Determinación de sólidos – dureza del agua y pigmentos fotosintéticos

Resumen

El trabajo realizado se estructura
principalmente en dos partes o etapas; la primera se baso en
determinaciones analíticas en una muestra de agua y la
segunda en la separación y cuantificación de
pigmentos fotosintéticos. Para llevar a cabo la primera
sección se necesito de una muestra de agua residual, que
luego sería llevada al laboratorio donde se realizaron las
respectivas determinaciones gravimétricas y
volumétricas mientras que para la segunda sección
se recogió materia vegetal, en este caso, hojas de
borrachero (Brugmansia aurea), del cual hicieron se
análisis de laboratorio de los que se recogieron
diferentes muestras que serian analizadas mediante un
método cromatografico tomando como blanco el etanol al
80%.

Palabras clave: Pigmentos
fotosintéticos ,Cromatografía , Gravimetría,
Determinación analítica,
Volumetría

Introducción

La química analítica o el
análisis químico nos permite determinar la
composición química de una muestra o un material ya
sea natural o artificial, mediante diferentes métodos; en
nuestros análisis se trabajaron con dos clases de muestra:
la primera muestra fue de agua residual proveniente del
desagüe del restaurante de la universidad del Tolima y se le
realizo un análisis de sólidos totales y sales
disueltas así como la cantidad de materia orgánica
contenida, esto proporciona una ayuda para la
identificación de las condiciones en las que se encuentra,
detectando un cambio químico o físico en su
calidad.

La contaminación del agua es causada
generalmente por actividades humanas. Diversas fuentes humanas
añaden agentes contaminantes al agua; con estos
análisis gravimétricos y volumétricos se
puede determinar sólidos disueltos totales que miden
específicamente el total de residuos sólidos
filtrables (sales y residuos orgánicos), teniendo en
cuenta que los sólidos disueltos pueden afectar
adversamente la calidad de un cuerpo de agua o un afluente de
varias formas. Aguas para el consumo humano, con un alto
contenido de sólidos disueltos, son por lo general de mal
agrado para el paladar y pueden inducir una reacción
fisiológica adversa en el
consumidor.[1]

Por otra parte la segunda muestra utilizada
fue material vegetal proveniente de hojas de borrachero
(Brugmansia aurea) las cuales se emplearon para realizar
un análisis cromatográfico fraccionando los
diferentes componentes fotosintéticos de esta muestra
biológica teniendo en cuenta que esta planta posee
propiedades eteógenas y principios activos relacionados
con alcaloides.

La clorofila es un pigmento de las plantas,
que les proporciona su color verde y que absorbe la luz necesaria
para la fotosíntesis. La clorofila absorbe principalmente
luz violeta roja y azul y refleja luz verde. La abundancia de
clorofila en hojas y su ocasional presencia en otros tejidos
vegetales es la causa de que esas partes de las plantas aparezcan
verdes, pero en algunas hojas la clorofila es enmascarada por
otros pigmentos. La extracción y reconocimiento de estos
pigmentos es interesante para es estudio y conocimiento de sus
propiedades.

Los cloroplastos poseen una mezcla de
pigmentos con diferentes colores: clorofila-a (verde intenso),
clorofila-b (verde), carotenos (amarillo claro) y xantofilas
(amarillo anaranjado) en diferentes proporciones.
[2]

Materiales y
métodos

Para análisis
cromatografico:

Materia vegetal:

Hojas de Borrachero (Brugmansia
aurea). (Ibagué).

Material de Laboratorio:

4 Tubos de ensayo de vidrio.

Beaker.

Capilares.

Estufa eléctrica.

Tira de papel Whatman N°1.

Tira de papel filtro de
celulosa.

Reactivos

Etanol al 80%

Acetona/ éter de petróleo
2.5:20.

Para análisis muestra de
agua:

Aprox. 250 ml de agua residual
(desagüe restaurante UT).

Materiales de Laboratorio:

Beaker.

Pipeta.

Elementos para titulación (Soporte,
Bureta graduada y Beaker).

Capsula de porcelana tarada.

Papel filtro.

Probeta.

Estufa.

Bomba de vacío.

Balanza electrónica.

Papel indicador universal de pH.

Desecador.

Reactivos.

Buffer pH 10

Indicador negro de eriocromo T
(ENT).

EDTA 0.01 M

NaOH 1%

Indicador de Murexida.

Determinaciones analíticas en
agua:

La muestra de agua residual escogida
proviene del desgue proveniente del restaurante de la universidad
del Tolima, se tomaron unos 500 ml de esta agua la cual se
podía observar a simple vista con indicios de
contaminación debido a un mal olor y una película
viscosa en la superficie de este cuerpo de agua.

– Determinación
gravimétrica

1. En la determinación para
sólidos totales (ST), se tomaron 100ml de la muestra de
agua y se transfirieron a una cápsula de porcelana
previamente tarada y pesada, esta cápsula se coloco sobre
la estufa para evaporar el líquido, una vez terminado este
proceso, se llevó la muestra a sequedad en la estufa a 103
ºC – 105 ºC. Posteriormente se enfrío en
el desecador y se procedió a pesar la capsula con su
contenido.

2. Para la determinación de los
sólidos suspendidos totales (SST) se midió con una
probeta 100 ml de la muestra de agua previamente homogenizada,
esta alícuota se vertió a través de papel
filtro previamente tarado y pesado, aplicando vacío con la
bomba de vacío, la probeta se lavó con un poco de
agua destilada y se volvió a vaciar sobre el papel filtro
dejando que drenara totalmente. Ya habiendo filtrado la totalidad
de la alícuota se retiró con cuidado el papel de la
bomba y se secó en la estufa a una temperatura de 103
ºC a 105 ºC durante media hora aproximadamente,
cumplido el tiempo se retiró el papel y se dejó
enfriar en el desecador a temperatura ambiente para luego
proceder a pesarlo.

3. La determinación de
sólidos disueltas totales (SDT) la realizamos mediante la
diferencia entre (ST) y (SST).

– Determinación
volumétrica

1. En la determinación de la dureza
total se adicionaron 5 ml de la muestra de agua residual en un
matraz erlenmeyer, posteriormente se agregaron 30 gotas de buffer
pH 10 para mantener constante el pH del agua y 3 gotas del
indicador negro de eriocromo T utilizado como indicador de iones
metálicos comprobando una coloración rojiza para
luego proceder a la titilación con EDTA (actuando como
quelante ya que se une a los iones metálicos en una
relación 1:1) 0.01M hasta el viraje del rojo a
azul.

2. Para la determinación de la
dureza cálcica se adicionaron 5 ml de la muestra de agua
residual en un matraz erlenmeyer, luego se agregaron 2 ml de NaOH
al 1% para alcalinizar el agua verificando que el pH fuera mayor
a 10 utilizando papel indicador universal, sin embargo fue
necesaria la adición de 1 ml mas para obtener dicho pH,
posteriormente se adicionaron 3 gotas del indicador de Murexida
(empleado para determinar la dureza debida al Ca+2); luego de
esto se procedió a la titilación con EDTA 0.01M
hasta el viraje de rojo claro a violeta.

3. La determinación de dureza
magnésica se realiza por diferencia entre la dureza total
y la dureza cálcica.

Separación y cuantificación
de pigmentos fotosintéticos:

La muestra escogida para realizar el
laboratorio se recogió en el jardín botánico
Alexander Von Humboldt de la Universidad del Tolima de la ciudad
de Ibagué, en este caso, se tomaron hojas de el
árbol borrachero (Brugmansia aurea) para su
posterior análisis en laboratorio.

Al tener la muestra preparada (es decir
seca y picada en pequeños fragmentos) se procede a pesar
0.05 g de materia vegetal y se adicionan a un tubo de ensayo con
10 ml de etanol al 80%, este se encargara de disolver la
clorofila debido a que esta es soluble en disolventes
orgánicos; una vez se tiene aislados los pigmentos
fotosintéticos, se desecha toda aquella materia
orgánica que se encuentra precipitada en el tubo de
ensayo. Se realiza una marca hasta donde llegue el nivel del
líquido en el tubo donde se encuentra la clorofila
disuelta en etanol al 80% y posteriormente se lleva a baño
maría durante 10 minutos con el fin de concentrar la
muestra; una vez pasado el tiempo necesario de ebullición,
se adiciona etanol hasta que llegue al nivel original; al
contenido de este tubo se le leerá la absorbancia en un
espectrofotómetro UV-VIS a longitudes de onda de 645 nm y
663 nm, utilizando etanol al 80% como blanco.

En otro tubo de ensayo se tenía un
extracto de mayor concentración, y por consiguiente al
contenido de dicho tubo se le procedía a realizar el
proceso de cromatografía por medio de dos métodos;
en uno se utilizaba una tira de papel Whatman N° 1 la cual se
marcaba previamente a 5 mm del borde por cada lado y con ayuda
del capilar se dejaban caer gotas en tres puntos
específicos previamente marcados en una de las
líneas delimitadas; después de esto se
corría la cromatografía en la cual el papel Whatman
actuaba como fase estacionaria y como fácil móvil
se usaba acetona/éter de petróleo en una
proporción 2.5:20, este compuesto tendrá dos
funciones, la acetona será un extractante y el éter
de petróleo actuara como un separador con lo cual se hara
posible una separación más fina de los
pigmentos.

Para poder comenzar a correr una
cromatografía es necesario tener nuestra tira de papel de
Whatman preparada dentro de una cuba cromatografica, cuya
función es ayudar a correr esta prueba de manera segura,
sobre todo asegurando que se mantenga una distancia constante
entre la fase estacionaria y la fase móvil, porque si esto
no ocurre es posible que la cromatografía se vea afectada.
Además de la tira de papel de Whatman, se utiliza una tira
de papel filtro de celulosa, y siendo muy parecido con el
procedimiento mencionado anteriormente, se marca pero esta vez a
1 cm del borde, y en vez de poner gotas con ayuda del capilar, se
traza una línea tomando como guía la marca
realizada.

De nuevo corremos la prueba en la cuba
cromatografica y se espera hasta cierto punto; una vez se obtiene
el resultado de la prueba se procede a cortar la línea o
líneas, se pican nuevamente y se adicionan a un tubo de
ensayo donde habrá etanol al 80% y se procede a agitar con
fuerza. Una vez que el etanol toma la coloración verde se
desechan los pedazos pequeños de papel y se procede a
llevar el alcohol de una coloración verde clara a verde
oscura, al sitio donde se vaya a realizar la
espectrografía UV-VIS.

Discusión
de resultados y conclusiones

Sólidos disueltos
totales:

Los resultados de las pruebas realizadas a
la muestra de agua demuestran que el contenido de sólidos
disueltos totales es de 61 mg/L; desde el umbral de lo aceptable
estéticamente los criterios para el agua potable para
humanos se encuentran en 500 mg/L, en este, no hay ninguna
preocupación por contraer cáncer ya que un ser
humano rechazara el agua por su color, olor y gusto en un nivel
mucho más bajo de lo necesario que se requiere para hacer
daño[3]Según esto el agua de la cual
se tomo la muestra es potable y buena para el consumo humano,
aunque a la vista del recolector esta afirmación no
sería posible, puesto que el agua presentaba un color
claro con una película viscosa en su superficie y
además de esto, manifestaba un mal olor que nos indica que
el agua presenta nutrientes, ya que las bacterias anaerobias
utilizan estos nutrientes para realizar sus funciones
metabólicas en las cuales producen gases, uno de estos es
el sulfuro de hidrogeno y es el causante de un olor como a huevo
podrido. Con el análisis hay evidencia de que en el agua
no se encuentra una gran cantidad de lixiviados, ya que este es
uno de los factores que más influye en la cantidad de
sólidos disueltos totales, a veces llegando a exceder los
50000 mg/L y además este es el tipo de
contaminación que más se presenta por influencia de
los desechos del ser humano.

Al tener una concentración
pequeña de sólidos disueltos totales, se afirma que
el tratamiento biológico y físico de las aguas
usadas y posteriormente desechadas por la universidad es bueno,
aunque no se recomendaría a ningún ser humano
consumir esta agua residual, obviamente por qué no se
tiene información de los químicos que se encuentran
allí y tampoco se han hecho los respectivos
análisis microbiológicos.

Sólidos Suspendidos
Totales:

En cuanto a la cantidad de sólidos
suspendidos totales obtenidos mediante el análisis de
laboratorio, se tiene un total de 35 mg/L. Con respecto a los
sólidos suspendidos totales se afirma que estos son la
porción de sólidos retenidos por un filtro de
vidrio y que serán llevados a calentamiento para tener un
peso neto en condiciones de laboratorio. Este método es el
más utilizado y el más confiable ya que comparado
con el método de turbiedad este ofrece un peso real del
material de partículas presente en la muestra, siendo
más efectivo. Los sólidos suspendidos totales
causan turbiedad en la superficie del agua, haciendo que a los
organismos fotosintéticos les sea muy difícil y
hasta imposible crecer por la falta de entrada de luz al medio,
por ejemplo en lagos las poblaciones de algas tienden a ser
reducidas cuando hay una gran concentración de estos
sólidos; cómo lo demostró el resultado esta
agua residual no presenta turbiedad, ya que posee realmente una
muy pequeña cantidad de sólidos suspendidos totales
y por lo tanto se puede decir que la flora de esta agua residual
no ha sido afectada por el paso de esta por la zona. Como en el
punto anterior se confirma que el agua de la cual se extrajo la
muestra es potable mas sin embargo, se repite de nuevo que no se
recomienda el consumo de aguas residuales, así se
presenten casos en los cuales las concentraciones sólidos
sean bajas, esto es a que al agua no se le realizaron suficientes
estudios con lo que se puede decir que aunque demuestre
características de potabilidad se necesitan muchos
más análisis que en realidad den una prueba
fehaciente de que cumple todos los requisitos.

Sólidos Totales:

En la muestra se encontraron 96 mg/L de
sólidos totales, es decir es el gran total de
sólidos o grupo de partículas que incluye a los
disueltos, suspendidos y sedimentables en el agua, por lo tanto
al tener un buen dato de la cantidad de sólidos totales se
puede llegar a tener claridad sobre el estado en que se encuentra
el agua ya que este junta todos los sólidos que es posible
encontrar en una muestra. Al ser tan importante este
parámetro afecta una serie de factores importantes en los
cuales se ve especificada la calidad del agua; entre ellos
tenemos que dependiendo de la concentración de
sólidos la velocidad de las reacciones químicas y
bioquímicas se incrementan considerablemente con el
aumento de temperatura esto quiere decir que en el momento en que
se sufra un alza en ella el entorno en el que se encuentre el
agua residual o quien la consuma se verá afectado ya que
hay formación de nuevos compuestos que en un momento
pueden llegar a ser tóxicos bien sea para el ambiente o
para los seres vivos que consuman el agua, tenemos también
que la solubilidad de gases comienza a disminuir y la solubilidad
mineral aumenta con la temperatura, así como las tasas de
crecimiento y respiración de los organismos
acuáticos que allí encontremos aumentaran o
disminuirán todo esto afectado por cambios en la
temperatura del medio ambiente y todos estos factores al estar
tan conectados con cambios en la temperatura pueden verse
afectados por el simple desecho de agua caliente a donde se
encuentren estas aguas residuales afectando inmediatamente la
temperatura y haciendo que se presenten los casos mencionados
anteriormente. Por el aspecto que tenía el agua y al tener
en cuenta factores como precipitaciones cercanas a la fecha de
recolección se diría que el agua era de lluvia,
pero al recorrer el lugar se encuentra un desagüe que
indicaría que el agua está siendo contaminada por
desechos industriales que son arrojados por la universidad
indicando una cantidad aunque no muy considerable si preocupante
ya que este caño afecta parte del jardín
botánica Alexander Bon Humboldt de la universidad del
Tolima en la ciudad de Ibagué.

Determinacion
volumétrica:

Con estas determinaciones se pueden
reflejar la presencia de metales alcalinotérreos de la
muestra de agua, los principales son el calcio y el magnesio para
aguas continentales. La dureza del agua es el resultado de la
disolución y lavado de los minerales que componen las
rocas y el suelo, encontrando el calcio haciendo parte de
diferentes compuestos en algunas rocas como mármol, yeso,
dolomita y apatita, y a su vez el magnesio en magnesita, asbesto
y dolomita.1 Estos compuestos son de baja solubilidad, sin
embargo la acidez del agua aumenta parcialmente su
solubilidad.

La muestra analizada corresponde a una
muestra de agua blanda comprándolo con los datos
establecidos para la dureza del agua (tabla 1), ya que los
parámetros encontrados fueron de 25.015 ppm CaCO3 para la
dureza total.

Estas aguas blandas nos indican que la
presencia de caliza no es abundante y por lo tanto es un agua
predominantemente libre de iones de calcio y magnesio. Estas
aguas blandas no representan mayores problemas para la industria
y la salud humana, sin embargo hay que tener en cuenta que el
agua analizada es principalmente proveniente de las lluvias lo
que coincide con los valores generales de dureza para el agua de
lluvia que es blanda (poca dureza) siempre y cuando se encuentre
en una atmosfera relativamente no contaminada.

Basados en que la cromatografía es
una técnica de laboratorio en la cual hay
separación de moléculas por medio del uso de una
fase móvil, en este caso acetona/éter de
petróleo, que va recorrer una fase estacionaria (papel
Whatman N° 1) y a su paso gracias a su naturaleza polar
separara los pigmentos de acuerdo a su polaridad; es decir la
primera banda que se ve en la cromatografía pertenece al
grupo de pigmentos mas polares que son las xantofilas pero en
nuestro caso la muestra tiene una menor proporción ya que
la banda presenta una coloración amarillo y además
es tenue ya que la banda tiene un valor rf de 0.1 , esta banda
también está acompañada por otra que indica
también presencia de xantofilas dicha banda tiene una
coloración amarilla clara y presenta un rf de 0.17, esto
se da gracias a que las xantofilas adquieren su polaridad gracias
a los átomos de oxigeno que se encuentran en la
molécula. En el resultado de la cromatografía se
observa de la banda 3 a la banda 6, tonalidades de verdes, que
van desde un verde claro pasando por un verde oliva hasta llegar
a un verde oscuro esto según la teoría indica la
presencia de clorofilas tanto a y b; al realizar un chequeo
exhaustivo de determino que la banda que presenta un rf de 0.27
de color verde nos indicara presencia de clorofila b, la
clorofila b es menos polar que las xantofilas pero más
polar que otros pigmentos por eso es posible encontrarla en este
sitio de la cromatografía; a partir del sitio donde se
encuentra la clorofila b se comienzan a encontrar bandas de
distintas tonalidades de verde lo que indica la presencia tanto
de clorofilas b y a, la ultima banda del grupo, exactamente la
banda numero 6 tiene una coloración verde oscura, lo que
indica claramente que tenemos clorofila a. La presencia de las
últimas bandas indica que se pueden identificar carotenos,
por su rf relativamente alto y también por el color de las
bandas; al ser hidrocarburos los carotenos presentan la menor
polaridad y por esto presenta un rf de 0.9, además se ve
el color característico de esta molécula el cual es
amarillo.

Como se pudo observar la
cromatografía es un método muy utilizado no solo
por la química sino por distintas ramas de la ciencia ya
que es un método que permite la separación,
identificación y determinación de los componentes
químicos en mezclas
complejas[4]Además presenta varias ventajas
como su velocidad, sencillez y economía ya que no se
requiere de mucha muestra para llevarse a cabo. En la
mayoría de separaciones cromatograficas, la muestra se va
desplazar con una fase móvil, que puede ser un
líquido, gas o un fluido supercrítico. Esta fase
móvil pasara a través de la fase estacionaria con
la que es inmiscible, y que se fija a una columna o a una
superficie solida. Las dos formas se tienen que elegir de tal
forma que los componentes de la muestra se distribuyen de modo
distinto entre la fase móvil y la fase estacionaria. Todos
los componentes que son fuertemente retenidos por la fase
estacionaria se mueven lentamente con el flujo de la fase
móvil; pero aquellos compuestos que se unen
débilmente a la fase estacionaria, se mueven con mayor
rapidez. Gracias a esto cada uno de los componentes de la muestra
se separaran en bandas o zonas discretas, las cuales pueden
analizarse tanto cualitativamente y/o
cuantitativamente.[5]

Resultados
experimentales

Determinación
gravimétrica

1. ST

w cap.: 33.4005 g

w cap con sólidos: 33.4101
g

Vol. alícuota: 100ml agua
residual

ST = 33.4101 g – 33.4005 g

ST = 0.0096 g / 100 ml

ST = 9.6 mg / 0.1 L

ST = 96 mg/L

2. SST

w papel filtro: 0.7476 g

w papel filtro con sólidos: 0.7511
g

Vol. alícuota 100ml agua
residual

SST = 0.7511 g – 0.7476 g

SST = 0.0035 g / 100 ml

SST = 3.5 mg / 0.1 L

SST = 35 mg/L

3. SDT

SDT = ST – SST

SDT = 96 mg/L – 35 mg/L

SDT = 61 mg/L

– Determinación
volumétrica

Vol. EDTA x molaridad EDTA = mmol EDTA =
mmol Ca + mmol Mg

1. Dureza total

Vol. EDTA = 2.5 ml

N = 0.01M

W CaCO3 = 100.06 g

# mqe An = # meq valorante

# meq = ( 2.5 ml x 0.01 M ) meq
EDTA

# meq sto = 0.025 mmol CaCO3

0.025 mmol CaCO3 x 100.06 mg / 1 mmol CaCO3
= 2.5015 mg CaCO3

Asumiendo la densidad del agua como 1
g/ml

2.5015 mg ———– 100 ml
sol.

x ———– 1000 ml sol.

X = 25.015 mg / L CaCO3 = 25.015 ppm
CaCO3

2. Dureza cálcica

Vol. EDTA = 1.5 ml

N = 0.01M

W CaCO3 = 100.06 g

# mqe An = # meq valorante

# meq = ( 1.5 ml x 0.01 M ) meq
EDTA

# meq sto = 0.015 mmol CaCO3

0.015 mmol CaCO3 x 100.06 mg / 1 mmol CaCO3
= 1.5009 mg CaCO3

Asumiendo la densidad del agua como 1
g/ml

1.5009 mg ———– 100 ml
sol.

x ———– 1000 ml sol.

X = 15.009 mg / L CaCO3 = 15.009 ppm
CaCO3

3. Dureza magnesica = dureza total –
dureza calcica

Dureza magnesica = 25.015 ppm CaCO3 –
15.009 ppm CaCO3

Dureza magnesica = 10.006 ppm
CaCO3

Separación y
cuantificación de pigmentos
fotosintéticos:

En este paso gracias al análisis por
el método de espectrofotometría realizado en
laboratorio se obtuvieron dos absorbancias, una a 645 nm y la
segunda 663 nm, y fueron respectivamente 1.6709 y 3.5498, al
realizar el cálculo para hallar la concentración de
clorofilas se obtuvo que la concentración de Clorofila A
es igual a 40.5877 mg/L y la concentración de la Clorofila
B es igual a 21.6506 mg/L(ver tabla 2) para poder ser organizadas
en una tabla de datos fue necesario realizar la conversión
para expresar mg/L en mg/g.

Tabla 2. Concentración de
pigmentos fotosintéticos en base a la cromatografía
de capa delgada en mg/g.

Mediante el método de
cromatografía por papel de celulosa se obtuvieron dos
bandas definidas, las cuales fueron recortadas y adicionadas en
etanol para luego ser analizadas por espectrofotometría y
se obtuvieron los siguientes datos para cada una de las
líneas además el espectrofotómetro arrojo
dos graficas en las cuales se representaba cada una de las
bandas.

Cromatografía en capa
delgada:

Por medio del método de
cromatografía en capa delgada (en este caso Papel Whatman
N°) se obtuvieron los datos representados en la tabla de
abajo para hallar el rf se utilizo la formula, además se
observa que este es un procedimiento menos complejo que el que se
realiza con el papel de celulosa.

Espectro numero 1

Espectro numero 2

Apéndices

Preguntas asociadas a la temática de
volumetria

1. Qué significan los coeficientes
utilizados para cuantificar las clorofilas?

La clorofila absorbe radiación del
rango rojo y azul, lo que da como resultado una pequeña
reflectancia de esos espectros. El pico de absorbancia del azul
por la clorofila se traslapa con la absorción de los
carotenoides, por lo cual la reflectancia del azul no se usa para
cuantificar la clorofila. La máxima absorbancia del rojo
ocurre entre 660 y 680, pero altas concentraciones de clorofila
saturan esta región de absorción, por lo que la
concentración de clorofila se predice a partir de
reflectancias entre 550 o 600 nm.

2. Qué tienen en común las
moléculas de los pigmentos
fotosintéticos?

Estos pigmentos absorben longitudes de onda
proporcionando colores característicos a las plantas, es
decir todos los pigmentos absorben luz. Las moléculas de
estos pigmentos principalmente clorofilas y los demás
pigmentos accesorios están compuestos principalmente por
hidrogeno y carbono. Estos compuestos están ligados
químicamente con las estructuras internas del cloroplasto
(membrana tilacoides) y se hallan retenidos en estado
coloidal.

3. Qué importancia tienen los dobles
enlaces conjugados en el proceso fotosintético?

La característica cromófora
de la clorofila se debe justamente al sistema de dobles enlaces
conjugados generados por la unión de los anillos de pirrol
mediante los grupos metino. En el centro del sistema de anillos
se halla un átomo metálico, para las clorofilas es
el magnesio. El anillo de pirrrol III tiene una estructura
isociclica adicional, el anillo de la ciclopentanona. El anillo
IV esta esterificado con un alcohol, el fitol, que representa una
cadena de 20 átomos de carbono con un doble enlace, esta
"cola" de fitol le da a la clorofila pura una naturaleza cerosa
que explica la insolubilidad del pigmento en agua y su buena
solubilidad en solventes orgánicos. Al respecto, la
clorofila presenta un comportamiento doble, ya que la cola de
fitol es insoluble en agua, hidrófoba y el núcleo
de la porfirina tiene un carácter hidrófilo, es
decir es afín al agua.[6] Cuando un
pigmento absorbe un fotón o cuanto de luz, un
electrón de la molécula de pigmento es lanzado a un
nivel energético más alto; se dice entonces que
está excitado. Este estado de excitación puede
mantenerse sólo por períodos muy cortos de tiempo,
de aproximadamente una millonésima de segundo o aun menos;
la energía de excitación, puede disiparse como
calor; también, puede reemitirse inmediatamente como
energía lumínica de mayor longitud de onda, o puede
provocar una reacción química, como sucede en la
fotosíntesis, lo cual depende no sólo de la
estructura del pigmento dado, sino también de su
relación con las moléculas vecinas.

4. Piense en una selva tropical con
diferentes estratos de vegetación. Las especies del
estrato herbáceo, recibirán igual calidad de luz
(longitud de onda) que aquellas del estrato
arbóreo?

Se considera que la cantidad de luz que
llegara a los estratos más bajos es menor que la que llega
a los más altos por lo tanto las longitudes de onda que
pueden absorber las plantas de la zona herbácea son
diferentes a las de la zona arbórea, esto puede estar
relacionado con la diferencia en colores que presentan estas
plantas aunque hay que tener en cuenta que muchos pigmentos
fotosintéticos son enmascarados por otros.

Preguntas relacionadas con la
temática de gravietria

1. ¿Cómo se potabiliza el
agua y en qué consiste dicho proceso?

Potabilizar el agua es transformarla para
el consumo humano, eliminando las impurezas nocivas. Este proceso
se lleva a cabo en las plantas potabilizadoras, lo principal en
estos procesos es tener en cuenta los siguientes
parámetros: -Sales disueltas: Las sales de calcio y
magnesio que contienen las aguas duras y que impiden que haga
espuma el jabón. Se eliminan añadiendo cal, que las
hace insolubles, por lo que, pasan a forma sólida y salen
de la disolución.

-Turbidez: Debida a sólidos en
suspensión. Se elimina añadiendo sales de aluminio,
que reúnen las partículas sólidas en grumos
grandes, que luego se eliminan fácilmente por
filtración.

-Gérmenes patógenos: Se
eliminan añadiendo al agua pequeñas cantidades de
cloro, para no intoxicarnos. La eliminación se lleva a
cabo con luz ultravioleta que mata las bacterias y no
contamina.

Uno de los procesos que está
teniendo gran acogida es el de la desalación ya que con
las nuevas tecnologías se han reducido sus costos de
inversión y además se han podido mitigar los
impactos nocivos que este proceso causa en el ambiente, el
fundamento de este proceso es básicamente como su nombre
lo indica, y es eliminar la sal del agua de mar o salobre,
obteniendo agua dulce por medio de diferentes procesos como:
Ósmosis inversa, Destilación, Congelación,
Evaporación relámpago o Formación de
hidratos.

2. ¿Qué problemas de salud
generales puede causar el agua?

La contaminación del agua es
cualquier cambio químico, físico o biológico
en la calidad del agua que tiene un efecto dañino en
cualquier cosa viva que consuma esa agua o subsista en ella.
Cuando los seres humanos beben el agua contaminada tienen a
menudo problemas de salud. La contaminación del agua puede
también hacer a esta  inadecuada para el uso
deseado.

Hay varias clases de agentes contaminantes
del agua. Los primeros son agentes causantes de enfermedad.
Éstos son bacterias, virus, protozoos y los gusanos
parásitos que se incorporan desde los sistemas de aguas
residuales y las aguas residuales sin tratar.

Una segunda categoría de agentes
contaminantes del agua son los agentes consumidores de
oxígeno; residuos que se pueden descomponer por las
bacterias consumidoras de oxígeno. Cuando las poblaciones
de bacterias son grandes la descomposición de los residuos
tiene lugar y se consume mucho oxígeno pudiendo agotar el
oxígeno disuelto en el agua. Esto puede ser causa de que
otros organismos  que viven en el agua, tal como peces,
mueran. Una tercera clase de agentes contaminantes del agua son
los agentes contaminantes inorgánicos solubles en agua,
tales como ácidos, sales y metales tóxicos. Grandes
cantidades de estos compuestos harán el agua inapropiada
para beber y pueden causar la muerte de la vida
acuática.Otra clase de agentes contaminadores del agua son
los nutrientes; loas nitratos y los fosfatos solubles en agua que
causan el crecimiento excesivo de las algas y de otras plantas
acuáticas, que agotan la fuente de oxígeno del
agua. Esto mata a peces y, cuando esta se encuentra en agua
potable, puede matar a niños.El agua se puede
también contaminar por un número de compuestos
orgánicos tales como aceite, plásticos y
pesticidas, que son dañinos para los seres humanos y para
las plantas y animales acuáticos.Una categoría muy
peligrosa es el sedimento suspendido, porque causa una
disminución en la absorción de la luz por el agua y
las partículas separan compuestos peligrosos tales como
pesticidas a través del agua.Finalmente, los compuestos
radiactivos solubles en el agua pueden causar cáncer,
defectos de nacimiento y daño genético siendo por
tanto agentes contaminantes muy peligrosos del agua.

En la siguiente tabla podemos ver algunos
efectos específicos que causan varios de los
microorganismos contaminantes del agua en
humanos[7]

Autor:

Diana Marcela Jimenez

Campiño ,Jose
Manuel

Varon, Juan Pablo-Leal

Universidad del Tolima, B. Santa Helena
A.A. 546 – Ibagué, Colombia.

Universidad del Tolima, B. Santa Helena
A.A. 546 – Ibagué, Colombia.

Universidad del Tolima, B. Santa Helena
A.A. 546 – Ibagué, Colombia.

[1] PARAMETROS FISICO-QUIMICOS: SOLIDOS
DISUELTOS TOTALES –
http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-tds.pdfv

[2] MANCILLA, C. G. E.; CASTREJÓN, C.
R.; ROSAS, T. M; BLANCO, E. Z. y PÉREZ, S. L. J.
EXTRACCIÓN Y SEPARACIÓN DE PIGMENTOS VEGETALES –
http://www.scribd.com/doc/16675209/6-EXTRACCION-Y-SEPARACION-DE-PIGMENTOS-VEGETALES

[3]
http://www.uprm.edu/biology/profs/massol/manual/p2-tds.pdf

[4]
http://www.profeonline.com/laboratorioquimico/mod_12/docs/cromatografia_fundamentos_y_aplicaciones.pdf

[5]
http://www.profeonline.com/laboratorioquimico/mod_12/docs/cromatografia_fundamentos_y_aplicaciones.pdf

[6] MANCILLA, C. G. E.; CASTREJÓN, C.
R.; ROSAS, T. M; BLANCO, E. Z. y PÉREZ, S. L. J.
EXTRACCIÓN Y SEPARACIÓN DE PIGMENTOS
VEGETALES

[7]
http://www.lenntech.es/faq-salud-agua.htm