Aplicaciones comunes de las zeolitas

Las zeolitas son una familia de minerales aluminosilicatos hidratados altamente cristalinos, que al deshidratarse desarrollan, en el cristal ideal, una estructura porosa con diámetros de poro mínimos de 3 a 10 angstroms.

A las especies minerales de la familia de zeolitas pertenecen los aluminosilicatos hidratados de Na, K y Ca (±Ba, ± Sr y ± Mg) con casi 40 especies minerales. Todas las especies minerales de esta familia tienen la estructura tridimensional de armazón con cavidades voluminosas y comunicantes en las cuales se disponen grandes cationes, principalmente de Ca, Na, K, Sr, Ba y las moléculas de agua.

Formula general – (Na 2 K 2,Ca) [(Al,Si)O 2] n x H2O

Especificaciones

Las especificaciones depende de los usos de los productos de la zeolita y varía ampliamente debido a la gran gama de productos de zeolita natural y variedad en el mercado.

Aplicaciones

Las zeolitas naturales son vendidas como productos triturados y cribados, finalmente como pulverizados o micronizados a productos ultrafinos. El producto triturado y cribado de estos materiales es de bajo costo y es usado en aplicaciones simples como son: acondicionamiento de suelos o como vivienda de animales domésticos, que toleran un equitativo y amplio rango de tamaño de partícula. Muchas zeolitas son trituradas, pulverizadas y clasificadas en un rango de tamaño de –60 a +325 mallas. Micronizando productos tan finos de 5 a 10 m m y productos ultrafinos como de 1 m m los cuales son preparados para usos especiales ( papel filtro).

El desempeño de las zeolitas naturales puede incrementarse lavándose con ácido y solución de NaCl para subir los contenidos de iones de H + y Na + respectivamente. Los productos de clonoptilolita son particularmente incrementados en la capacidad de intercambio ionico por lavado para reemplazar los iones de K + por iones de Na + . En Bowi, Az, los productos de chabazita son usualmente aglomerados y ligeramente calcinados para reducir su friabilidad total.

Principales usos

• En la agricultura como acondicionador y fertilizante de suelos, permitiendo que las plantas crezcan más rápido, pues les facilita la fotosíntesis y las hace más frondosas.
  
  
• En la alimentación de animales.

  Da eficiencia en el desarrollo del ganado haciendo decrecer el agua amoniacal en el sistema digestivo. Se utiliza como suplemento alimenticio para ganado pues lo hace aprovechar más la comida.

  Para el Ganado porcino, vacuno, caprino y bovino funcionan como:
  -eficientizadores del alimento (menos alimento mejor produccion),
  -desintoxicantes de amoniaco y toxinas,
  -antidiarreicos.

  También se utiliza como un suplemento alimenticio para las aves, pues engordan de un 25% a un 29% más con respecto a las que no se les adiciona zeolita; la zeolita que permite esto es la clinoptilolita.

  Adicionalmente ofrece los siguientes beneficios para las Aves:
  -mejoradores en la calidad del cascaron de huevo:
  -eficientizadores del alimento (menos alimento mejor produccion),
  -desintoxicantes de amoniaco y toxinas,
  -antidiarreicos.

  La razón que hace que los animales cuyos alimentos son adicionados con zeolita engorden más es que la zeolita hace que los nutrimentos ingeridos queden retenidos por ella: se quedan un tiempo debido a los poros con los que cuenta la zeolita. Esto permite que la zeolita les haga aprovechar mucho más los alimentos.

• Acuacultura. Se utiliza como un ablandador de aguas, debido a su capacidad de intercambiar iones, y también se utiliza para hacer engordar más rápido a algunos peces, aunque el exceso puede ser mortal, por lo cual sólo se puede utilizar como un suplemento alimenticio. También fungen como removedores de amoniaco, sales y toxicos en pilas y peceras
  
• Catálisis y refinado del petróleo
  
• Gasificación del carbón
  
• Separación de gases y Purificación del gas natural. Las zeolitas, debido a sus poros altamente cristalinos, se considera un tamiz molecular, pues sus cavidades son de dimensiones moleculares, de modo que al pasar el gas, las moléculas más pequeñas se quedan y las más grandes siguen su curso.
  

Fosfatos Tricálcicos tiene a su disposición Zeolitas para todas sus aplicaciones y necesidades.

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Goma Arábiga, ¿qué es?

La goma arábiga (ó E414 goma arábiga, goma acacia, según la lista de aditivos de la Unión Europea) es un polisacárido de origen natural que se extrae de la resina de árboles del género de Acacia, de los cuales existen más de 700 especies, siendo las dos principales Acacia senegal y Acacia seyal. La goma se obtiene como parte del proceso de cicatrización de estos árboles conocido como gomosis (gummosis), para cerrar sus heridas y evitar de esta manera la entrada de gérmenes. Es una resina de color ambar, recolectada normalmente a mano una vez seca.

Para provocar su producción, se producen cortes longitudinales paralelos y poco profundos de 40 a 60 cm. La cantidad obtenida varía mucho entre los árboles (100 a 2,000 g por árbol), con una media aproximada de 250 g por árbol.

Químicamente la goma arábiga es un polímero de hidratos de carbono, el cual durante la digestión, se degrada parcialmente en el intestino grueso. La goma Arábiga en forma natural se encuentra mezclada con algunos minerales como calcio, magnesio y potasio y estructuralmente es un polisacárido muy ramificado formado por una cadena principal de unidades ß-1,3-galactopiranosa a la cual se le unen residuos de ramnopiranosas, arabinopiranosas, arabinofuranosas, ácido glucorónico y ácido 4-O-metilglucurónico.

En el consumo humano, la goma arábiga es considerada como parte de la fracción de las fibras. Su valor energético es menos de la mitad comparado con el almidón o la maltodextrina.

Propiedades

La goma arábiga es conocida desde hace más de 5,000 años ya que era utilizada y comercializada por los egipcios. Se sabe que la usaban como espesante en cosméticos, para la momificación, además de la perfumería. Tras haber caído en olvido fue redescubierta por navegantes europeos en el siglo XV en la África subsahariana. Incluso fue causa de la “Guerra de la Goma” en el siglo XVIII, tras la cual Francia se quedó con el monopolio en el mercado europeo.

Como ya se mencionó, existen dos principales especies de goma arábiga, Acacia senegal y Acacia seyal. Tradicionalmente la Acacia senegal ha sido utilizada para todas las aplicaciones debido al laborioso proceso de limpieza que implica la utilización de la Acacia seyal pero actualmente con un novedoso sistema de limpieza se ha encontrado un uso muy ventajoso en encapsulación de sabores, formación de pelicula y adhesión teniendo mejores resultados en estas aplicaciones que la Acacia senegal.

Para emulsiones de sabores la mejor opción sigue siendo la Acacia senegal, además que en estudios recientes se ha revelado que es un muy buen agente emulsificante debido a que sus aminoácidos realzan la acción emulsificante de los carbohidratos. Aunque nuevos estudios muestran que otras especies, como son Acacia laeta y Acacia tragacanthum poseen fuertes propiedades emulsificantes.

Dentro de las principales aplicaciones que tiene la goma arábiga se encentran:

Películas protectoras para sabores, colores y vitaminas

Una de las principales aplicaciones de la goma arábiga son los sabores secados por aspersión o encapsulados que actualmente se prefieren al uso de los almidones modificados por varias razones:

La encapsulación de sabores en comidas instantáneas protegen a los sabores de interacciones indeseables con otros sabores o con el alimento mismo, además como los sabores son volátiles, la encapsulación los protege de que se evaporen y reduce el efecto de la oxidación.

Confitería

En productos de confitería la goma arábiga tiene tres funciones importantes:

Se usa como componente en las fómulas de goma de mascar, así como en confitados. En malvaviscos formulados promueven la incorporación de aire. En productos dietéticos se usa para sustituir azúcar, es decir, como agente de relleno.

Bebidas

Se emplea como emulsificante en la preparación de los concentrados usados en las fórmulas de bebidas carbonatadas, estabilizador de espumas en bebidas para dar efecto de “cuerpo” en las paredes del vaso. Puede dar un efecto de turbidez al mezclarse con aceite vegetal hidrogenado y secarse por aspersión, usándose este producto en jugos citrícos. Se utiliza también como auxiliar tecnológico para la clarificación de vinos.

Farmacéutico

Es un ingrediente tradicional en la industria farmacéutica y es utilizado principalmente como ligador en procesos de tableteo, estabilizante en suspensiones y como agente protector de pastillas. También se utiliza en la elaboración de tintes.

Uso industrial. Litografía

Utilizado para preparar soluciones concentradas de hasta el 25 por ciento que se utilizan como coadyuvante de la impresión en el sistema offset. Se hace llamar soluciones fuente o soluciones protectoras.

Para conocer las empresas dedicadas a la distribución de goma Arábiga, haga click aquí.

Fuentes:

http://www.food-info.net/es/qa/qa-wi5.htm

http://bioaplicaciones.galeon.com/Gelificantes_1.html

http://es.wikipedia.org/wiki/Goma_ar%C3%A1biga

Soluciones farmacéuticas (primera parte)

El estudio de soluciones farmacéuticas es esencial para el farmacéutico y puede ser, ocasionalmente, algo complejo. Además de considerar la conveniencia terapéutica de la droga, el farmacéutico debe considerar muchos factores con respecto a los aspectos químicos y físicos del producto. ¿Es la droga soluble en un solvente aceptable? ¿Es químicamente estable en la solución y por cuánto tiempo? ¿Son dos o más solutos químicamente y físicamente compatibles en la solución? ¿Cómo afectarán al producto los cambios en temperatura, pH o exposición ligera? ¿El producto se debe preservar, proteger, o dar sabor y cómo? ¿Cómo debe el producto ser empaquetado y almacenado?
Muchas soluciones orales no se producen comercialmente porque son inestables o tienen una vida de anaquel corta o se utilizan en una población paciente tan pequeña que son improductivas para producirse comercialmente.

DEFINICIÓN

Una solución es un sistema termodinámico estable, monofásico integrado por 2 o más componentes, uno de los cuales se disuelve totalmente en el otro. La solución es homogénea dado que el soluto (o componente dispersado) se dispersa a través del solvente en partículas de tamaño molecular o iónico. En su definición más amplia, una solución es una mezcla homogénea de sólidos, líquidos, y/o de gases. En lo sucesivo se restringirá nuestra definición de soluciones farmacéuticas a aquéllas integradas por un sólido, un líquido, o un gas disuelto en un solvente líquido.

La asignación de los términos soluto y solvente es arbitraria. Generalmente, el soluto es el componente presente en cantidad más pequeña y el solvente es el componente mayor en cantidad y líquido. Los solutos farmacéuticos pueden incluir componentes de la droga, agentes saborizantes, colorantes, conservadores y estabilizadores o sales buffer (tampón). El agua es el solvente más común para las soluciones farmacéuticas, pero el etanol, la glicerina, el glicol del propileno, el alcohol isopropílico y otros líquidos también se pueden utilizar dependiendo de los requisitos del producto. Para ser un solvente apropiado, el líquido debe disolver totalmente la droga y otros ingredientes sólidos en la concentración deseada, debe ser no tóxico y caja fuerte para la ingestión o el uso tópico, además de estéticamente aceptable al paciente en términos de aspecto, aroma, textura, y/o gusto.

CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DE LA SOLUBILIDAD

La solubilidad de una droga es la expresión de la cantidad de la misma que se pueda mantener en la solución en un solvente dado a una temperatura y presión dadas. Se expresa generalmente como el número de los mililitros del solvente requeridos para disolver 1 gramo de la droga. Entender la solubilidad de una droga es crítico en la formulación de soluciones. Este asunto será cubierto con más profundidad en un último ejercicio.

Una solución saturada es la que contiene la cantidad máxima de soluto que el solvente es capaz de acomodar a temperatura y presión ambientales. La solución sobresaturada es la que contiene una cantidad más grande de soluto que aquélla que el solvente puede acomodar normalmente a esa temperatura y presión, por lo que queda soluto sin disolver. Generalmente se le obtiene preparando una solución saturada a una temperatura más alta, filtrando el exceso de soluto y reduciendo la temperatura. Las soluciones saturadas y sobresaturadas son poco estables y tienden a precipitar exceso de soluto bajo condiciones menos que perfectas (por ejemplo cuando está refrigerado o sobre la adición de otros componentes).

CLASIFICACIÓN EN FUNCIÓN DEL TAMAÑO MOLECULAR DEL SOLUTO

En ocasiones las soluciones se clasifican en función del tamaño molecular del soluto. Las soluciones micromoleculares consisten de moléculas o iones dispersos con tamaño de 1-10 A (peso molecular < 10.000). Las soluciones macromoleculares (peso molecular > 10,0000) presentan solutos en verdadera solución, pero el tamaño de las partículas de soluto es tan grande, que no pueden ser esterilizadas por filtración. Las soluciones son también muy viscosas, y se pueden utilizar como agente de espesamiento para otras formas de dosificación dispersas. Entre las soluciones macromoleculares más comunes se incluyen las que contienen acacia, metilcelulosa y otros derivados de la celulosa, y las que contienen proteínas tales como albúmina.

TIPOS GENERALES DE SOLUCIONES ACUOSAS

Las soluciones acuosas son las más frecuentes de entre las soluciones orales. Las drogas se disuelven en agua junto con cualquier conservador, o sal necesarias para el “buffering”. Al preparar soluciones farmacéuticas debe usarse siempre agua destilada o purificada.

Los siguientes son ejemplos de soluciones farmacéuticas acuosas:

- Jarabes: son soluciones concentradas, viscosas, azucaradas y acuosas que contienen menos de 10% de alcohol ( por ejemplo el jarabe USP, jarabe de cereza silvestre USP.)
- Aguas aromáticas: son soluciones saturadas de aceites volátiles en agua y que se utilizan para proporcionar un sabor o un aroma agradable, ( por ejemplo el agua de hierbabuena USP. )
- Mucílagos: son soluciones macromoleculares gruesas, viscosas producidas dispersando gomas vegetales en agua. Se utilizan comúnmente como agentes de suspensión o espesamiento (por ejemplo el mucílago del acacia o el de tragacanto).
- Ácidos acuosos: son soluciones acuosas diluídas de ácidos (generalmente < 10%), ( por ejemplo HCl diluido USP.)

USO FARMACÉUTICO DE SOLUCIONES

Las soluciones tienen una amplia variedad de aplicaciones en la industria farmacéutica para uso terapéutico, como vehículos para los productos orales, parenterales, tópicos, oticos, oftálmicos, y nasales. También se utilizan como excipientes, buffers, conservadores y como agentes de suspensión para una variedad de formas de dosificación líquida. Las soluciones concentradas en inventario sirven a menudo como componentes de productos preparados extemporáneamente. Las soluciones de prueba también desempeñan un papel importante en el análisis de productos farmacéuticos de todo tipo.