erences.

The title page must contain: Title of the manu-script, written in Spanish and English; Author(s) Name(s) and work place address, e-mail; Ab-stract in English and Spanish, maximum 150 words, with three (03) to fi ve (05) key words.

Authors are fully responsible of all pieces of works, nor the publishing committee nor the evaluating staff.

TITLES Each section title will be written in bold type, capital letters, to the left of the text, no number-ing.

SubtitlesThe heading of each subsection will be written in bold type and small letters to the left side of the text.

Letter The title of the article should be written in Arial, 16, bold type, single space, and the text in Arial 12. For the graphics and charts, use letter size 10 for legends.

AcronymAbbreviations should be identifi ed at the fi rst appearance in the text, except if it is used in the abstract.

Charts and FiguresGraphics, photographs, diagrams, and any graphic help, with or without quantitative infor-mation, must be called Figure. They should be numbered consecutively, using Arabic numer-

als, and should be placed in the corresponding text, (not at the end), with its legend.

All charts and fi gures should be mentioned in the text and must be placed near the para-graph where it was mentioned for the fi rst time. Graphics must be original, (not photocopied), sharp, and done in highly resolution printing defi nition; highly contrasted black and white, 17,5 maximum wide.

Titles for the charts must be above them (See Table N°1). If it was made by the article au-thors, the source must not be mentioned.

Table N°1. Letter size and Styles Section Style

Main Title Capital, bold type letter, 16Section Title Capital, bold type letter, 12Subsection Title

Capital and small letter, 12

Chart / Fig-ure Title

Centered capital and small letter, 12

Text in the Chart

Capital and small letter, it may vary from 10 to 12 as necessary

Legend in Graphics / Tables

Capital and small letter, 10

The title of the fi gure must be below it. See the following example in Figure 1.

0

10

20

30

40

0 10 20 30 40 50

Corriente (A)

Vol

taje

(V)

Figure 1. Relationship between voltage and current in a non-linear element


191

Mathematical symbols must be clear and readable. Sub indexes and supra indexes must be correctly placed. All equations must be in size 10, consecutively numbered, (Ara-bic numerals), placed in brackets to the right side.

VP cos θ = {rQ PQ + xQ QQ + VQ2}/VQ (1)

The title in the references must not be num-bered. References must be numbered, using Arabic numerals in square brackets [1], at the end, in the same order of appearance. For ex-ample:

REFERENCES

ASAMBLEA NACIONAL (2005). Ley de Reforma de la Ley Orgánica de Prevención, Condiciones y Medio Ambiente de Traba-jo. Consultado el día 5 Abril del 2007 desde http://www.asambleanacional.gob.ve/index.php?option=com_dbquery&Itemid=182&task=ExecuteQuery&qid=7&leyes_id=20619.

Martínez, M. (2006). Ciencia y arte en la metodología cualitativa. México: Editorial Trillas.

Pande, P., Neuman, R. y Cavanagh, R. (2004). Las claves practicas de Seis Sigma. Colom-bia: McGraw-hill/interamericana.

Rodríguez, M. (2006). Se lo que mi nota dice que sé. En Revista Ingeniería y Sociedad UC, 3 (2) ,94-101.

Sánchez, T. (1998). Nivel Educacional como un pronosticador de sucesos. Manuscrito no publicado.

Sandoval, R. (2002). Importancia de apoyar al talento científico juvenil en su formación investigativa. Tesis de maestría no publica-

da, Facultad de Educación, Universidad de los Andes.

In case of Acknowledgement, it must be placed before the bibliographic references (maximum word length: 50 words).

Printing must be in black and white. It is highly recommended to pay special attention in or-der to guarantee the clearness of the graphics and fi gures.

REVISTA INGENIERIA Y SOCIE-DAD UC

EVALUACIÓN DE ARTÍCULOS

1 IDENTIFICACIÓN DEL TRABAJO Título:

Fecha de recepción Documento Fecha de envío al Árbitro Fecha de recepción por el Árbitro Fecha de Evaluación

2 EVALUACIÓN Marque con una X las características que a su juicio son relevantes en el artículo asignado

E: excelente / B: bueno / R: regular / D: deficiente

ASPECTOS E B R D JUSTIFICACIÓN

1 Título

2 Resumen y palabras clave

3 Desarrollo coherente del contenido

4 Organización de secciones

5 Objetividad de los planteamientos o enfoques

6 Profundidad del tema

7 Aporte al conocimiento

8 Uso adecuado de las fuentes

9 El artículo describe un trabajo original con aportes significativos y/o novedosos 10 Presentación de conclusiones y recomendaciones

11 Actualidad de las fuentes

12 Uso adecuado de tablas y signos

13 Apreciación general

Nota: puede hacer correcciones de estilo y de ortografía en el texto

3 OPINIÓN 4 OBSERVACIONES

De acuerdo a la evaluación realizada, en su opinión el artículo es para:

Publicar

Corregir y publicar

Corregir exhaustivamente

No publicar

Firma. CI:

Ingeniería y Sociedad – UCAño 2013 /Vol. 8 Nº 2 / Valencia, Julio - Diciembre 2013

Universidad de Carabobo

Diseño y Diagramación: Miriam Ríos Impreso por EDICIONES DELFORN, C.A.

[email protected] / Telefax: (0241) 894.05.11 Valencia - Edo. Carabobo

República Bolivariana de Venezuela

La Revista Ingeniería y Sociedad – UC consta de un tiraje de 100 ejemplares y 100 CD`s

(Formato electrónico) subvencionada por el CDCH-UC

Se terminó de imprimir en Diciembre de 2013Ingeniería y Sociedad - UC

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