Evaluación del Efecto del pH Sobre la Producción de Nanopartículas de Óxido de Silicio por Vía Bacteriana
Dgital
- Autores:
-
Merino-Brito, Hidalmis Aliris
- Tipo de recurso:
- Trabajo de grado de pregrado
- Fecha de publicación:
- 2022
- Institución:
- Universidad de Santander
- Repositorio:
- Repositorio Universidad de Santander
- Idioma:
- spa
- OAI Identifier:
- oai:repositorio.udes.edu.co:001/7313
- Acceso en línea:
- https://repositorio.udes.edu.co/handle/001/7313
- Palabra clave:
- Nanopartículas
pH
Microorganismos
Óxido de silicio
Aislado bacteriano
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Silicon oxide
Bacterial isolate
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- Derechos Reservados - Universidad de Santander, 2022
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Osorio-Marquez, Jorge Danielb1ce5dad-209c-43f8-a347-10a9275d2461-1Merino-Brito, Hidalmis Alirisb9380449-a2f1-47c3-9837-ed2a42ef2a90-12022-07-29T14:00:51Z2023-06-302022-07-29T14:00:51Z2022-06-17DgitalLas nanopartículas de SiO2, ofrecen propiedades que permiten que estas tengan múltiples usos, por su estabilidad térmica, resistencia a la absorción y baja toxicidad. Para realizar este trabajo se tomó como referencia la metodología utilizada por Vargas, J. (2019), para evaluar el efecto del pH en la producción de NPs de SiO2 por vía bacteriana. Para esto se aisló un microorganismo proveniente de residuos de construcción y demolición de la escombrera El Parque S.A de Bucaramanga, luego se determinó la biomasa del aislado, y se colocó en contacto con los residuos de construcción y demolición en agua destila ajustadas a pH 6, 7 y 8, y se elaboró una curva de producción de NPs. Mediante un Anova multifactorial (pH y Tiempo) se identificó que el pH influye en la producción NPs de SiO2, con un valor de significancia de p= 0,00. Por otra parte, su utilizó el microscopio electrónico de barrido, para evaluar la forma de las NPs de SiO2 mediante micrografías en cada tratamiento, luego se aplicó un modelo de regresión logística ordinal, donde se estableció que el pH influye en la forma de las NPs de SiO2 con un valor de significancia p=0,049. Posteriormente se realizó una detección elemental de los residuos de construcción y demolición usando la técnica de espectroscopia de rayos X de energía dispersiva y se identificaron trazas de silicio, plomo y cadmio, principalmente. El tamaño de las nanopartículas se terminó mediante la técnica de dispersión de luz dinámica, demostrando que el pH no influía en el tamaño de las NPs de SiO2, ya que el Anova de un factor (pH) reveló un valor p>0,9999. Por último, se evaluó el rendimiento mediante este mismo modelo estadístico y arrojando un valor de significancia p=0,0001, demostrando que el pH si influye en el rendimiento de los tratamientos.SiO2 nanoparticles offer properties that allow them to have multiple uses, due to their thermal stability, resistance to absorption and low toxicity. To carry out this work, the technology used by Vargas, J. (2019) was taken as a reference, to evaluate the effect of pH on the production of SiO2 NPs by bacterial pathway. For this, a microorganism was isolated from construction and demolition waste from the El Parque S.A dump in Bucaramanga, then the biomass of the isolate was removed, and it was placed in contact with the construction and demolition waste in distilled water conditioned at pH 6, 7 and 8, and a production curve of NPs was drawn. Using a multifactorial Anova (pH and Time), it was identified that pH influences the production of SiO2 NPs, with a significance value of p= 0.00. On the other hand, its scanning electron microscope, to evaluate the shape of the SiO2 NPs through micrographs in each treatment, then an ordinal logistic regression model was applied, where it was established that the pH influences the shape of the SiO2 NPs with a significance value p=0.049. Subsequently, an elemental detection of the construction and demolition waste was carried out using the energy dispersive X-ray spectroscopy technique and traces of silicon, lead and cadmium were identified, mainly. The size of the nanoparticles was determined using the dynamic light scattering technique, showing that the pH did not influence the size of the SiO2 NPs, since the Anova of one factor (pH) revealed a value p>0.9999. Finally, the performance was evaluated using this same statistical model and yielding a significance value of p=0.0001, showing that the pH does influence the performance of the treatments.PregradoMicrobiólogo IndustrialIntroducción ................................................................................................................................. 18 1. Planteamiento del Problema ........................................................................................... 20 2. Pregunta de Investigación ............................................................................................... 22 3. Justificación .................................................................................................................... 23 4. Marco Teórico ................................................................................................................ 24 4.1 Nanotecnología ............................................................................................................... 24 4.1.1 Inicios de la Nanotecnología .......................................................................................... 24 4.1.2 Nanomateriales ............................................................................................................... 24 4.1.3 Descubrimiento de los Nanomateriales .......................................................................... 25 4.2 Nanopartículas de Óxido de Silicio ................................................................................ 25 4.2.1 Aplicaciones de las Nanopartículas de Óxido de Silicio ................................................ 25 4.2.2 Impacto Ambiental de las Nanopartículas de Óxido de Silicio ...................................... 25 4.2.3 Síntesis Biológica de Nanoparticulas de Óxido de Silicio por Vía Bacteriana .............. 26 4.2.4 Residuos de Construcción y Demolición (RCD) ............................................................ 27 4.2.5 Composición Química de los Residuos de Construcción y Demolición (RCD) ............ 27 5. Marco de Referencial ...................................................................................................... 28 6. Objetivos ......................................................................................................................... 31 6.1 Objetivo General ............................................................................................................. 31 6.2 Objetivos Específicos ..................................................................................................... 31 7. Hipótesis ......................................................................................................................... 32 8. Metodología .................................................................................................................... 33 8.1 Objetivo 1 ....................................................................................................................... 33 8.1.1 Selección de la Muestra .................................................................................................. 33 8.1.2 Aislamiento del Microorganismo ................................................................................... 33 8.1.3 Evaluación de la Capacidad del Microorganismo Para la Producción de Nanopartículas . ............................................................................................................................. 33 8.1.4 Obtención de Biomasa .................................................................................................... 34 8.1.5 Síntesis de Nanopartículas y Curva de Producción ........................................................ 34 8.1.6 Visualización de NPs ...................................................................................................... 34 8.2 Objetivo 2 ....................................................................................................................... 35 8.2.1 Estimación del Efecto del pH ......................................................................................... 35 8.2.2 Evaluación de la Capacidad Productora ......................................................................... 36 8.2.3 Evaluación de a Forma ................................................................................................... 36 8.2.4 Determinación del Tamaño de las NPs ........................................................................... 36 8.2.5 Cálculo del Rendimiento del Proceso ............................................................................. 36 9. Resultados y Discusión de Resultados ........................................................................... 38 9.1 Objetivo 1 ....................................................................................................................... 38 9.1.1 Características Generales del Aislado ............................................................................ 38 9.1.2 Determinación de la Biomasa ......................................................................................... 39 9.1.3 Curva de Crecimiento Bacteriano Aislado CR22 ........................................................... 40 9.1.4 Síntesis de Nanopartículas de SiO2 y Curva de Producción de Sílice Soluble ............... 41 9.1.4.1 Bioensayo a pH 7.. .......................................................................................................... 41 9.1.5 Estimación del Efecto del pH ......................................................................................... 46 9.1.5.1 Bioproceso a pH 6. ......................................................................................................... 46 9.1.6 Estimación del Efecto del pH ......................................................................................... 47 9.1.6.1 Bioproceso a pH 8. . ....................................................................................................... 47 9.1.7 Análisis de Varianza de dos Factores ............................................................................. 50 9.1.8 Visualización de NPs ...................................................................................................... 52 9.2 Objetivo 2 ....................................................................................................................... 53 9.2.1 Microscopía Electrónica de Barrido a pH6 .................................................................... 53 9.2.2 Microscopía Electrónica de Barrido a pH7 .................................................................... 54 9.2.3 Microscopía Electrónica de Barrido a pH8 .................................................................... 55 9.2.4 Composición Química de los RCD ................................................................................. 56 9.2.5 Espectroscopía de Rayos X de Energía Dispersiva a Partir de RCD ............................. 57 9.3 Evaluación de la Forma .................................................................................................. 61 9.3.1 Modelo de Regresión Logística ...................................................................................... 61 9.3.2 Determinación del Tamaño de las NPs de Óxido de Silicio ........................................... 63 9.3.3 Evaluación del Tamaño y Cálculo del Rendimiento del Proceso ................................... 67 9.3.3.1 Anova de un Factor.. ....................................................................................................... 67 9.3.3.2 Rendimiento de los Bioprocesos.. .................................................................................. 68 10. Conclusiones ................................................................................................................... 70 11. Recomendaciones ........................................................................................................... 72 Referencias Bibliográficas ............................................................................................................ 73 Apéndices ................................................................................................................................. 7785 papplication/pdfT 33.22 M274ehttps://repositorio.udes.edu.co/handle/001/7313spaFacultad de Ciencias Exactas, Naturales y AgropecuariasBucaramanga, ColombiaMicrobiología IndustrialDerechos Reservados - Universidad de Santander, 2022info:eu-repo/semantics/closedAccessAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/http://purl.org/coar/access_right/c_14cbNanopartículaspHMicroorganismosÓxido de silicioAislado bacterianoNanoparticlesMicroorganismsSilicon oxideBacterial isolateEvaluación del Efecto del pH Sobre la Producción de Nanopartículas de Óxido de Silicio por Vía BacterianaTrabajo de grado - Pregradohttp://purl.org/coar/resource_type/c_7a1fTextinfo:eu-repo/semantics/bachelorThesishttps://purl.org/redcol/resource_type/TPhttp://purl.org/coar/version/c_71e4c1898caa6e32Todas las AudienciasAlonso, B., López, A., Rodríguez, C., Lázaro, D. 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