LABORATORIO EXPERIMENTAL DE LA DEGRADACION DE UNA MUESTRA DE ACIDO POLI LACTICO (PLA) BIODEGRADABLE EN EXPOSICIÓN A UNA SUSPENSIÓN DE SUELO INOCULADA
que
mediante
polimeriza
un
proceso
transformándolo
químico en
se
largas
cadenas moleculares denominadas ácido poliláctico. Puede ser extruido, inyectado, soplado, termoformado, impreso y sellado por calor para producir blíster, bandejas y
Universidad ECCI
películas. Tiene también usos médicos en suturas, implantes y sistemas de liberación
Diana Meliza Suarez Santafé, Cód. 12142. Sergio Felipe Parra Beltrán, Séptimo semestre ingeniería de plasticos
de drogas MARCO TEORICO
Docente. Sergio Plazas
Una dilución en serie es la reducción progresiva, pasó a paso, de la concentración
28/05/2016
de una sustancia en disolución, cuyo factor RESUMEN
de dilución en cada paso es constante, lo que
La siguiente práctica tuvo como objetivo analizar la capacidad de degradación de unas probetas de ácido polilactico (PLA) en una
da
como
resultado
una
progresión
geométrica de la concentración, en forma logarítmica.
disolución en serie, donde se establece la
En presencia de PLA, los microorganismos
influencia
de
(hongos y bacterias) colonizan la superficie
microorganismos en la descomposición de
del polímero y son capaces de segregar
estas a partir de la caracterización (humedad
enzimas
y PH) de una muestra de suelo con el que se
fragmentos el polímero; la colonización de la
realizó la suspensión inoculada.
superficie depende de factores tales como la
de
la
concentración
que
rompen
en
pequeños
tensión superficial, porosidad y textura
INTRODUCCION
superficial y accesibilidad a las cadenas de una
polímeros. Los grupos hidrófilos de las
descomposición aeróbica ó anaeróbica por
enzimas (- COOH, -OH,-NH ) atacan los
acción de microorganismos tales como
grupos éster de las 2 cadenas de polímeros
bacterias, hongos y algas bajo condiciones
mediante reacciones de hidrólisis seguida
que naturalmente ocurren en la biosfera. Son
por reacciones de oxidación, de esta forma
degradados por acción enzimática de los
reducen el polímero a fragmentos de peso
microorganismos bajo condiciones normales
molecular inferiores a 500g/mol, los cuales
del
pueden
Materiales
medio
capaces
de
ambiente.
desarrollar
Son
obtenidos
ser
digeridos
por
los
usualmente por vía fermentativa y se los
microorganismos. Las reacciones enzimáticas
denomina también Biopolímeros. Como por
ocurren generalmente en medio acuoso. Las
ejemplo el (PLA), pues está basado 100% en
condiciones necesarias para que se pueda
el almidón obtenido del maíz, trigo o papas.
producir el proceso de biodegradación son:
El almidón es transformado biológicamente
Presencia
(fermentación) mediante microorganismos
humedad,
en ácido láctico que es el monómero básico,
de
microorganismos, nutrientes
oxigeno, minerales,
temperaturas entre 20 a 60°C dependiendo
#4: 0.2221 g
del microorganismo y pH entre 5-8.
Se taparon con algodón y se dejaron en
PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL 1. Se pesó en un Becker una muestra de suelo del parque situado al frente de la
reposo por un periodo de 30 dias (25 abril – 25 ambiente
mayo).
(promedio
A
temperatura
aproximado
21
grados Centígrados).
iglesia de santa marta en Bogotá en la
10. Pasado este periodo, las probetas de
localidad de Teusaquillo. A la cual se le
material se extrajeron, secaron en mufla
hicieron pruebas de PH y porcentaje de
por una hora a 60 grados centígrados
humedad
para eliminar la humedad absorbida por
2. Se homogeneizaron 50 g de una muestra
el
material
durante
el
periodo
de
de suelo para retirar piedras y restos
descomposición inoculada, y se pesaron
vegetales
para
comparar
y
determinar
el
3. Se pasaron 10 g del paso anterior para
porcentaje de descomposición de las
mezclarlo con 90 ml de agua destilada
probetas en una suspensión de suelo por
(ADE) y se agito hasta única fase
disolución en serie.
4. Del paso anterior se pasó 1 ml a un tubo
DATOS OBTENIDOS
con 9 ml de ADE, se agito y rotulo este tubo como #1
5. Del paso anterior se tomó 1 ml del tubo
Para
la
determinación
de
la
humedad del suelo se dejó secar una
#1 y se pasó a otro tubo con 9 ml de
muestra en horno por 15 min.
ADE, se agito y rotulo este tubo como #2
Antes de horno: 91.8 g
6. Del paso anterior se tomó 1 ml del tubo
Después del secado: 38.4 g
#2 y se pasó a otro tubo con 9 ml de
Grado de humedad del suelo: 58.2 %
ADE, se agito y rotulo este tubo como #3.
PH: 6.310 (acido)
7. Del paso anterior se tomó 1 ml del tubo
Porcentaje de pérdida de peso de
#3 y se pasó a otro tubo con 9 ml de
cada probeta (peso en gramos post
ADE, se agito y rotulo este tubo como #4.
degradación):
8. Se prepararon cuatro tubos de ensayo
#1: 0.2054 g – 4.59%
adicionales y rotularon igual que los
#2: 0.1975 g – 3.92%
anteriores (#1, #2, #3, y #4) cada uno con
#3: 0.2038 g -2.98%
9ml de ADE y se les adiciono 1 ml de
#4: 0.2182 g -1.72%
solución de su respectivo homónimo por CONCLUCIONES
rotulador. 9. A cada una de las soluciones anteriores se les introdujo una probeta de PLA respectivamente con los siguientes pesos en gramos: #1: 0.2153 g #2: 0.2056 g #3: 0.2101 g
Considerando que la degradación total
de
un
aproximadamente condiciones ambientales.
PLA 2
años,
genéricas La
tarda en
medio
degradación
porcentual a 30 días (duración de la prueba) correspondería a 4,11%. En
este sentido la práctica no solo tuvo éxito si no que además se logró acelerar
el
descomposición
proceso a
través
de de
suspensión inoculada de suelo en disoluciones en serie, en un 0.48%, (comparando el resultado de la disolución
#1
con
el
resultado
esperado de una degradación normal en 30 días).
Se
evidencio
fragmentación
del
material lo cual dificulto el pesaje de las partículas y pudo influir en los pesos de las probetas de PLA
Los porcentajes de degradación de las probetas de PLA disminuyeron progresivamente
a
medida
que
disminuía la concentración de las disoluciones en serie.
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS
Marín García, M. L., Aragón Revuelta, P., & Gómez Benito, C. (2002). Analisis quimico de suelos y agua: manual de laboratorio. Universidad Politecnica de Valencia, Valencia (España). Serna, L., & Albán, F. (2011). Ácido poliláctico (PLA): Propiedades y aplicaciones. Revista Ingeniería y Competitividad , 5 (1), 16-26. Jiménez Liso, M. R., González García, F., Torres, M., & Salinas López, F. (2000). La utilización del concepto de pH en la publicidad y su relación con las ideas que manejan los alumnos. Enseñanza de las Ciencias, 18 (3), 451-461.
