PROBLEMA MEDIOAMBIENTAL EN LABORATORIOS QUÍMICOS:

trabajo para su solución

 

Dra. Beatriz Zumalacárregui de Cárdenas

Dra. Diana Mondeja González

Facultad de Ingeniería Química

Instituto Superior Politécnico "José Antonio Echeverría", Ciudad Habana, Cuba

 

Introducción

Los problemas del medio ambiente, la necesidad del desarrollo sostenible y ecológicamente sustentable y la implementación de la educación ambiental en los procesos educativos han pasado a ocupar el centro de las preocupaciones del mundo contemporáneo.

La forma irracional de la interacción entre el hombre y el medio ambiente genera los llamados problemas ambientales. Con frecuencia sólo se concede importancia y significación a aquellos fenómenos llamativos e impactantes: la lluvia ácida, el efecto invernadero, ... , desconociendo acciones cotidianas negativas cuyo origen es la falta de una consecuente educación ambiental.

La Educación Ambiental se define en la literatura de múltiples formas y comprende un gran número de actividades. Sin embargo, a la hora de decidir su incorporación en los procesos educativos, la atención debe centrarse en sus dos características fundamentales, la interdisciplinariedad y la orientación hacia la solución de problemas.

El enfoque orientado hacia la solución de problemas concretos constituye un aspecto que, por su importancia, ha sido destacado en reuniones internacionales y regionales sobre educación ambiental llevadas a cabo desde hace más de 20 años.

"La educación centrada en la solución de problemas específicos ha llegado a ser de especial interés para los profesionales, a fin de desarrollar sus conocimientos sobre medio ambiente y potenciar las capacidades que les permitirán encontrar soluciones a los problemas que suscita la gestión del medio". Informe final, Conferencia de Tbilisi, 1977.

La educación ambiental debe desarrollar en los alumnos una capacidad de observación crítica, de comprensión y de responsabilidad hacia el medio ambiente. Cada alumno individualmente debe convertirse en un observador activo, un investigador que aporta ideas y puntos de vista al grupo o colectivo, y que obtiene sus propias conclusiones de cómo proteger al medio ambiente.

"La característica más importante de la educación ambiental consiste en que apunta a la resolución de problemas concretos. Se trata de que individuos … perciban claramente los problemas que coartan el bienestar individual y colectivo, diluciden sus causas y determinen los medios que pueden resolverlos ", UNESCO, 1980.

El enfoque de la educación ambiental hacia la solución de problemas incrementa la motivación de los estudiantes. Los profesores y los estudiantes aprecian en mayor medida las complejidades de los problemas reales; se incentiva el trabajo en equipo, que es la forma más común de enfrentar en la realidad los problemas del medio ambiente; se entiende con mayor profundidad el papel de las disciplinas básicas, tal como la disciplina Química.

En la Química que se enseña en la enseñanza media y media superior se trasmite que esta ciencia transforma a la naturaleza y esta transformación en algunos casos resulta nociva.

Los químicos no han sabido dar a conocer de manera precisa lo que es la Química, quedando ubicada con frecuencia como la culpable de muchos de los males que han traído como consecuencia un medio ambiente lastimado.

Sin embargo con un conocimiento adecuado de esta ciencia se puede dar respuesta, entre otras, a las preguntas: ¿Qué sustancias indeseables se encuentran en nuestro medio ambiente? ¿Cómo se han formado? ¿Cuáles son los productos y procesos para reducirlas o eliminarlas?

Si la educación ambiental se orienta hacia la solución de problemas, el contenido teórico debe articularse con su posible aplicación, enfatizando no solamente en el desarrollo de conocimientos y técnicas, sino también en una aplicación práctica que se realice en entornos concretos, estableciéndose así una relación evidente entre conocimiento teórico y conocimiento aplicado.

La incorporación del medio ambiente propio a cada disciplina le dará la relevancia que actualmente se busca, haciéndola más real y pertinente y no fríamente académica, especialmente si hay participación estudiantil en la solución de los problemas.

El Taller de Demostración Experimental es una estructura muy favorable para implicarse con los demás en el análisis de los problemas ambientales y su solución. Si el problema ambiental que se estudia está presente en el entorno docente del estudiante de ingeniería química, como es por ejemplo un laboratorio de química, los estudiantes podrían conocer y clasificar los productos químicos que se manejan en las prácticas de laboratorio, la afectación que producen al medio ambiente y a sí mismos, el almacenamiento adecuado y el tratamiento que se puede aplicar a los residuos para disminuir sus efectos contaminantes, ya que su tratamiento y disposición correcta es responsabilidad del que los genera así sea en pequeña o gran escala.

Por las razones antes expuestas, en el Departamento de Fundamentos Químicos y Biológicos de la Facultad de Ingeniería Química del Instituto Superior Politécnico "José Antonio Echeverría " se organizó un Taller de Demostración Experimental con un Grupo de Trabajo Científico Estudiantil de Educación Ambiental formado por estudiantes de primer y segundo año de la carrera de Ingeniería Química. Los resultados del Taller sirvieron de base para la labor que se realiza en el departamento para vincular la Educación Ambiental en las prácticas de laboratorio de la disciplina Química. Es necesario expresar que en la carrera de Ingeniería Química en Cuba, la disciplina Química está estructurada en seis asignaturas: Química General, Química Inorgánica, Química Orgánica, Química Analítica, Química Física y Bioquímica, las que reciben los estudiantes en los tres primeros años de la carrera.

Desarrollo

En un Taller de Demostración Experimental, el medio ambiente es el punto de partida, apareciendo a lo largo de la realización del mismo como un elemento importante. Funciona a partir de un proceso de aprendizaje, dándose la oportunidad a los estudiantes para que, en el laboratorio, utilicen y manejen técnicas y tecnologías relacionadas con el medio ambiente

En el taller, el educador tiene un papel importante: organiza, controla, aporta sus conocimientos técnicos o tecnológicos; los estudiantes deben tener el deseo de aprender, estar conscientes del progreso global, de los logros, de las lagunas o los retrasos que presentan en el trabajo.

El estudiante y el grupo se ubican en situaciones de investigación individual o colectiva a partir de un problema real bien definido y realizan el estudio basados en una secuencia de experimentos, de observaciones, de mediciones y de resultados cuyo fin fundamental es la comprensión profunda de un fenómeno, partiendo del análisis de los efectos de una acción, por ejemplo una práctica de laboratorio, sobre el medio ambiente.

Para el desarrollo del taller se prevé la definición del contenido a aprender; la forma de presentar la información; la preparación metodológica a desarrollar; la evaluación del avance en el trabajo; la medición de los resultados que se vayan logrando; la acción a realizar para lograr el aprendizaje del contenido y de los métodos de trabajo.

Ejemplo de Taller de Demostración Experimental

"Estudio de productos químicos manipulados en las prácticas de laboratorio de Química Orgánica, sus efectos contaminantes y los posibles tratamientos a aplicar para disminuir las afectaciones a la salud y al medio ambiente".

Hechos constatados

Hipótesis

El conocimiento de las propiedades de los Productos Químicos que se manipulan en las prácticas de laboratorio de Química Orgánica, de sus efectos contaminantes y de los posibles tratamientos a aplicar, permitirá trabajar en el laboratorio con condiciones seguras para la salud y para el medio ambiente.

Naturaleza de la información a discutir

Para las prácticas de laboratorio de interés, los conocimientos y las técnicas tratan sobre:

Etapa I: Identificación de los reactivos según sus propiedades

Las etiquetas de los frascos de reactivos que se emplean en la práctica se utilizan de diferentes colores, asignando un color a cada una de las propiedades siguientes:

Etapa II: Almacenamiento de los reactivos según su peligrosidad y su incompatibilidad química

En el almacenamiento se tiene en cuenta que no deben colocarse juntos:

Etapa III: Clasificación y tratamiento de residuos químicos

Los residuos se clasifican según su naturaleza y toxicidad en:

Los métodos generales de tratamiento de los desechos son:

Etapa IV: Manipulación de productos químicos

Las precauciones a considerar en la manipulación de productos químicos en el laboratorio serán:

Etapa V: Elaboración y análisis del diagrama ecológico

Se elabora y se somete a análisis el diagrama ecológico de cada práctica de laboratorio.

Etapa VI: Conclusiones del Taller Experimental

En la sesión final de trabajo los estudiantes:


A continuación se ilustra cada una de las etapas anteriormente descritas para una práctica de laboratorio en particular.

Obtención de 1-Bromobutano

Etapa I: Identificación de los reactivos y productos según sus propiedades

Etapa II: Almacenamiento de los reactivos según su peligrosidad y su incompatibilidad química

Los reactivos químicos utilizados en esta práctica de laboratorio deben estar colocados en estantes diferentes dadas sus propiedades.

Etapa III: Clasificación y tratamiento de residuos químicos (señalados 4 en el diagrama ecológico)

1. HBr (g) que se disuelve en agua para ser reutilizado.

2. Disolución de NaBr. Se determina la concentración por valoración con AgNO3, pudiendo emplearse en otras prácticas de laboratorio.

3. Residuos de NaBr, Na2SO4, H2SO4, H2O que deben ser neutralizados y enterrados. Tratamiento C.

4. Aguas de lavado conteniendo sales y reactivos que no reaccionaron para verter sin tratamiento.

5. Na2SO4 hidratado que se recristaliza y se seca para ser reutilizado.

6. Residuo de 1-Bromobutano con impurezas que debe ser incinerado. Tratamiento B.

Etapa IV: Manipulación de productos químicos

Se deben cumplir las siguientes indicaciones por las características de los productos manejados

Etapa V: Elaboración y análisis del diagrama ecológico

Diagrama Ecológico

 

Consideraciones finales

El Taller de Demostración Experimental:

 

Bibliografía

  1. Catalá, R., Chamizo, J.A.. Enseñar seguridad es enseñar Química: Educación Química, No.4, julio, 1993.
  2. Chamizo, J. A.. La Química y nuestro medio ambiente: Educación Química, No. 3, julio, 1992.
  3. Mondeja, D.; B. Zumalacárregui. Monografía "Química y Educación Ambiental". ISPJAE, noviembre 2000.
  4. Mondeja, D.; B. Zumalacárregui. Proyecto "Contribución de la Química a la formación ambiental del Ingeniero". ISPJAE. julio 1999.
  5. PANREAC. Seguridad en laboratorios químicos. 1994.
  6. Sax, N. Dangerous properties of industrial materials. Edición Revolucionaria. Cuba, 1976.
  7. Torres, E.; O. Valdés. Cómo lograr la educación ambiental de tus alumnos. Editorial Pueblo y Educación. Cuba, l996
  8. UNESCO-PNUMA. Tendencias, necesidades y prioridades en la Educación Ambiental desde la Conferencia de Tbilisi. OREALC, Chile, 1990.
  9. UNESCO–PNUMA. La Educación Ambiental en la Enseñanza Técnica y Profesional. OREALC, Chile, 1989.
  10. Zumalacárregui, B.; D. Mondeja. Educación Ambiental a través de los laboratorios de experimentación. V Congreso Interamericano sobre el Medio Ambiente, Cuba, 1998.
  11. Zumalacárregui, B.; T. Ramos. Prácticas de Química Orgánica. Edición ISPJAE, 1988.
  12. Juego de interpretación " Laboratorio de Productos Químicos". II Convención Internacional sobre Medio Ambiente y Desarrollo Sostenible. II Congreso de Educación Ambiental. La Habana, Cuba. Junio 1999.
  13. Dirección General de Educación Ambiental. Las buenas prácticas medioambientales. Generalitat Valenciana. Consellería de Medio Ambiente. España, 1998.

Volver atrás

Volver a la Página Principal