Resumo Nanopartículas são consideradas opções viáveis no tratamento do câncer. Este estudo foi conduzido para investigar o efeito de nanopartículas de magnetita (MNPs) e núcleo de folato de magnetita (MFCS) em culturas de células leucêmicas e de hepatocarcinoma, bem como seu efeito no modelo animal de leucemia mielocítica aguda (LMA). Através do atual estudo, nanopartículas foram sintetizadas, caracterizadas por várias técnicas, e suas propriedades foram estudadas para confirmar sua nanoestrutura. No estudo in vivo, as nanopartículas foram avaliadas para inspecionar sua atividade citotóxica contra células SNU-182 (carcinoma hepatocelular humano), K562 (leucemia humana) e THLE2 (fígado epitelial humano normal) por meio do teste MTT. A expressão das proteínas sinalizadoras apoptóticas Bcl-2 e Caspase-3 foram inspecionadas através do método RT-PCR. Um efeito citotóxico de MNPs e MFCS foi detectado em culturas de células anteriores. Além disso, a apoptose foi identificada por meio de regulação positiva significativa da Caspase-3, com regulação negativa de Bcl-2. No estudo in vitro, a AML foi induzida em ratos por N-metil-N-nitrosoureia seguida por tratamento oral com MNPS e MFCS. Índices bioquímicos como aspartato e alanina aminotransferases e atividades de lactato desidrogenase, ácido úrico, hemograma completo e Beta-2-microglubulina foram avaliados no soro. A imunofenotipagem para detecção de CD34 e CD38 foi realizada. Fígado, rim e medula óssea foram examinados microscopicamente. A metilação do promotor Bcl-2 e os níveis de mRNA foram examinados. Embora tanto os MNPs quanto os MFCS representem uma melhora nos parâmetros bioquímicos, o MFCS os aliviou em direção ao controle normal. A atividade anticâncer de MNPs e MFCS foi aprovada especialmente para AML. Sempre, a administração de MFCS foi mais eficaz do que MNPs. O presente trabalho é um dos poucos estudos que utilizou o MFCS como agente anticâncer.

Abstract Nanoparticles are considered viable options in the treatment of cancer. This study was conducted to investigate the effect of magnetite nanoparticles (MNPs) and magnetite folate core shell (MFCS) on leukemic and hepatocarcinoma cell cultures as well as their effect on the animal model of acute myelocytic leukemia (AML). Through current study nanoparticles were synthesized, characterized by various techniques, and their properties were studied to confirm their nanostructure. Invivo study, nanoparticles were evaluated to inspect their cytotoxic activity against SNU-182 (human hepatocellular carcinoma), K562 (human leukemia), and THLE2 (human normal epithelial liver) cells via MTT test. Apoptotic signaling proteins Bcl-2 and Caspase-3 expression were inspected through RT-PCR method. A cytotoxic effect of MNPs and MFCS was detected in previous cell cultures. Moreover, the apoptosis was identified through significant up-regulation of caspase-3, with Bcl-2 down-regulation. Invitro study, AML was induced in rats by N-methyl-N-nitrosourea followed by oral treatment with MNPS and MFCS. Biochemical indices such as aspartate and alanine amino transferases, and lactate dehydrogenase activities, uric acid, complete blood count, and Beta -2-microglubulin were assessed in serum. Immunophenotyping for CD34 and CD38 detection was performed. Liver, kidney, and bone marrow were microscopically examined. Bcl-2 promoter methylation, and mRNA levels were examined. Although, both MNPs and MFCS depict amelioration in biochemical parameters, MFCS alleviated them toward normal control. Anticancer activity of MNPs and MFCS was approved especially for AML. Whenever, administration of MFCS was more effective than MNPs. The present work is one of few studies used MFCS as anticancer agent.

As nanopartículas (NPs) à base de óxido de ferro, como magnetita e maguemita, têm grande destaque em diversas áreas da ciência, inclusive na medicina. Há décadas, elas são usadas na reposição de ferro para pacientes com anemia, como agentes de contraste em ressonância magnética (MRI – “Magnetic Resonance Imaging”), na entrega de agentes terapêuticos mediada ou não por gradiente de campo magnético, em terapias térmicas foto e magnetoestimuladas, entre outras. Neste artigo, apresentamos suas propriedades magnéticas. Discutimos de forma breve seu ordenamento ferrimagnético, a importância da anisotropia magnética e sua relação com a histerese magnética (modelo de Stoner-Wohlfarth) e o regime superparamagnético. As diferenças entre superparamagnetismo e paramagnetismo são enfatizadas, além da importância da estabilidade coloidal dessas nanoestruturas para aplicações biomédicas. Finalmente, diversas aplicações biomédicas são discutidas, entre elas hipertermia magnética, terapia fototérmica, imunoterapia e uma nova técnica de imagem com potencial clínico, conhecida como “Magnetic Particle Imaging” (MPI). NPs (NPs maguemita ciência medicina décadas anemia MRI Magnetic Imaging, Imaging , Imaging”) magnético magnetoestimuladas outras artigo magnéticas ferrimagnético modelo StonerWohlfarth Stoner Wohlfarth Stoner-Wohlfarth superparamagnético enfatizadas Finalmente discutidas fototérmica clínico MPI. MPI . (MPI) (MPI

Iron oxide-based nanoparticles (NPs), such as magnetite and maghemite, are highly prominent in various scientific fields, including medicine. For decades, they have been used for iron supplementation in patients with anemia, as contrast agents in magnetic resonance imaging (MRI), in the delivery of therapeutic agents mediated or not by magnetic field gradients, and in photo- and magneto-stimulated thermal therapies, among other applications. In this article, we present their magnetic properties. We briefly discuss their ferrimagnetic ordering, the importance of magnetic anisotropy and its relation to magnetic hysteresis (Stoner-Wohlfarth model), and the superparamagnetic regime. The differences between superparamagnetism and paramagnetism are emphasized, as well as the importance of the colloidal stability of these nanostructures for biomedical applications. Finally, various biomedical applications are discussed, including magnetic hyperthermia, photothermal therapy, immunotherapy, and a new imaging technique with clinical potential known as Magnetic Particle Imaging (MPI). oxidebased oxide based NPs, NPs , (NPs) maghemite fields medicine decades anemia MRI, MRI (MRI) gradients photo magnetostimulated magneto stimulated therapies article properties ordering StonerWohlfarth Stoner Wohlfarth model, model model) regime emphasized Finally discussed hyperthermia therapy immunotherapy MPI. MPI . (MPI) (NPs (MRI (MPI

RESUMEN En Ecuador muchos efluentes provenientes de la industria curtiembre presentan altos niveles de Cr (VI) generando gran impacto ambiental por la alta toxicidad del metal; una alternativa para remover este contaminante es mediante agentes adsorbentes como nanopartículas magnéticas. El objetivo de la presente investigación fue sintetizar nanopartículas de magnetita recubiertas de quitosano para la adsorción de cromo hexavalente. El quitosano se obtuvo a partir del exoesqueleto del camarón y las nanopartículas fueron sintetizadas por coprecipitación química y recubiertas con quitosano de manera In-situ. Se verificó la síntesis mediante espectroscopía infrarroja y microscopía electrónica de barrido. La capacidad de adsorción de cromo hexavalente se determinó a partir de experimentos de adsorción variando los parámetros termodinámicos, y la cuantificación del mismo se lo realizó utilizando espectroscopía UV-Visible. De tal manera que se obtuvieron nanopartículas con un diámetro promedio de 31,85 nm y el mayor porcentaje de adsorción fue del 99,70 %, con una capacidad máxima de adsorción de 294,12 mg/g a 60 °C. Demostrando que fue factible la adsorción de cromo hexavalente utilizando nanopartículas de magnetita recubiertas de quitosano con mejor capacidad de adsorción gracias al recubrimiento de quitosano.

ABSTRACT In Ecuador, many effluents from the tanning industry have high levels of Cr (VI), generating great environmental impact due to the high toxicity of the metal. An alternative way to remove this contaminant is through adsorbent agents such as magnetic nanoparticles. The objective of the present investigation was to synthesize chitosan-coated magnetite nanoparticles for hexavalent chromium adsorption. The chitosan was obtained from the exoskeleton of the shrimp, and the nanoparticles were synthesized by chemical coprecipitation and coated with chitosan in an In-situ manner. The synthesis was verified by infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. The adsorption capacity of hexavalent chromium was performed from adsorption experiments varying the thermodynamic parameters, and the quantification was carried out using UV-Visible spectroscopy. In such a way that chitosan-coated magnetite nanoparticles with an average diameter of 31.85 nm were obtained and the highest adsorption percentage was 99.70%, with a maximum adsorption capacity of 294.12 mg/g at 60 °C, demonstrating that hexavalent chromium adsorption was feasible using chitosan-coated magnetite nanoparticles with better adsorption capacity thanks to the chitosan coating.

Resumen La nanotecnología es considerada como la revolución industrial del siglo XXI, por esto la obtención y aplicación de nanopartículas (NPs) es de vital interés para muchos rubros de la ciencia e industria. El uso de las NPs-Fe3O4 obtenidas por síntesis verde se extiende desde la cosmética, medicina, remediación ambiental, eléctrica y electrónica, debido a sus características térmicas, ópticas y magnéticas, sin mencionar el bajo costo de producción. En esta revisión se analizan los factores con mayor efecto durante la síntesis de NPs-Fe3O4 como lo son el pH, la temperatura, el tiempo, la cantidad de precursores metálicos y cantidad de metabolitos secundarios; variables que afectan de manera directa el tamaño, forma y morfología de las NPs-Fe3O4.

Abstract Nanotechnology is considered the industrial revolution of the 21st century, for this reason obtaining and applying nanoparticles (NPs) is of vital interest to many areas of science and industry. The use of NPs-Fe3O4 obtained by green synthesis extends from cosmetics, medicine, environmental remediation, electrical and electronics, due to their thermal, optical and magnetic characteristics, not to mention low production cost. In this review, the factors with the greatest effect during the synthesis of NPs-Fe3O4 were analyzed, such as pH, temperature, time, the amount of metal precursors and the concentration of secondary metabolites; variables that arise directly from the size, shape and morphology of NPs- NPs- Fe3O4.

ABSTRACT This paper has the objective of characterizing and studying the mineralogical behavior and the ceramic properties of aggregates produced from bauxite waste, as a function of the addition of calcium oxide that has been dumped in deposits of bauxite residue, which, in the long term, can represent a considerable increase in the concentrations of this oxide present in the waste deposit. Besides bauxite residue and calcium oxide, clay was also used. Proof bodies were prepared with the addition of 0% and 10% of calcium oxide. The proof bodies were conformed by pelletizing in a rotating cylinder. The physical and technological properties determined were Water absorption, apparent porosity, apparent specific mass. The raw materials were submitted to X-ray diffraction tests (XRD), Differential Scanning Calorimetry (DSC) and Thermogravimetric Analysis (TG). The microstructure of the ceramics was analyzed by Scanning Electron Microscopy (SEM) and XRD. DSC was also realized for the formulations composed of bauxite residue and clay with and without the addition of calcium oxide. According to the results, the addition of calcium oxide caused an increase in the apparent porosity of the aggregates, and consequently, an increase of water absorption, while there was also an increase in the apparent specific mass. In terms of mineralogy, the presence of calcium oxide demonstrated to be directly associated with changes in the mineral phases by comparing the proof bodies produced with and without the addition of the oxide, evidenced mainly by the disappearance of phases such as quartz and mullite and the emergence of magnetite. which term deposit used 0 10 cylinder absorption mass Xray X ray XRD, XRD , (XRD) (DSC TG. TG . (TG) SEM (SEM results consequently mineralogy magnetite 1 (XRD (TG

RESUMO O objetivo deste trabalho foi avaliar a influência da adição do óxido de cálcio na redução da temperatura de sinterização e nas propriedades cerâmicas de agregado sintético à base de resíduo de bauxita. Foram utilizados resíduo de bauxita, óxido de cálcio e argila para a produção de corpos de prova com a adição de 0% e 10% de óxido de cálcio. As propriedades físicas determinadas foram: absorção de água, porosidade aparente e massa específica aparente, e as matérias-primas foram submetidas a ensaios de Difração de raios X (DRX), Calorimetria Exploratória Diferencial (DSC) e Análise Termogravimétrica. A microestrutura das cerâmicas foi avaliada por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e DRX, e foi realizado o ensaio de DSC nas formulações compostas por resíduo de bauxita e argila com e sem a adição de óxido de cálcio. Os resultados indicaram que a adição do óxido de cálcio aumentou a porosidade aparente e, por consequência, a absorção de água, enquanto houve também o aumento da massa específica aparente. Quanto à mineralogia, a presença do óxido de cálcio mostrou-se diretamente ligada às alterações das fases minerais, evidenciado principalmente pelo desaparecimento de fases como quartzo e mulita e o surgimento de magnetita. 0 10 água matériasprimas matérias primas DRX , (DRX) (DSC Termogravimétrica MEV (MEV consequência mineralogia mostrouse mostrou se minerais magnetita 1 (DRX

ABSTRACT Intensive research efforts have been followed to remove arsenic (As) from contaminated water to provide potable water to millions living in different countries. Adsorption is a simple and efficient way for arsenic contamination purification in water, with a pressing challenge to find a cheap and efficient adsorbent. The present paper deals with optimizing various batch parameters for the adsorption of As from solution by synthesized iron-based particles (hematite, magnetite, and zero-valent iron (ZVI)) nanomaterials using Taguchi’s optimization methodology. Taguchi’s (L27) orthogonal design with six effective factors, namely: initial As concentration, pH, contact time, adsorbent type, size, and dose, was applied for the multivariate optimization in adsorption studies for As to maximize the adsorption capacity along with the signal-to-noise ratio. The equilibrium studies revealed that the data were well described by Freundlich isotherm. The results showed that initial As concentration was the most important parameter in the adsorption process.

RESUMEN Se han llevado a cabo intensas investigaciones para eliminar el arsénico (As) del agua contaminada a fin de proporcionar agua potable para millones de personas que viven en diferentes países. La adsorción es una forma simple y eficiente para la eliminación del arsénico en el agua, pero hay desafío apremiante para encontrar un adsorbente barato y eficiente. El presente trabajo se ocupa de la optimización de varios parámetros en lote para la adsorción de As en solución por nanomateriales sintetizados a base de hierro (hematita, magnetita y hierro cero valente (ZVI)) utilizando la metodología de optimización de Taguchi. El diseño ortogonal de Taguchi (L27) con seis factores efectivos, a saber: concentración inicial, pH, tiempo de contacto, tipo de adsorbente, tamaño y dosis, se aplicó para la optimización multivariable para maximizar la capacidad de adsorción junto con la relación señal-ruido. Los estudios de equilibrio revelaron que los datos fueron bien descritos por la isoterma de Freundlich. Los resultados muestran que la concentración de As fue el parámetro más importante en el proceso de adsorción.

Resumen Contexto: Las propiedades magnéticas de las rocas pueden reflejar la abundancia modal, la composición y la microestructura de los granos magnéticos que estas contienen, usualmente en muy pequeña proporción. El ruido magnético Barkhausen (RMB) es una técnica no destructiva que se aplica en materiales magnéticos y es muy sensible a la microestructura y a las tensiones residuales. En este trabajo se realizan mediciones para estudiar el RMB en muestras de rocas extraídas de la naturaleza que contienen proporciones variables de magnetita. Método: Se realizaron mediciones excitando magnéticamente cada una de las muestras cilíndricas mediante un yugo magnético y midiendo el campo inducido en la roca como consecuencia de la excitación. Para la detección se utilizó una bobina sensora colocada sobre la superficie excitada en una de las caras planas de cada cilindro. Se digitalizaron las señales obtenidas de RMB y se les aplicó un filtro digital Butterworth de 5-200 kHz, calculándose el valor cuadrático medio (RMS). Resultados: El ajuste lineal de los valores del RMS de RMB con el porcentaje progresivo de minerales ferromagnéticos mostró una tendencia creciente con una correlación moderada. Se observó una correlación entre la fuerza coercitiva y los valores RMS del RMB solo para muestras con abundante magnetita (>25 vol%). Conclusiones: Se observó una variación creciente de los valores RMS de las señales de RMB en relación con la fuerza coercitiva para muestras con magnetita abundante. Esto puede estar relacionado con los procesos geológicos involucrados en la génesis de la magnetita.

Abstract Context: The magnetic properties of rocks may reflect the modal abundance, composition, and microstructure of the magnetic grains contained within them, usually in a very small proportion. Magnetic Barkhausen Noise (MBN) is a non-destructive technique applied to magnetic materials, and it is very sensitive to microstructure and residual stresses. In this work, measurements of MBN in samples of rocks extracted from nature and containing varying proportions of magnetite were studied and analyzed. Method: Measurements were taken by magnetically exciting the cylindrical samples, using a magnetic yoke and measuring the induced field inside the rock as a consequence of the excitation. For the detection, a sensor coil placed on the excited surface on one of the flat faces of each cylinder was used. The signals obtained from the MBN were digitized, and a digital 5-200 kHz Butterworth filter was applied, calculating the root mean square (RMS) values. Results: The linear fit of the MBN RMS values with the increasing percentage of ferromagnetic minerals showed an increasing trend with a moderate correlation. A correlation between coercive force and the MBN RMS values was observed only for samples with abundant magnetite (> 25 vol%). Conclusions : An increasing variation of the RMS values of the MBN signals was observed in relation with coercive force for abundant magnetite samples. This may be related to the geological processes involved in magnetite genesis.

Abstract: This study aims to assess the validity of estimators used by the mining company CAP Minería to determine iron ore magnetic properties. Samples were retrieved from three plants located in the Atacama Region (Chile): Cerro Negro Norte (CNN), Los Colorados, and Planta Magnetita. Sample concentration is performed by using laboratory-scale equipment to optimize magnetic concentration processes at the industrial level. The results of total Fe grade, Femag, Fe DTT (Davis tube tester), and magnetic percentage show that Planta Magnetita has low magnetic strength and that Los Colorados has high magnetic strength. There is uniform weight recovery for high magnetic samples obtained from CNN, Los Colorados, and Magnetita. It is concluded that a magnetite-based recovery weight calculation can be used as an estimator for global weight recovery at the CNN Plant.

Resumen: Este trabajo tiene por objetivo evaluar la validez de los estimadores utilizados por la compañía CAP Minería para la determinación de las propiedades magnéticas de minerales de hierro. Se tomaron muestras de tres plantas ubicadas en la Región de Atacama (Chile): Cerro Negro Norte (CNN), Los Colorados y Planta Magnetita. Con equipos a escala de laboratorio, se realizaron concentraciones con el fin de optimizar los procesos de concentración magnética a nivel industrial. Los resultados de las leyes de Fe total, Femag, Fe DTT (Davis tube tester) y porcentaje de magnetismo muestran que la planta Magnetita es de bajo magnetismo y Los Colorados de alto magnetismo. Se aprecia un comportamiento uniforme en la recuperación en peso para las muestras de alto magnetismo provenientes de Planta CNN, Planta Magnetita y Los Colorados. Se concluye que la recuperación en peso calculada en base a magnetita sirve como estimador para la recuperación en peso global de la Planta CNN.

ABSTRACT Chile is characterized by being a mining country, as it is the world's leading producer of copper and iodine, the second producer of lithium and the third producer of molybdenum. In recent years, iron production in our country has doubled, but these new deposits have lower grades and magnetite is more disseminated. Because of this, it requires finer grinding for its release. As a result, inconsistencies have been observed concerning the estimation of the magnetic content in the iron ores, which is performed daily through Davis tube tests (DTT) to determine the magnetic minerals in the ore. The magnetite content has questioned the results obtained in these tests, as they may be affected by the magnetic field intensity used, the ore mineralogy, or the degree of release of the useful particle. Consequently, other types of analyses may be considered, such as the (Satmagan) magnetic saturation balance and the chemical analysis of ferrous oxide, which uses stoichiometry to determine the amount of magnetite present in a sample. Therefore, the objective of this work is to evaluate the validity of the estimators currently used by CAP Mining, using equipment at laboratory scale, to determine the magnetic properties of iron ores in order to obtain a better representation of these for the magnetic concentration processes at industrial scale

RESUMEN Chile, se caracteriza por ser un país minero, ya que es el primer productor mundial de cobre y yodo, segundo en litio y tercero en molibdeno. En los últimos años la producción de hierro en nuestro país se ha incrementado al doble, pero estos nuevos depósitos tienen menor ley y la magnetita se encuentra más diseminada, lo que requiere moler más fino para su liberación; producto de esto se ha observado inconsistencias con respecto a la estimación del contenido magnético en las menas minerales de hierro, la cual se realiza cotidianamente a través de pruebas en tubo Davis (DTT) con el fin de determinar los minerales magnéticos en el mineral. El contenido de magnetita ha puesto en duda los resultados obtenidos en estas pruebas, ya que este puede verse afectado por la intensidad de campo magnético utilizada, mineralogía de la mena o el grado de liberación de la partícula útil. Esto lleva a considerar otros tipos de análisis tales como, la balanza de saturación magnética (Satmagan) y el análisis químico de óxido ferroso, el cual utiliza estequiometria para la determinación de la cantidad de magnetita presente en una muestra, por lo tanto en objetivo de este trabajo es evaluar la validez de los estimadores actualmente utilizados por CAP Minería, para la determinación de las propiedades magnéticas de minerales de hierro, utilizando equipos a escala de laboratorio, con la finalidad de obtener una mejor representación de éstas para los procesos de concentración magnética a nivel industrial.

Abstract: The alkaline-carbonatite complexes of the Chiriguelo and Sarambí hills form well-defined circular structures, with a diameter between 5 and 7 km, about 25 and 68 km respectively, to the west of Pedro Juan Caballero, Northeast of Eastern Paraguay. These alkaline-carbonatite igneous complexes belong to the Alkaline Province of the Amambay of Mesozoic age, which intruded the oldest units that range from the crystalline ba- sement of Precambrian age to the Upper Carboniferous; these units at the same time were raised and exposed in the peripheries of the intrusion forming their outer ring, where the metamorphic rocks of the crystalline basement and the Paleozoic sediments emerge. Lithologically, the igneous silicates rocks are micaceous pyroxenite that is occupying the central portion of the circular structure, surrounded by alkaline syenite, nepheline syenite, trachytes, phonolites and lamprophires dikes, which in turn were intruded by transgressive carbonatite classified as sovite, silicocarbonatite , ferrocarbonatite and rodbergite; the intrusion of magma of carbonatic nature, in turn has produced intense fenitization of su- rrounding of the Precambrian and Paleozoic rocks. In the central portion of the annular structure, the carbonatite bodies that are currently heavily weathered are located, with significant development of decalcified clay soil that normally contains anomalous concentrations of associated minerals such as the Rare Earths Elements (REE), strontium, pyrochlore, apatite, magnetite and barite.

Resumen: Los complejos alcalino-carbonatíticos de los cerros Chiriguelo y Sarambí, forman estructuras circulares bien definidas, con diámetro entre 5 a 7 km, distan unos 25 y 68 Km respectivamente, hacia el Oeste de Pedro Juan Caballero, Región Noreste del Paraguay Oriental. Estos complejos ígneos alcalino-carbonatitico pertenecen a la Provincia Alcalina del Amambay de edad Mesozoica, que intruyeron a las unidades más antiguas que van desde el basamento cristalino de edad Precámbrica hasta el Carbonífero Superior; estas unidades a la vez fueron levantados y expuesto en las periferias de la intrusión formando su anillo externo, donde afloran las rocas metamórficas del basamento cristalino y los sedimentos Paleozoicos. Litológicamente las rocas ígneas silicáticas son piroxenita micáceas que se encuentra ocupando la porción central de la estructura circular, circundada por sienita alcalina, sienita nefelínica, traquitas, fonolitas y diques de lamprófidos, que a su vez fueron intruídas por carbonatita transgresiva clasificadas como sovita, silicocar- bonatita, ferrocarbonatita y rodbergita; la intrusión de magma de naturaleza carbonática, a su vez ha producido intensa fenitización de rocas circundantes de las rocas Precámbricas y Paleozoicas. En la porción central de la estructura anular se localizan los cuerpos carbonatiticos que actualmente se encuentran fuertemente meteori- zadas, con importante desarrollo de suelo arcilloso descalcificado que normalmente contiene concentraciones anómalas de minerales asociados como son los de Elementos de Tierras Raras (ETR), estroncianita, pirocloro, apatito, magnetita y barita.

Resumen En la actualidad, los bioadsorbentes modificados con nanopartículas han tomado relevancia como posible opción en el tratamiento de aguas contaminadas debido a su bajo costo, abundancia natural y alta eficiencia. Se han diseñado procesos a escala industrial para producir microperlas modificadas de quitosano; sin embargo, estos deben ser analizados bajo criterios de sostenibilidad antes de una posible implementación. En este trabajo se evaluó el desempeño ambiental de un proceso a escala industrial usando el algoritmo WAR, que sirva como sustento para posibles proyectos económicos. Se simuló el proceso usando el software Aspen Plus ® para obtener información del proceso como flujos másicos y energéticos. La evaluación se realizó utilizando el software WARGUI. Se cuantificó el Impacto potencial ambiental (PEI) de cuatro casos de estudio mediante cuatro enfoques de impactos. Este análisis arrojó valores negativos en los PEI totales generados y se encontraron valores de tasa hasta 5740 PEI/h para la tasa de PEI de salida. En las categorías toxicológicas no hubo valores apreciables (entre -212 y -1,21 PEI/h) para ningún caso debido a la baja presencia de sustancias tóxicas en el proceso. En las categorías atmosféricas, los PEI se deben mayormente al uso de combustibles. El gas natural tuvo el mejor desempeño ambiental reportando bajos valores para las tasas de PEI de generación y salida (-308, 4970 PEI/h, respectivamente). Debido a lo anterior, es posible afirmar que el proceso tiene un desempeño ambiental aceptable.

Abstract Nowadays, bioadsorbents modified with nanoparticles have become relevant as a possible option in the treatment of contaminated water due to its low cost, natural abundance and high efficiency. Industrial scale processes have been designed to produce modified chitosan microbeads. However, they must be analyzed under sustainability criteria before a possible implementation. In this work, the environmental performance of a process on an industrial scale was evaluated using the WAR algorithm, which serves as a basis for possible economic projects. The process was simulated using Aspen Plus ® software to obtain process information such as mass and energy flows. The evaluation was carried out using the WARGUI software. The Potential Environmental Impact (PEI) of four case studies was quantified using four impact approaches. This analysis yielded negative values in the total PEIs generated and rate values up to 5740 PEI/h were found for the exit PEI rate. In the toxicological categories there were no appreciable values (between -212 and -1.21 PEI/h) for any case due to the low presence of toxic substances in the process. In the atmospheric categories, PEIs are mainly due to the use of fuels. Natural gas had the best environmental performance reporting low values for the generation and output PEI rates (-308, 4970 PEI/h, respectively). Due to the above, it is possible to affirm that the process has an acceptable environmental performance.

Resumo Atualmente, os bioadsorventes modificados por nanopartículas têm se tornado relevantes como uma possível opção no tratamento de águas poluídas devido ao seu baixo custo, abundância natural e alta eficiência. Os processos em escala industrial foram projetados para produzir microesferas de quitosana modificadas. Porém, estes devem ser analisados sob critérios de sustentabilidade antes de uma possível implementação. Neste trabalho, o desempenho ambiental de um processo em escala industrial foi avaliado por meio do algoritmo WAR, que serve de base para possíveis projetos econômicos. O processo foi simulado usando o software Aspen Plus ® para obter informações do processo, como fluxos de massa e energia. A avaliação foi realizada no software WARGUI. O Impacto Ambiental Potencial (PEI) de quatro estudos de caso foi quantificado usando quatro abordagens de impacto. Essa análise gerou valores negativos no total de PEIs gerados. Valores de taxa de até 5740 PEI/h foram encontrados para a taxa de saída do PEI. Nas categorias toxicológicas não houve valores apreciáveis (entre -212 e -1,21 PEI/h) para nenhum caso devido à baixa presença de substâncias tóxicas no processo. Nas categorias atmosféricas, os PEIs são devidos principalmente ao uso de combustíveis. O gás natural teve o melhor desempenho ambiental relatando valores baixos para as taxas de PEI de geração e saída (-308, 4970 PEI/h, respectivamente). Diante do exposto, pode-se afirmar que o processo apresenta um desempenho ambiental aceitável.

Resumen Se han desarrollado procedimientos de inmovilización con invertasa utilizando diferentes soportes. Sin embargo, las desventajas como el uso de partículas pequeñas para inmovilizaciones de invertasa en reactores de lecho compacto se están resolviendo utilizando partículas magnéticas. En este estudio, los compuestos que contienen Fe3O4 se prepararon mediante la incorporación de una capa de polisiloxano necesaria para la adsorción física de la invertasa. Además, la magnetita funcionalizada se activó con glutaraldehído y polietilenimina (PEI) con el objetivo de realizar una inmovilización covalente. Se analizó el efecto de diferentes condiciones como la relación enzima: soporte, pH y temperatura en la conservación de la invertasa. Los resultados demostraron que la relación enzima: soporte óptima es mayor para la unión covalente que para la adsorción física. El pH ideal para la enzima inmovilizada es 5,0 y la actividad enzimática se mantiene hasta 70 °C. Los valores de km son similares en ambos métodos de inmovilización. El análisis del efecto del pH y la termoestabilidad mostró que la actividad catalítica de la invertasa no se ve afectada en comparación con la enzima libre. La inmovilización covalente muestra una mayor eficacia en el proceso de inmovilización (Fe), menos inhibición y el doble de estabilidad. Las enzimas inmovilizadas por métodos físicos y covalentes se pueden reutilizar hasta por cuatro ciclos y se pueden eliminar del medio de reacción aplicando un campo magnético externo.

Abstract Procedures of immobilization invertase have been developed using different supports. However, disadvantages such as use of small particles for invertase immobilizations in packed-bed reactors are being solved using magnetic particles. In this study, composites containing Fe3O4 were prepared by incorporation of a polysiloxane layer required for the physical adsorption of the invertase. Besides, the functionalized magnetite was activated with glutaraldehyde and polyethylenimine (PEI) with the aim of performing a covalent immobilization. The effect of different conditions such as enzyme: support ratio, pH, and temperature were analyzed in the preservation of invertase. The results demonstrated that the optimum enzyme:support ratio is higher for covalent bonding than for physical adsorption. The ideal pH for the immobilized enzyme is 5.0, and the enzymatic activity is retained until 70 °C. The values of km are similar in both immobilization methods. The analysis of the effect of pH and thermostability showed that the catalytic activity of invertase is not affected in comparison with the free enzyme. The covalent immobilization displays higher efficiency in the immobilization process (F£), less inhibition and twice as much stability. The enzymes immobilized by physical and covalent methods can be reused for up to four cycles and can be removed from the reaction medium by applying an external magnetic field.

ABSTRACT Anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) and anhysteretic remanence (AAR) were used to evaluate the emplacement history of the Parashi stock and related dyke swarm situated in NW Colombia. The average magnetic susceptibility of 4.5×10−2 SI, in conjunction with low-coercivity components provided by the isothermal remanence and thermomagnetic curves with net Verwey and Curie transitions, indicates that multidomain magnetite records the anisotropy directions. The similar orientation and shape of the AMS and AAR ellipsoids indicate the absence of very fine magnetite with an inverse fabric. The magnetic foliation is the best-defined fabric element in these rocks and outlines a concentric structure, elongated parallel to the NE-SW direction of the pluton. Crystallisation age of the stock and dykes (51-47 Ma), along with pressure of emplacement determination indicate that the stock and the dyke swarm probably formed simultaneously, and they were emplaced in the shallow crust (<10 km). The magnetic fabric agrees with emplacement in a transtensional setting, with the dyke swarm infilling tensional cracks formed during the final stages of pluton crystallisation. This tectonic setting likely records the difficulty of the thick oceanic crust subducting, which would result in general transtension in the overriding continental plate and cessation of arc magmatism in the Eocene.

RESUMEN Se utilizó Anisotropía de Susceptibilidad Magnética (ASM) y Remanencia Anisterética (ARA) para evaluar la historia de emplazamiento del stock Parashi y del enjambre de diques relacionados situados en el noroeste de Colombia. La susceptibilidad magnética promedio de 4,5×10−2 SI, junto con los componentes de baja coercitividad proporcionados por la remanencia isotérmica y las curvas termomagnéticas con las transiciones de Verwey y Curie, indican que la magnetita multidominio registra las direcciones de anisotropía. Las orientaciones y formas similares de los elipsoides ASM y ARA sugieren la ausencia de magnetita muy fina con una fábrica inversa. La foliación magnética es el elemento de la fábrica mejor definido en estas rocas y determina una estructura concéntrica, alargada paralela a la dirección NE-SO del plutón. La edad de cristalización del stock y los diques (51-47 Ma), junto con los cálculos de presión de emplazamiento, indican que el stock y el enjambre de diques probablemente se formaron simultáneamente y se emplazaron en la corteza poco profunda (<10 km). La fábrica magnética concuerda con el emplazamiento en un régimen transtensional y con el enjambre de diques que rellena las fracturas tensionales formadas durante las etapas finales de la cristalización del plutón. Este escenario tectónico probablemente registra la dificultad de subducción de la corteza oceánica gruesa, lo que resultaría en una transtensión general en la placa continental y el cese del magmatismo de arco en el Eoceno.

ABSTRACT The present research aimed at the synthesis and characterization of magnetized multilayer graphene and for this, a 22 factorial design with a central point was proposed, to evaluate the effect of the size of the graphite nanoparticles and the magnetite / graphene mass ratio on magnetization. The magnetized multilayer graphene was obtained in two stages, in the first the graphite was sonified with sodium dodecyl sulfate (SDS) in aqueous medium and in the second stage the magnetite in situ coprecipitation was carried out, achieving the formation of multilayer graphene. By means of the analysis by Raman spectroscopy the formation of multilayer graphene was found. By means of the X-ray diffraction results, the crystalline phase of the magnetite and the degree of crystallinity were verified. By morphological analysis using the scanning microscope (SEM), the microstructural characteristics of these materials were confirmed. In conclusion, the magnetization of the composite material of graphene and magnetite does not depend on the mass ratio of magnetite / graphene because the graphene was magnetized and neither does it depend on the particle sizes of the sonified graphite and magnetized multilayer graphene.

RESUMEN La presente investigación tuvo como objetivo la síntesis y caracterización de grafeno multicapa magnetizado y para ello se propuso un diseño factorial 22 con un punto central, para evaluar el efecto del tamaño de las nanopartículas de grafito y la relación másica de magnetita/grafeno sobre la magnetización. El grafeno multicapa magnetizado se obtuvo en dos etapas, en la primera se sonificó el grafito con dodecilsulfato de sodio (SDS) en medio acuoso y en la segunda etapa se realizó la coprecipitación in situ de la magnetita, logrando la formación de las nanoláminas de grafeno multicapa. Mediante el análisis por espectroscopia Raman se encontró la formación de grafeno multicapa. Mediante los resultados de la difracción de rayos X se verificó la fase cristalina de la magnetita y el grado de cristalinidad. Mediante análisis morfológico, utilizando el microscopio de barrido (SEM), se confirmaron las características microestructurales de estos materiales. En conclusión, la magnetización del material compuesto de grafeno y magnetita no depende de la relación másica de magnetita/ grafeno porque el grafeno fue magnetizado y tampoco depende de los tamaños de partículas del grafito sonicado y grafeno multicapa magnetizado.

Resumen En este trabajo se presenta la evaluación de nanopartículas de óxido de hierro obtenidas a partir del extracto acuosos de Eucalyptus grandis. Se realizaron 23 experimentos donde la síntesis de nanopartículas se realizó por medio del uso del extracto acuoso junto con sales de cloruro de hierro (II) tetrahidratado y cloruro de hierro (III) hexahidratado. Se llevó a cabo una caracterización por medio de IR, TEM y BET, donde se presentaron bandas a 3440.77, 1559.26 y 445.31 cm-1, indicando presencia de nanopartículas de óxido de hierro. Se evidenció una monodispersidad relativamente alta con partículas alrededor de 9 nm. Por medio de análisis BET se encontró que presenta un área superficial de 131.90 m2/g. La obtención de nanopartículas mediante este método verde presenta valores de rendimiento del 98%, con aplicación en nanotecnología, biomedicina, tratamiento medioambiental, entre otros por lo cual son altamente versátiles y su costo de producción es relativamente bajo.

Abstract This paper presents the evaluation of iron oxide nanoparticles obtained from the aqueous extract of Eucalyptus grandis. 23 experiments were performed where the synthesis of nanoparticles was carried out by using the aqueous extract together with salts of iron (II) chloride tetrahydrate and iron (III) chloride hexahydrate. Characterization was carried out using IR, TEM and BET, where bands at 3440.77, 1559.26 and 445.31 cm-1 were presented, indicating the presence of iron oxide nanoparticles. Relatively high monodispersity with particles around 9 nm was evident. By means of BET analysis it was found that it presents a surface area of 131,897 m2 / g. The obtaining of nanoparticles by this green method presents yield values around 98%, with application in nanotechnology, biomedicine, environmental treatment, among others, for which they are highly versatile and their production cost is relatively low.