¿Qué son los abonos nitrogenados?

El nitrógeno es un elemento presente en la estructura molecular de sustancias orgánicas como la clorofila, los aminoácidos, las proteínas y los ácidos nucleicos.

El estiércol se ha empleado desde la antigüedad como abono natural, pero el nitrógeno procedente de estos restos orgánicos debe pasar, antes de ser asimilado por las plantas, por un proceso de mineralización llevado a cabo, en primer lugar, por bacterias anaerobias que lo transforman en amoníaco y, después, por bacterias nitrificantes aerobias que oxidan este compuesto a nitratos.

Como estos abonos naturales no cubren la demanda de los agricultores, es preciso fabricar abonos nitrogenados a partir de nitrógeno atmosférico, obteniendo primero amoníaco y después nitratos. Los principales abonos nitrogenados son el amoníaco, la urea, el nitrato amónico y el sulfato amónico.

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La gelatina en la industria fotográfica

La gelatina es una sustancia de origen animal formada por proteínas y usada generalmente en la alimentación. Se extrae de pieles, huesos y otros tejidos animales mediante tratamiento con álcalis o con ácidos.

La gelatina seca al ponerla en contacto con un líquido lo absorbe y se hincha. Al calentar el líquido se forma un sol (sistema coloidal fluido) con el líquido como dispersante. A medida que se enfría el sistema, la viscosidad del fluido aumenta y acaba solidificando formando un gel (sistema coloidal de aspecto sólido). El estado de gel es reversible al estado de sol si se aumenta la temperatura

Con la gelatina se puede formar una espuma que actúa de emulsionante y estabilizante, es en esta forma que se usa en alimentos preparados como sopas, caramelos, mermeladas, algunos postres. También se usa como estabilizante de emulsiones en helados y en mezclas en que intervienen aceites y agua. En la industria farmacéutica y la cosmética la gelatina se emplea como excipiente para fármacos que hay que tomar en pequeñas cápsulas.

En la industria fotográfica la gelatina es el aglutinante que contiene los haluros de plata y otras sustancias en una película o papel fotográfico y se obtiene de los tejidos blandos de animales. En el proceso de fabricación de la emulsión intervienen factores que no siempre pueden ser controlados por la tecnología. De sus características depende buena parte las propiedades sensitométricas del material sensible.

Historia de la gelatina en la industria fotográfica

En 1871, el médico inglés Richard Leach Maddox informó haber descubierto un procedimiento para la fabricación de placas secas que consistía en extender una delgada capa de gelatina sobre un vidrio. Previamente, debía ser humedecida en agua y se le agregaba una solución de bromuro de cadmio y nitrato de plata. Al combinarse formaban bromuro de plata, sensible a la luz. El sistema fue perfeccionado para la producción industrial a fines de la década y, cuando se comenzaron a vender aquellas placas, la fotografía habría de padecer una de las transformaciones más importantes de la historia.

Hasta entonces, el fotógrafo debía fabricar sus propias placas, por el método conocido como “placas húmedas al colodión”. Este procedimiento fue desarrollado por Frederick Scott Archer en 1851.

La placa al colodión consistía en extender sobre un vidrio una solución viscosa de nitrocelulosa (algodón pólvora) con alcohol y éter, a la que se le agregaba yoduro de potasio para luego sumergirla en una solución de nitrato de plata. La reacción de esas sustancias producía el yoduro de plata. El inconveniente era que el colodión al secarse se tornaba impermeable y sólido, perdiendo la sensibilidad. Por lo tanto, la placa debía prepararse poco antes de ser expuesta y luego revelada en forma inmediata. Era un proceso muy engorroso que obligaba a que los fotógrafos, para hacer tomas en exteriores, tuvieran que montar el laboratorio dentro de una carpa o en un carruaje.

Por estas razones se quería desarrollar una placa capaz de ser fabricada, almacenada y expuesta tiempo después. Desarrollándose así las placas secas de gelatino-bromuro que hicieron posible la gran expansión de la fotografía y la gelatina, desde entonces se viene usando en todas las películas y papeles.

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Polímeros electroactivos—plásticos que se extienden o se contraen cuando estimulados por electricidad—ahora pueden ser hechos de plantas en vez de petroquímicos, según científicos con el Servicio de Investigación Agrícola ARS en Peoria, Illinois.

Ahora hay un interés considerable en el uso posible de polímeros electroactivos en muchas aplicaciones industriales y comerciales, desde diodos que emiten luz y aparatos de liberación controlada hasta músculos artificiales y sensores ambientales. Los materiales típicamente son a base de petróleo, pero los investigadores Victoria Finkenstadt y J.L. Willet del ARS mostraron que los polisacáridos de plantas, tales como almidón, trabajan igual de bien.

El uso de polisacáridos en ciertos tipos de polímeros conductivos podría evitar algunos de los problemas asociados con el uso de materiales básicos a base de petróleo, tales como la dependencia estadounidense en proveedores extranjeros, según Finkenstadt, quien es una química, y Willett, quien es un ingeniero químico con el Centro Nacional para la Investigación de Utilización Agrícola , mantenido por ARS en Peoria.

Allí, en la Unidad de Investigación de Polímeros de Plantas , los científicos crearon biopolímeros que se doblan y se contraen un poco cuando estimulados con electricidad. En la naturaleza, muchos polisacáridos son aisladores naturales, y por consiguiente ellos obstruyen la corriente de electricidad. Sin embargo, el grupo de Peoria desarrolló un proceso para superar esta obstrucción para que los biopolímeros conduzcan electricidad en niveles similares a los productos sintéticos.

La maicena es un material básico ideal porque es barata—con un costo de como 20 centavos por libra—y abundante. En 2004, los granjeros estadounidenses sembraron casi 81 millones de acres de maíz y cosecharon aproximadamente 12 mil millones de bushels. Un bushel rinde un promedio de 32 libras de maicena. En comparación, uno de los polímeros sintéticos que los científicos usaron, llamado polianilina emeraldina, cuesta 58 dólares por gramo.

Un uso posible para los biopolímeros es recargar las baterías de litio. Geles a base de petróleo se usan ahora, pero Finkenstadt quiere averiguar si los biopolímeros podrían reducir el tiempo para recargar, o detener la carga por más tiempo.

Lea más sobre esta investigación en la revista "Agricultural Research" de diciembre 2005.

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ARS es la agencia principal de investigaciones científicas del Departamento de Agricultura de EE.UU.