¿El gel antibacterial es eficiente eliminado virus?

Mary Luz Lugo

Existe gran especulación acerca de la efectividad o no, de los geles antibacteriales para eliminar a los virus, y ahora más, con la aparición del COVID-19. En Química y Desarrollo Tecnológico queremos aclarar o al menos dar alguna respuesta a esta diatriba. Pero antes expongamos algunas definiciones básicas en este tema.

¿Qué son los virus?

Los virus son entes parásitos que cuentan con una molécula de ácido nucleico protegido por una cubierta o membrana, y se replican gracias a las enzimas de sus células huésped. Los virus carecen de la mayoría de las propiedades que diferencian a lo vivo de lo muerto. Es decir, como no poseen metabolismo propio no se consideran seres vivos. A pesar de esto, en condiciones adecuadas pueden causar estragos en los seres vivos.

Los virus son parásitos que se replican gracias al metabolismo de la célula huésped 

Una vez que el virus ha infectado a una célula hospedadora, su ácido nucleico puede secuestrar al ácido nucleico de la célula y a su mecanismo enzimático para la producción de proteínas. En muchas oportunidades se forma tal cantidad de virus que la célula hospedadora se rompe.

Algunos estudios también señalan que el ácido nucleico del virus puede insertarse en el cromosoma de la célula y dar lugar a la transformación de ésta.

Ahora, teniendo un poco más claro lo que son los virus, nos preguntamos:

¿Qué es el gel antibacterial?

Se sabe que el gel antibacterial es un producto que comúnmente se emplea como reemplazo al agua y al jabón para lavarse las manos. Éste también se conoce como gel desinfectante, gel bactericida, alcohol en gel y otros.

El gel antibacterial puede detener la propagación de los gérmenes

Este producto se utiliza para detener la propagación de gérmenes. El principio activo en su formulación es el alcohol. Esta cantidad de alcohol varía entre un 60% y un 85% en peso, siendo 62% la cantidad que contienen comúnmente los geles comerciales. 

En este sentido, el alcohol tiene el papel principal en la formulación de estos geles. Entonces veamos con más detalles qué son los alcoholes.

¿Qué son los alcoholes?

Un alcohol es un compuesto orgánico que contiene un grupo hidroxilo, -OH, unido en forma covalente a un grupo alquilo. Por ejemplo, un grupo metilo, CH₃-, unido a un grupo hidroxilo da el compuesto CH₃OH, que se llama alcohol metílico o metanol.

Los alcoholes se clasifican en primarios, secundarios y terciarios. Estas categorías se basan en el número de átomos de carbono que lleva el grupo hidroxilo.

Los geles sanitizantes generalmente son elaborados con alcohol etílico o etanol. El etanol, CH₃CH₂OH, tiene un punto de ebullición de 78ºC, es el segundo miembro de la serie homóloga de los alcoholes. También es conocido como alcohol de grano ya que, para su uso en bebidas, este alcohol se produce por fermentación de granos o de otros materiales que contienen azúcar o almidón.

Representación de la molécula de etanol, componente del gel antibacterial

De igual forma que el metanol y otros alcoholes de bajo peso molecular, el etanol es tóxico. De allí su capacidad antiséptica.

Además de obtenerse mediante fermentación, este alcohol se sintetiza industrialmente por la reacción, catalizada por ácido, del etileno con agua.

El etanol del gel antibacterial se produce por la reacción del etileno con agua.

Este alcohol sintético tiene las mismas propiedades que el etanol que se produce por fermentación, su costo es menor y, a diferencia de las bebidas alcohólicas, no está gravado con un impuesto especial. Sin embargo, para evitar el consumo de este alcohol como bebida, se agregan sustancias tóxicas o nocivas a éste.

Otro alcohol usado para la elaboración de estos geles desinfectantes es el isopropanol. Éste es un isómero del propanol. El alcohol propílico o propanol tiene dos isómeros, uno con el grupo -OH en el primer carbono, 1-propanol (alcohol primario), y el otro con el grupo -OH en el segundo carbono, 2-propanol o isopropanol (alcohol secundario).

El alcohol isopropílico en solución al 70% es antiséptico y se consigue ordinariamente en las farmacias.

Teniendo en cuenta que el alcohol tiene propiedades sanitizantes, nos preguntamos:

¿El gel antibacterial actúa eficientemente en la eliminación de virus?

Para responder a esta interrogante, en primer lugar encontramos reportado que este tipo de geles elimina un 99% de las bacterias de las manos en 30 segundos y elimina entre un 99,99% y un 99,999% las bacterias de las manos en 1 minuto aproximadamente.

¿Y qué pasa con los virus? Pues, también se ha demostrado que el alcohol tiene actividad antivírica y es capaz de “eliminar” virus con cobertura, como por ejemplo los de la gripe. Muchas investigaciones se han desarrollado al respecto y coinciden en afirmar que, el alcohol (etanol o isopropílico) puede romper la capa exterior o cobertura de la membrana de los virus y así provocar su inactividad.

Este mecanismo de destrucción del virus mediante el uso del gel antiséptico es diferente al de la limpieza con jabón. Mientras que el jabón destruye físicamente la cobertura del coronavirus usando fuerza de frotación, el alcohol por su parte, cambia las propiedades químicas de la cobertura, volviéndola menos estable y más permeable al exterior.

También se ha hallado que, el alcohol puede penetrar al interior del patógeno, causando estragos en las proteínas del virus. Es importante señalar que esto ocurre sólo en los virus con cobertura como los coronavirus. También existen virus sin cobertura (como el VPH) que no se ven afectados de la misma forma.

Debemos aseverar que existe entonces, suficiente evidencia científica que sustenta la efectividad de los alcoholes para desactivar las bacterias y virus, especialmente virus con cobertura, tal como los coronavirus.

Por lo tanto, los desinfectantes en gel (gel antibacterial, alcohol en gel, gel antiséptico, etc.) que poseen al menos un 62% de alcohol, SÍ funcionan para desinfectar las manos de los virus.

Sin embargo, no debemos olvidar que se utiliza desinfectante en gel sólo cuando no se tenga disponible agua y jabón, ya que lavarse las manos con agua y jabón es la mejor forma de eliminar los gérmenes en la mayoría de los casos.

Referencias

https://es.wikipedia.org/wiki/Alcohol_en_gel

https://www.bbc.com/mundo/noticias-51736459

https://colombiacheck.com/chequeos/el-gel-antibacterial-si-ayuda-combatir-el-coronavirus-covid-19-pero-el-jabon-es-mejor

Cemento. Una maravilla centenaria que aún nos impresiona

Rosa Goncalves

Muchos de nosotros inmiscuidos o no en el mundo de la construcción hemos escuchado esta palabra, sabemos que es un material sumamente usado, sobre todo en países latinoamericanos, en donde existe abundancia de recursos naturales para su construcción.

Los primeros concretos u hormigones los inventaron los romanos, en donde a pesar de ser una manera muy minimalista de hacerlo, están vigentes en nuestra actualidad, y para muestra el coliseo romano. Incluso se le atribuye a los griegos el uso de los primeros cementos naturales en donde combinaban yeso, cal y arcilla con agua para realizar sus mezclas.

Los romanos fueron unos de los primeros en utilizar el concreto para construir edificaciones. Fuente Pixabay

Pero en el siglo XVIII Joseph Aspdin y James Parker patentan específicamente en 1928 el cemento Portland, dándole este nombre por su color similar al de la piedra Portland. Y para el siglo XX los químicos L´Chatelier y Vicat consiguen un cemento de pasta homogénea como lo conocemos en nuestros días.

Los griegos innovaron en el uso de los primeros cementos naturales. Fuente Pixabay

Asimismo, el cemento es uno de los materiales manufacturados más usado en Venezuela. Se estima que, al formar parte de los tres componentes esenciales del concreto, es escogido para más del 95% de la construcción de las edificaciones.

Y es que también es utilizado para trabajos de albañilería, para la construcción y revestimiento de paredes, sobrepisos, entre otros.

¿Cómo podemos definir al cemento?

Es un producto de una reacción química de fusión, de materiales calcáreos y arcillas, el cual al entrar en contacto con el agua rápidamente se endurece, creando un material que es conocido en muchas ocasiones, en el mundo académico, como “piedra artificial”.

Generalmente está compuesto de piedras calizas trituradas que se mezclan con ciertas arcillas, junto con otra serie de agregados químicos.

Este es conocido también como cemento hidráulico, justamente porque la relación se da al entrar en contacto con materiales hídricos.

El cemento en el concreto u hormigon, no presenta un componente volumétrico sino de unión y amalgamiento de los materiales, y aporta la mayor parte de la resistencia del mismo. En porcentaje tan sólo es un 10% a 20% del concreto.

El cemento, elemento fundamental para el concreto estructural. Fuente Pixabay

Muchas personas creen que solo hay un tipo de cemento, pero hay una gran variedad que se emplea según el uso del elemento o estructura que se construya. Porrero y Grases en su libro de Concreto Estructural muestran, los 5 principales de origen arcilloso y los clasifican de la siguiente manera:

• Tipo I: Uso general. Puede emplearse en estructuras que no presenten ninguna condición especial y en albañilería.
• Tipo II: Resistente a los sulfatos y bajo calor de hidratación. Se recomienda en zonas industriales y costeras.
• Tipo III: Altas resistencias iniciales. Se utiliza cuando no se puede esperar a los tiempos típicos de alcance de resistencia (Curva de los 28 días) y se debe acelerar los tiempos de desencofrado.
• Tipo IV: Muy bajo calor de hidratación. Se utiliza cuando deseamos ampliar los tiempos de fraguado.
• Tipo V: Muy alta resistencia a los sulfatos. Se utiliza en zonas con alta agresión y de contaminantes.

Estos son los principales tipos de cemento, sin embargo no son los únicos, también existen:

• Tipo Maestro: No se utiliza para estructuras, se recomienda usarlo solo en labores de albañilería.
• Blanco: Tiene las mismas características que el cemento tipo I.
• Puzolánico: Es típico su uso en países como México, se le agrega sílice y alcanza menores resistencia que el hidráulico.

El cemento tiene varias propiedades que se nombran a continuación, pero te invito también a que veas el siguiente vídeo en donde se explican con detenimiento:

• Hidratación.
• Fraguado.
• Contracción.
• Calor de hidratación.
•  Finura.
• Densidad.
• Endurecimiento.

Existe mucha información actualizada acerca de innovaciones que hacen diversos científicos e investigadores acerca de su modernización y optimización, dada su versatilidad y capacidad de fusión con otros materiales que lo potencia.

Les invitamos a ver el vídeo e investigar un poco más si les intereso el tema y esperamos que el artículo haya sido de su agrado.

Referencias:

1. Manual del Concreto Estructural. Extraído de: https://www.libreriaingeniero.com/2017/09/manual-del-concreto-estructural-joaquin-porrero.html

2. Cemento. Extraído de: https://es.wikipedia.org/wiki/Cemento

3. Cemento .Extraído de: https://www.construmatica.com/construpedia/Cemento

¿Cómo saber si una ecuación es dimensionalmente homogénea? - Con ejemplos

Por: Mary Luz Lugo

El análisis dimensional se ocupa de las relaciones entre los conceptos de magnitud, dimensión y homogeneidad en las ecuaciones físicas. Entonces debemos repasar un poco estos conceptos.

El análisis dimensional simplifica el entendimiento de las ecuaciones físicas. Fuente Pixabay

La magnitud se refriere a todo aquello observable que puede ser medido. Por ejemplo: la masa, el tiempo, la velocidad, la densidad, etc. 

Para simplificar su estudio, las magnitudes se han dividido en fundamentales y derivadas. 

Las magnitudes fundamentales son aquellas que de manera arbitraria pero rigurosa, ha definido la comunidad científica y estas no dependen de ninguna otra magnitud. Por ejemplo: la masa, el tiempo y la longitud.

Las magnitudes derivadas, como su nombre lo indica, son aquellas que están definidas de acuerdo a las magnitudes fundamentales y se relacionan con ellas a través de una fórmula matemática, por ejemplo, la fuerza.

Todas las magnitudes se agrupan en lo que conocemos como un Sistema de Unidades de Medida. Allí se relacionan las unidades de la misma magnitud mediante valores equivalentes, conocidos como factores de conversión.

Las unidades de medida de las dimensiones se pueden expresar en varios sistemas. Fuente Pixabay

Uno de los sistemas de unidades más comúnmente utilizado es el Sistema Internacional (SI). Éste fue creado en 1960 y está basado en el sistema métrico. Consta de siete magnitudes fundamentales y sus respectivas unidades de medida. En la siguiente tabla te las mostramos.

Utilizando las magnitudes fundamentales podemos definir una magnitud derivada. Toda magnitud derivada se puede expresar como producto de magnitudes fundamentales. A la ecuación que se genera la denominamos Ecuación Dimensional.

¿Cómo obtenemos la ecuación dimensional de una magnitud derivada?

• Primero, debes conocer la ecuación matemática que define la magnitud derivada. Por ejemplo, la superficie. Sabemos que, la superficie se define como:
  
• Segundo, debes expresar todas las magnitudes derivadas o fundamentales que aparezcan en dicha ecuación. fíjate que para expresar la ecuación dimensional debes colocar tanto la variable que estás definiendo como las dimensiones entre corchetes.
• Finalmente, realizas las operaciones matemáticas correspondientes.  
   

A continuación, te mostramos unos ejemplos:

• Ejemplo 1: Conseguir la ecuación dimensional para el volumen

Sabemos que la fórmula de Volumen es    

La ecuación dimensional para el volumen será:

Y la unidad correspondiente en el SI sería:         m³

• Ejemplo 2: Conseguir la ecuación dimensional para la Fuerza

Conocemos que:

1ero. La fuerza es una magnitud derivada

2do. La Fuerza se define según la Ley de Newton como

Donde m es la masa y a la aceleración

Entonces la ecuación dimensional será:

Por lo tanto, sus unidades en el SI serán: kg.m.s^-2 , estas unidades se definen como un Newton=N

• Ejemplo 3. Hallar la ecuación dimensional de la energía cinética

La energía cinética, Ec es también una magnitud derivada

La energía cinética está definida como

La ecuación dimensional será:

Importante: ¡La constante ½ es adimensional, quiere decir que no tiene dimensiones y por ello no se coloca en la ecuación dimensional!

                                   Las unidades en el SI serían kg.m² .s^-2 = Julio = J

Puedes ver más ejercicios resueltos en el siguiente vídeo:

¿Cuál es la utilidad del análisis dimensional?

La ecuación de dimensiones resulta útil para determinar la unidad de medida de la magnitud estimada.

También puede servirnos para saber si la ecuación es correcta o incorrecta ya que CUALQUIER ECUACIÓN VÁLIDA DEBE SER DIMENSIONALMENTE HOMOGÉNEA, es decir, ambos miembros de la igualdad deben tener la misma ecuación de dimensiones.

Es importante señalar que el análisis dimensional es un análisis cualitativo. Es decir, sólo permite decir si una fórmula física o ecuación matemática es dimensionalmente correcta o incorrecta.

Esto quiere decir que NO es cuantitativo. No proporciona un valor, no suministra la relación numérica real entre las cantidades.

Aquí tienes un vídeo con más información, te invito a verlo!!!

Análisis dimensional

Referencias:

• Análisis dimensional. https://www.ugr.es/~andyk/Docencia/TEB/Tema5.pdf
• Magnitudes. https://fisquiweb.es/Apuntes/Apuntes4/Magnitudes.pdf
• Análisis dimensional en física y química. https://sekelcastillo1fisicayquimica.files.wordpress.com/2012/09/fc3adsica-i-anc3a1lisis-dimensional-homogeneidad1.pdf

Patologías en Estructuras de Concreto Armado

Por: Rosa Goncalves

Cuando hablamos de Patologías, muchas personas que no están relacionadas con el área de la construcción no pueden conseguir ninguna relación con ella. Pero sí, las estructuras pueden “enfermarse”, presentar ciertas patologías que pueden deberse a malas praxis constructivas, mal diseño estructural o por un uso inadecuado de la estructura luego de construida.

Este tema está muy ligado a la Seguridad e Higiene que ya se ha venido tratando en anteriores artículos, como “Importancia de la Higiene y Seguridad Industrial en el campo laboral”, la diferencia radica en que el seguimiento y el resguardo de la seguridad se lleva a cabo en la vida útil del inmueble, y el recurso humano principal a resguardar son los residentes fijos y provisionales.

A continuación un vídeo relacionado con este interesante tema: 

Patología constructiva o estructural

Las patologías se pueden definir como enfermedades que se presentan en las construcciones por disminución de sus características o por condiciones ambientales agresivas. Algunos factores que afectan a las obras civiles se presentan a continuación:

• Mecánicos: Se presentan por factores como sobrecargas, cambios de uso de las estructuras, vibraciones altas, asentamientos de los terrenos.
• Físicos: Humedad, Temperaturas extremas y cambios drásticos en ellas.
• Químicos: Se dan por presencia de sulfatos, productos químicos, contaminación ambiental, lixiviaciones y ataques químicos.
•  Electroquímicos: Debido a carbonatación y cloruros.
• Higrotérmicos: Movimientos generados en el interior del concreto, contenidos de humedad en el concreto.
• Geológicos: Sismos, tsunamis, sedimentos en suelos, deslizamientos.
• Errores de diseño y ejecución: Usos de normas inadecuadas, mala ejecución de la obra, uso de materiales inadecuados y de baja calidad.

Estos son los factores más relevantes, pero existe una gran variedad, que se presentan según la ubicación geográfica de la obra.

Las patologías se clasifican según su ubicación, como se presenta a continuación:

Clasificación de patologías en estructuras de concreto y acero. Fuente:Pixabay

Protocolo de métodos de detección y evaluación de los daños estructurales

Ahora que ya se ha determinado los factores que originan las patologías, el siguiente paso es poder conocer cómo detectarlas, para poder hacer una evaluación certera de los problemas que se detecten. Para ello se puede seguir un protocolo de acción, mostramos un modelo a continuación que nos puede dar una idea de cómo plantearlo:

1.- Consultar un buen marco teórico con relación a la patología ante la que sospechamos nos encontramos, esto sumado con la comparación con otros casos ya existentes nos puede aclarar el camino.

2.- Una vez clara y confirmada la patología, se consulta que estudios se pueden realizar a la estructura, según la ubicación de la obra, ubicación del elemento, estos estudios confirmaran la existencia y la gravedad de la lesión.

3.- Buscar ejemplos de estructuras con el mismo problema, preferiblemente con imágenes.

4.- Chequeo de la disponibilidad de los ensayos y de los correctivos a usar, según el momento en que se detecte y confirme la patología.

 

Agrietamiento en estructura de concreto. Fuente: Pixabay

¿Cuáles patologías son las más comunes?

Podemos intuir que al haber múltiples factores que inician las patologías, se pueden generar múltiples patologías, pero como en todo campo está un grupo que son más comunes en su aparición, algunas son:

• Daño en las fachadas por contaminación y adherencia de microorganismos.
• Meteorización; alteraciones físicas, químicas o mecánicas en el concreto por estar a la intemperie (sol, lluvia, viento).
• Decoloración: cambio de color del concreto por asoleamiento, exposición al polvo, humedecimientos y secado.
• Eflorescencias: Sales blancas se depositan en la superficie del concreto (carbonatos y sulfatos) o en algunos casos metales (sodio y potasio), y en casos extremos se pueden combinar.
•  Humedad: Se da en la circunstancia en que la estructura este en contacto o en el interior de la parte del concreto, generando una reproducción de organismos vegetales o animales.
• Fisuras y grietas: Separación entre dos o más partes generalmente del concreto, que se distingue por su geometría. Permiten la entrada de agentes externos a la estructura creando grandes daños y dando paso a patologías más graves.
• Fisuras: varían entre 0,00 mm a 3,00 mm
• Grietas: Mayores a 3,00 mm
• Ablandamiento de la masa estructural: El concreto pierde rigidez en su estructura.
•  Hinchamiento: El concreto se expande.
• Corrosión de Acero de refuerzo: Una de las patologías más graves y difíciles de corregir, se genera al darse la reacción entre el metal (perfil, pernos, cabillas entre otros) y alguna sustancia que lo rodee.

  

  Corrosión en estructura metálica. Fuente Pixabay

Todas estas afecciones y las que por razones de tiempo no hemos podido nombrar, ponen en riesgo no solo a la estructura en sí, sino a las personas y bienes que en ellos se resguardan, siendo un tema de gran importancia conocer y manejar, como profesionales del mundo de la construcción y como usuarios de las estructuras.

Esperamos que la información sea de su agrado, les motive a profundizar acerca del tema y haya sido de su agrado.

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Referencias:

1. Manual de patologías en las estructuras de hormigón armado. Extraído de: 

https://ruc.udc.es/dspace/bitstream/handle/2183/13853/PortoQuintian_JesusManuel_PFC_2005_02de5.pdf?sequence=3&isAllowed=y

2. Patologías de la Construcción. Extraído de: https://higieneyseguridadlaboralcvs.files.wordpress.com/2012/07/enciclopedia_broto_de_patologias_de_la_construccion.pdf

3. Patología de los materiales constitutivos del hormigón armado. Extraído de: 

https://www.udc.es/dep/dtcon/estructuras/ETSAC/Publicaciones/pub-val/Patologia/trasparencias%20patologia.pdf