Repositorio Digital - Academia Colombiana de Ciencias Exactas, Fisicas y Naturales
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Efecto del contenido de oxígeno y metano en la cinética de oxidación de un carbonizado de carbón
No full textSe evaluó el efecto de la adición de metano en un carbonizado de carbón sometido a reacción con concentraciones de oxígeno bajas. Desde un punto de vista cinético, dicho efecto es determinando por la energía de activación (Ea) y por el factor preexponencial para diferentes concentraciones de oxígeno y mezclas de oxígeno y metano. Se preparó un carbonizado con un tamaño de partícula de 75 a 150 μm a partir de un carbón bituminoso altamente volátil, y se determinaron los parámetros cinéticos de la oxidación empleando el método termogravimétrico de velocidad máxima. Las variables evaluadas en la cinética de oxidación fueron la concentración de oxígeno (5, 8 y 21 %), y el efecto de la adición de metano en el medio de reacción (5, 10 y 14 % de metano mezclado con 5 % de oxígeno). Los resultados mostraron que la Ea disminuía al aumentar la concentración de oxígeno, en tanto que al agregar metano se observó un efecto promotor cuando este correspondía al 5 % de la mezcla total; sin embargo, cuando el porcentaje de metano aumentaba, la Ea también lo hacía debido a la rápida reacción del oxígeno con el metano en fase homogénea comparada con la reacción heterogénea del oxígeno con el carbonizado. La Ea obtenida con 5 % de oxígeno fue de 122,9 kJ/mol y con 21 %, de 90,69 kJ/mol; en presencia de metano al 5 % y 5 % de oxígeno, la Ea fue de 110,7 kJ/mol, y aumentó hasta 170,8 kJ/mol cuando el metano representaba el 14 % de la mezcla.In this work we evaluated the effect of adding methane during the oxidation process of a coal char with low oxygen concentration. We analyzed the effect from a kinetic point of view and we determined the activation energy (Ea) and the pre-exponential factor (A) with different oxygen concentrations and oxygen and methane mixtures. We used a coal char from a highly volatile bituminous coal with particle size of 75 to 150 μm; the kinetic parameters were determined by thermogravimetric method (TGA) with the high-velocity model; oxygen concentration variations were studied with 5, 8 and 21% of oxygen, as well as the effect of adding methane (5,10 and 14%) when oxidation occurred with 5% of oxygen. The results showed that the Ea decreased when oxygen concentration increased, and that adding 5% of methane to the total mixture enhanced the effect. Instead, when we increased the methane percentage, the Ea increased due to the rapid reaction of oxygen and methane in the homogeneous phase as compared with the heterogenous reaction of oxygen and coal char. With 5% oxygen the Ea value was 122.9 kJ/mol and with 21%, it was 90.69 kJ/mol; when methane was added at 5%, the Ea value was 110.7 kJ/mol, and it increased to 170.8 kJ/mol when there was 14% of methane in the mixture
On the Influence of the Mass Definition in the Stability of Axisymmetric Relativistic Thin Disks
No full textUno de los criterios más importantes para la caracterización de modelos galácticos o discos de acreción astrofísıcamente relevantes, es el análisis de la estabilidad de dichos modelos. En este trabajo, se realiza un análisis de la estabilidad de discos delgados estáticos relativistas con simetría axial, mediante la introduccón de una perturbación de primer orden en el tensor de energía-impulso del fluido. El formalismo se aplica a tres modelos construidos con el método de desplazamiento-corte-reflexión (DCR), previamente considerados en la literatura (Ujevicand Letelier, 2004), pero modificando el criterio de masa, es decir, usando la masa de Komar en lugar de la masa total superficial. Bajo estas condiciones, se encuentra que los valores de masa total son independientes de los parámetros del método DCR, lo que permite elegir la condición de frontera para el radio de corte que tome el valor máximo y a la vez permita una perturbación apreciable y bien comportada en el disco. Como resultado general, se encuentra que para la mayoría de modos de oscilación, la masa de Komar es más apropiada para definir el radio de corte.The Study on the stability of relativistic disks is on the of the most important criteria for the characterization of astrophysically relevant galactic or accretion disks models. In this paper, we perform an analysis of the stability of static axisymetric relativistic thin disks, by introducing gafirst-order perturbation in to the energy-momentumten sor of the fluid. The formalism is applied to three particular models built with the aid of the displace-cut-reflect(DCR) method, and previously considered in literature (Ujevicand Letelier, 2004), but modifying the mass criteria, i. e., using the Komar mass in stead of the total surface mass. Under this conditions, it is found that the total mass values are independent of the parameters of the DCR-method, which let us choose the boundary condition for the cutoff radius, such that it takes the maximum value that allows an appreciable and well-behaved perturbation on the disk. As a general result, we found that the Komar mass is more appropriate to define the cutoff radius
Biodiversidad íctica de los mares colombianos: riqueza amenazada
No full textSe hace un recuento de la riqueza íctica de los mares colombianos, enfatizando en los grupos amenazados de extinción en nuestras aguas y los factores de amenaza que se ciernen sobre ellos. Se detectan claras diferencias entre los peces cartilaginosos y los óseos en cuanto a sus posibilidades de supervivencia, pues mientras de los primeros 33% (41) de las especies conocidas de Colombia se hallan amenazadas o cerca de estarlo, solo 4% (89) de los óseos tienen esa condición. Así mismo, los niveles de conservación existentes en el Pacífico colombiano son aun claramente superiores a los del Caribe, lo cual indudablemente se asocia con la mucha mayor población humana que ocupa la costa norte colombiana. Se detallan los casos de los órdenes Carcharhiniformes (tiburones y toyos), Rhinopristiformes (peces sierra, rayas guitarras, rayas brujas), Elopiformes (sábalo) y Labriformes (peces loro) y de la familia Serranidae (meros) por considerarse ejemplos críticos que muestran la urgencia de una acción rápida, enmarcada tanto en los factores intrínsecos de amenaza de las especies, como en las necesidades de la sociedad para salvaguardar el medio circundante.A review of the Colombian marine fish richness is made, emphasizing on those groups susceptible of extinction and on the factors threatening them. There are clear differences between the conservation level of Colombian bony and cartilaginous fishes; 41 species of elasmobranch fishes (33% of total) are threatened or close to be, but only 4% (89 species) of the total figure of bony fishes have such status. Colombian Caribbean fishes are also more severely threatened than Pacific ones, which should be related to the higher density of human population in the northern Colombian coast. The cases of the orders Carcharhiniformes (requiem sharks), Rhinopristiformes (guitarfishes, saw fishes, witch rays), Elopiformes (tarpon) and Labriformes (parrotfishes) and the family Serranidae (groupers) are discussed in detail because they are considered critical examples showing the need of urgent action, based both on intrinsic threat factors as well as on societal needs to manage the environment
Los inicios de la meteorología de Gustav Hellmann
No full textSon muy escasas, por no decir inexistentes, las exposiciones en castellano del desarrollo histórico de la meteorología como saber milenario acerca de los procesos que tienen lugar „en lo alto“ (ta meteora). Ni siquiera se dispone de traducciones de las mejores sinopsis que se han escrito en otros idiomas. El padre de la historiografía de la meteorología, Gustav Hellmann, entre sus varias contribuciones imperecederas a la historia de la meteorología, publicó un ensayo en inglés, y luego en alemán, de cómo evolucionó el saber meteorológico en su fase precientífica. Ofrecemos al lector hispanohablante la traducción, con algunas notas, de ese ensayo clásico sobre el desarrollo de la meteorología, desde las épocas babilónicas hasta el comienzo de la Revolución Científica, cuando se crearon los medios instrumentales para cuantificar losprocesos atmosféricos.Very little has been written in Spanish about the evolution of meteorology as a corpus of knowledge about the processes taking place „aloft“. Not even the few good historical surveys in other languages have found translators into Spanish. The father of meteorological historiography, Gustav Hellmann, among his many lasting contributions to the history of meteorology, published, first in English, then in German, an essay about how the wisdom of meteorological ideas evolved in the prescientific phase. We offer the Spanish-speaking reader a translation, with a few notes, of that classic essay on how meteorology came to be developed, from Babilonian times to the Scientific Revolution, when instruments were devised that allowed quantification of atmospheric processes
Estructura genética de poblaciones indígenas del occidente colombiano mediante el uso de marcadores ligados al cromosoma Y
No full textColombia presenta una amplia gama de etnias amerindias, sin embargo, es preocupante la escasa y fragmentada información genética que se tiene de ellas. Comprender su estructura genética y niveles de flujo génico es urgente para inferir las relaciones filogenéticas, origen y procesos de mestizaje ocurridos a través del tiempo. En el presente estudio, utilizando marcadores ligados al cromosoma Y (Y- STR, Y-SNP) se analizaron 204 amerindios del occidente colombiano (131 procesados en este trabajo y 73 con datos tomados de la literatura) pertenecientes a las etnias Nasa (Páez), Coyaima, Pijao, Pastos, Awakuaiker, Emberá duma, Coconuco, Guambiano (Misak), Emberá chamí y Yanaconas. El haplogrupo Q1a2a1a1*-M3 presentó la mayor frecuencia en las etnias estudiadas (58% en promedio). Con la excepción de Pijaos y Yanaconas (frecuencias del 17% y 40%, respectivamente), los haplogrupos de origen amerindio Q1a2a1a1*-M3 y Q1a2*- M346 (M242, xM3), analizados en conjunto, fueron los más frecuentes (68% en promedio), alcanzando valores superiores al 80% en los Emberas, Guambianos y Awa. Los haplogrupos para linaje europeo presentaron una frecuencia promedio del 15%, mientras los africanos 6% y de otras procedencias (J, I, F, T y G) 11%. Fue observado un conjunto de alelos Y-STRs en proceso de fijación en estas comunidades y una estructura genética significativa (RST= 0.15129), mostrando a los Pastos aislados de los demás grupos indígenas, sugiriendo una procedencia migratoria diferente y la posible influencia de la orografía andina en el flujo génico indígena. El presente trabajo hace una contribución importante al esclarecimiento de la estructura genética amerindia del occidente colombiano.Colombia has a wide range of Amerindian ethnicities. However, there is a scarce and fragmented genetic information on them. Therefore, is urgent, understanding their genetic structure and gene flow to infer their phylogenetic relationships, their origin and mixing processes occurring over time. In the present study, using markers linked to Y chromosome (Y-STR and Y-SNP) were analyzed 204 indigenous from western Colombia (131 processed in this work and 73 with data taken from literature) belonging to the ethnic Nasa (Páez), Coyaima, Pijao, Pastos, Awakuaiker, Emberá duma, Coconuco, Guambiano (Misak), Emberá chamí and Yanaconas. The haplogroup Q1a2a1a1 * -M3 had the highest frequency in the populations studied (58% on average). With the exception of Pijaos and Yanaconas (frequencies of 17% and 40%, respectively), the haplogroups of Amerindian origin Q1a2a1a1*-M3 y Q1a2*-M346 (M242, xM3), analyzed together, were the most frequent (68% on average), reaching values higher than 80% in the Emberas, Guambianos and Awa. Haplogroups for European lineage presented an average frequency of 15%, while African 6% and other sources (J, I, F, T and G) 11%. It was observed a set of alleles Y-STRs in fixation process in these communities and a significant genetic structure (RST=0.15129) emerged, showing that Pastos are isolated from other indigenous groups, suggesting a different migratory origin and a possible influence of Andean orography on the indigenous gene flow. This work makes an important contribution to the understanding of the genetic structure of Amerindian populations in western Colombia
Georutas o itinerarios geológicos: un modelo de geoturismo en el Complejo Volcánico Glaciar Ruiz-Tolima, Cordillera Central de Colombia TT
No full textProduction and structural, electrical and magnetic characterization of a composite material based on powdered magnetite and high density polyethylene
No full textSe describe la producción y caracterización de un material compuesto basado en matrices de polietileno de alta densidad (HDPE) reforzadas con magnetita pulverizada. Compuestos de este tipo son usados para diferentes aplicaciones como la fabricación de escudos de absorción electromagnética, transductores, entrega focalizada de medicamentos, marcación de órganos, etc. Las muestras fueron producidas de acuerdo a diferentes proporciones en volumen de magnetita y HDPE. Los análisis semicuantitativos llevados a cabo por medio de DRX dejan en evidencia la presencia de hematita al interior de la magnetita mineral usada como refuerzo del compuesto. El porcentaje de cristalinidad de los compuestos se calculó a través de difracción de rayos X. Los resultados de la difracción mostraron una transición amorfo-cristalino del compuesto, debida al creciente contenido de magnetita al interior de la matriz. El porcentaje de cristalinidad (χc) de las muestras reforzadas con un 40% en volumen de magnetita fue del 90% mientras que para las muestras reforzadas con el 10% en volumen la cristalinidad fue del 80%. Esto puede estar ligado a la mayor proliferación de partículas de magnetita al interior de la matriz plástica para contenidos de refuerzo superiores al 30% en volumen, tal y como se evidenció en las imágenes obtenidas a través de microscopía electrónica de barrido (SEM). Las muestras fueron eléctricamente caracterizadas a través de medidas de resistividad volumétrica y polarización eléctrica. Los resultados mostraron que para proporciones del refuerzo de magnetita iguales o inferiores al 20% no hay una reducción substancial en la resistividad de los compuestos comparada con la del polietileno sin reforzar. En cambio, para proporciones de magnetita iguales o superiores al 30% en volumen los compuestos muestran una reducción en la resistividad de hasta seis ordenes de magnitud. La polarización eléctrica deja en evidencia como el material compuesto presenta una transición al pasar de ser completamente aislante (10% en volumen de magnetita) a ser un material resistivo donde la corriente y el voltaje se encuentran en fase (muestras reforzadas con 30%-40% de volumen de magnetita). Las curvas de histéresis magnética en función del campo aplicado muestran un incremento constante en la magnetización de saturación (de 17,3 a 60,5 emu/g) y en la magnetización remanente (de 0.94 emu/g a 5 emu/g), al aumentarse el contenido de magnetita en las muestras. La presencia de hematita en las muestras pudo haber afectado los valores de la magnetización de saturación y de remanencia en las curvas de histéresis magnética. Las curvas de magnetización en función de la temperatura dejan en evidencia la transición de Verwey de la magnetita alrededor de los 120K, a la vez que confirman el aumento en la magnetización de las muestras conforme el contenido del refuerzo aumenta al interior de la matriz.This work describes the production and characterization of a composite material based on magnetite filled HDPE, which is commonly known for its magnetic properties. Composites of this kind are used in different applications such as microwave absorption, transducers and biomedical applications like drug delivery, organs tagging, etc. The samples were produced according to different volume ratios of magnetite and HDPE. The semiquantitative analysis conducted by XRD revealed the presence of hematite within the mineral magnetite used as a filler in the composites. The crystallinity degree was calculated through X-ray diffraction tests. The XRD results showed how there is an amorphous-crystalline transition due to the magnetite increasing content. The crystallinity percent (χc) for samples filled with 40% of magnetite volume was 90% while the (χc) for samples filled with 10% of magnetite volume was 80%. Which may be related to the increased magnetite particles into the plastic matrix for reinforcement contents up to 30% by volume, as evidenced in the images obtained through scanning electron microscopy (SEM). The samples were electrically characterized through volume resistivity measurements and electric polarization. The results showed that for ratios less than the 20% of magnetite there is no substantial reduction in the resistivity of the composite samples compared to the unfilled HDPE samples, but for magnetite ratios above 30% the composite samples showed a substantial reduction of six orders of magnitude in their volumetric resistivity. The electric polarization showed how the composite material undergoes a transition, going from an insulating material (for samples with 10% of magnetite volume) to a resistive material where the current and voltage are in phase (for samples with 30% and 40% of magnetite volume). The magnetization curves showed that the saturation magnetization (from 17,3 to 60,5 emu/g) and remanence (from 0,94 to 5 emu/g) increase in samples with high magnetite contents. The presence of the hematite phase in the samples could have affected the magnetization saturation and the remanence values in the hysteresis curves. Magnetization curves as a function of temperature showed the Verwey samples transition around the 120K and confirmed that the magnetization increases as the magnetite volume within the matrix increases
A new species of Rhytidhysteron (Ascomycota: Patellariaceae) from Colombia, with a provisional working key to known species in the world
No full textSe describe la nueva especie Rhytidhysteron columbiense Soto-Medina & Lücking para Colombia. Es una especie saprobia encontrada sobre ramas en descomposición en remanentes de bosque montano lluvioso; se caracteriza por ascomas en forma de canoa de cerca de 3 mm de longitud y 1,8 mm de ancho, con disco marrón negruzco y pruina verde amarillosa, márgenes estriados perpendicularmente, y tres esporas septadas, elipsoides a fusiformes, marrón rojizas, de 38–52 × 13–18 μm de tamaño. Esta nueva especie difiere de las otras del género por la pruina verde amarillosa sobre los márgenes del ascoma, y de R. rufulum s.lat. por las esporas más grandes, mientras que R. brasiliense tiene las esporas grandes, pero difiere por sus ascosporas más anchas y por su pigmentación, que es de color pardo claro en la madurez. Se agrega una clave provisional para las especies del género en el mundo con base en datos de la literatura.We describe a new species, Rhytidhysteron columbiense Soto-Medina & Lücking, from Colombia. It is a saprobic species found on decaying branches in montane rain forest remnants, characterized by boat-shaped ascomata up to 3 mm long and 1.8 mm wide, with brown-black disc and yellowish-green pruina, perpendicularly striate margins, and by 3-septate, ellipsoid to fusiform, red-brown ascospores 38–52 × 13–18 μm in size. The new species differs from all other species in the genus by the yellowish-green pruina on the margins of the ascomata and from R. rufulum s.lat. also in the larger ascospores, whereas R. brasiliense has similarly long ascospores, but differs in their broader width and their pigmentation, as they remain light brown at maturity. A provisional working key to known species of the genus in the world is provided based on literature data
Effect of particle size and oxidant concentration in the yield of humic acids from mineral coal using response surface methodology
No full textLos ácidos húmicos se producen por la descomposición de la materia orgánica de los suelos y por la oxidación de carbones minerales. En este estudio se analizó mediante superficies de respuesta el efecto de la oxidación en la extracción de ácidos húmicos de un carbón colombiano. Las variables de oxidación estudiadas fueron las siguientes: tamaño de partícula (0,063, 0,106 y 0,150 mm), concentración del agente oxidante (permanganato de potasio (KMnO4): 0,010, 0,020 y 0,050 M) y tiempo de oxidación (30, 60 and 90 minutos). El grado de oxidación se verificó con espectroscopia infrarroja. La oxidación incrementó los grupos oxigenados en la matriz carbonácea debido, principalmente, a la oxidación de componentes alifáticos. Se obtuvieron porcentajes de extracción superiores a 24 % al usar partículas de 0,063 mm y KMnO4 con 0,020 M.Humic acids are produced by decomposition of organic soil material and from oxidation of mineral coals. In this study, the effect of oxidation and the yield of humic acids extracted from a sample of Colombian mineral coal were studied by response surface methodology (RSM). The variables used were: particle size (0.063, 0.106 and 0.150 mm), concentration of the oxidizing agent (KMnO4: 0.010, 0.020 and 0.050 M) and oxidation time (30, 60 and 90 minutes). The degree of oxidation was verified by infrared spectroscopy. Oxidation increased oxygen groups in the carbonaceous matrix, mainly due to oxidation of aliphatic components. Extraction yields above 24% were obtained with 0.063 mm particle size and 0.020 M KMnO4