· 1 Respuestas Cúcuta-Colombia Vol. 18 No. 1 Enero-Junio 2013 ISSN 0122-820X REVISTA DE LA...

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Respuestas

Cúcuta-Colombia

Vol. 18

No. 1

Enero-Junio 2013

ISSN 0122-820X

REVISTA DE LA UNIVERSIDADFRANCISCO DE PAULA SANTANDER

San José de Cúcuta, Norte de Santander - Colombia. Enero - Junio de 2013 Vol. 18, No. 1

ISSN 0122-820X

Publicación científica que presenta la producción de trabajos de investigación de la Universidad Francisco

de Paula Santander y la comunidad científica en general.

Está abierta a artículos de investigación e innovación,

de revisión y reflexión de todas las ramas del saber, cuya calidad será determinada por la valoración de

pares expertos.

Periodicidad

Semestral

Presentación

Todos los artículos recibidos se someten antes de su publicación a la revisión crítica de pares evaluadores

externos.

Los autores de los trabajos asumen toda responsabilidad que pudiera derivarse de los mismos.

Los artículos publicados en esta revista se pueden reproducir total o parcialmente, citando la fuente

y el autor.

Diseño, diagramación e impresión

Offset La Opinión S.A. 5710632Cúcuta, Colombia

Admitida en el Indice Bibliográfico Nacional PUBLINDEX, Colciencias, categoría C.

Directivos Universidad Francisco de Paula Santander Hector Miguel Parra López Rector Jesús Ernesto Urbina Cárdenas Vicerrector Académico Jorge Sánchez Molina Vicerrector Administrativo Mawency Vergel Vicerrector de Bienestar Universitario Jorge Sánchez Molina Vicerrector Asistente de Investigación y Extensión(e) Olga Marina Vega AngaritaVicerrector Asistente de Estudio Coordinación y dirección general Jorge Sánchez Molina, M.Sc.

Comité editorial Jorge Hernando Bautista, M.Sc. Universidad Francisco de Paula Santander. Juan Isidro Díaz, M.Sc. Universidad Nacional Experimental del Táchira (Venezuela) José Gregorio Prato Moreno, Ph.D. Universidad de los Andes (Venezuela) Luisa Carolina González Ramírez, Ph.D. Universidad de los Andes (Venezuela) Fausto Pozo, Ph.D.Universidad de los Andes (Venezuela) José Humberto Escalante, Ph.D.Universidad Industrial de Santander.

Comité científico Ismael Humberto García Páez, Ph.D Universidad Francisco de Paula Santander Héctor Jaime Dulce Moreno, Ph.D Universidad Francisco de Paula Santander Jorge Eliecer Martínez, Ph.D Universidad de la Salle.

Corrector de estilo

Félix Lozano Cárdenas, M.Sc.Universidad Francisco de Paula Santander Editores Jesús Ernesto Urbina Cárdenas, Ph.DUniversidad Francisco de Paula Santander Yebrail Alexis Romero Arcos, Ing. Esp.Universidad Francisco de Paula Santander

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Reconocimiento a pares evaluadores Vol. 18 No. 1 / 2013Ph.D Claudia Paulina González Cuervo (Colombia)

M.Sc Alvaro González García (Colombia)

M.Sc Marlon Mauricio Hernandez Cely (Colombia)

M.Sc Maira Cecilia Gasca Mantilla (Colombia)

Esp. Julián Vidal Valencia (Colombia)

M.Sc María Fernanda García Aladín (Colombia)

M.Sc Rafael Ricardo Cogollo Pitalua (Colombia)

Ph.D Willian Aperador Chaparro (Colombia)

M.Sc Amparo Montalvo Prieto (Colombia)

M.Sc Madeleine Olivella Fernández (Colombia)

M.Sc María Cecilia Arechabala M ( Chile)

Esp. Harold Ceron Espinosa (Colombia)

Esp. Carolina Puig Polo (España)

Ph.D.(c) Giovanny Franco Sepulveda (Colombia)

Ph.D Oscar Jaime Restrepo Baena (Colombia)

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Contenido

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Editorial

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Estudio AB-Initio de las propiedades estructurales y electrónicas de la doble Perovskita Ba2InTaO6

AB-INITIO Study of the structural and electronic properties of the double Perovskite Ba2InTaO6

Análisis de cobertura de redes basadas en el estándar 802.15.4

Coverage analysis of networks based on the 802.15.4 standard

Caracterización de las asfaltitas de Pesca Boyacá - Cantera Santa Teresa

Use of the Pesca - Boyacá asphaltites in the production of asphalt mixtures

Comportamiento de la descarga luminiscente anormal dependiendo de la atmósfera gaseosa en un sistema apto para tratamiento de materiales

Abnormal Glow Discharge Behavoir depending on gaseous atmosphere in a materials treatment system

Soporte social mediante intervención telefónica en cuidadores de enfermos crónicos discapacitados en Cúcuta, Colombia

Social support through intervention telephone in caregivers of chronically ill disabled in Cúcuta, Colombia

La valoración de empresas aplicada en las Mipymes de confecciones textiles de Cúcuta.

The valuation of companies applied in the mismes of Cúcuta textile confections.

Herramienta GIS y servicios web en la geolocalización como instrumento en la adecuada gestión del territorio: Geoportal IDE Chinácota

GIS tool and web services in the geolocation as instruments in the proper management of the territory: Geoportal SDI Chinácota

Interpretación palinofaciala partir de la identificación de la materia orgánica de los carbones del manto 160, bloque Norte– mina El Hatillo, departamento del Cesar.

Palynofacial interpretation from the identification of organic matter of coal seam 160, block north mine El Hatillo, department of Cesar.

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Edi

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Editorial1

“Solamente el que no tiene puede dar”2

Este nuevo número de la Revista Respuestas continúa su propósito editorial de dar a la luz la producción académica de los docentes investigadores colombianos, y en específico, los colegas de la región fronteriza, que en medio de las dificultades que supone el ejercicio científico y de divulgación escritural, confían sus trabajos al consejo editorial de la Revista Respuestas.

Antes de enunciar los artículos que soportan la presente edición, se considera de interés invitar a los lectores a la reflexión sobre dos aspectos, que a juicio de quien escribe estas glosas, constituyen parte del interés sobre el cual se despliega la edición de cualquier revista. El primer aspecto se relaciona con un tema que ya se esbozó en un editorial anterior: ¿qué diferencia lo que es ciencia de aquello que no lo es? a lo cual se suma otra cuestión ¿quién tiene el poder de decidir sobre lo qué es o no es ciencia?. El otro asunto sobre el que se convoca la presente reflexión tiene que ver con el lenguaje y la lectura de lo que para la mayoría de los occidentales consideran “literatura científica”.

¿Qué es y que no es ciencia y quién ostenta el poder para decidir sobre este asunto? La pregunta es de sumo interés especialmente en el ámbito de las universidades llamadas de provincia, cuando se observa el desmedido poder del mercado y la hegemonía del modelo social vigente, al imponer en las culturas nativas, los criterios para establecer los ranking de las revistas o de las instituciones de educación superior. Es ni más ni menos, otra manera de acentuar la imposición de criterios que empujan a nuestros países al olvido y a la eterna dependencia. Esto trae entre otras consecuencias, el hecho de que muchas de estas producciones locales deban ajustarse a estos parámetros asfixiantes. Es decir, se escribe para satisfacer a los amos nacionales e internacionales del nuevo conocimiento, y no para resolver problemas del contexto.

Este avasallamiento de la autonomía, no sólo universitaria sino de los propios académicos, conlleva el segundo aspecto que se propone para la reflexión: el tipo de lenguaje que caracteriza la llamada “literatura científica”. Un lenguaje acartonado, súper especializado, escasamente comprensible para los especialistas del área, y en absoluto, lejano para la gente, incluso para los jóvenes estudiantes que van a las universidades. Una especie de “onanismo escritural”, en el que los denominados “expertos”, se solazan y extasían, como si con ello pretendieran mostrar su magna inteligencia, a esa actitud la suele llamar el maestro Raúl Fornet-Betancourt3 “analfabetismo contextual”.

Volviendo sobre el objeto del número actual de Respuestas, esta vez se presentan ocho trabajos producto de investigaciones de docentes de varias universidades del país e internacionales. Colegas de la Universidad de Salamanca (Esp.), Universidad Nacional de Colombia, Universidad Pedagógica y Tecnológica de Tunja, Universidad del Magdalena, Universidad Popular del Cesar, Fundación Universitaria del Área Andina, y la Universidad Francisco de Paula Santander de Cúcuta; exponen sus estudios con un cuidadoso rigor literario, y en aras de la reflexión anterior sobre el lenguaje de la ciencia –o de lo que nos han enseñado como ciencia, en un estilo sencillo y ameno que permite la comprensión de los textos.

Respuestas convoca a la comunidad universitaria, en especial, a los colegas que se dedican a hacer ciencia, no sólo a continuar enviando sus producciones a la revista, sino a procurar la escritura de los textos en un lenguaje cercano a la gente y a los estudiantes. El reto es mayúsculo, pero no inferior a la capacidad de los académicos nacionales y locales. Y a un esfuerzo por contextualizar dicha producción a los problemas regionales. En otras palabras, que además de la consabida estructura de los llamados textos científicos (introducción, metodología, resultados, discusión y conclusiones), se adicione un acápite especial sobre la pertinencia del tema abordado, las relaciones con los contextos locales y el impacto en la creación de mejores seres humanos. Una especie de ciencia con conciencia, para utilizar las palabras de Edgar Moran.

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1Editorial de Respuestas elaborado por: Jesús Ernesto Urbina

Cárdenas. Filósofo, Magíster en Pedagogía, con título de doctor en Ciencias Sociales y estudios

Posdoctorales en Educación Intercultural.

2Larrosa, J. (2003). Entre las

lenguas, lenguaje y educación después de Babel. Barcelona,

Laertes.

3Filósofo de origen cubano, docente de la Universidad de Aachen, Alemania. Autor de

numerosas publicaciones sobre filosofía y pedagogía intercultural.

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Enero-Junio 2013

ISSN 0122-820XEstudio AB-Initio de las propiedades estructurales y electrónicas de la doble Perovskita Ba2InTaO6

Recibido:Diciembre 10 de 2012

Aceptado:Abril 25 de 2013

Crispulo Enrique Deluque-Toro1 David Arsenio Landinez-Tellez2 Jairo Arbey Rodríguez-Martínez3 Jairo Roa-Rojas4

PP: 5-8

1M.Sc en Física, Grupo de Nuevos Materiales, Universidad

Popular del Cesar, Valledupar, Colombia. Correo electrónico:

[email protected]

2Ph.D en Física, Gema: Grupo de Estudio de Materiales, Departamento de Física,

Universidad Nacional de Colombia, Bogotá,

Colombia. Correo electrónico: [email protected]

3Ph.D En Física, Gema: Grupo de Estudio de Materiales, Departamento de Física,

Universidad Nacional de Colombia, Bogotá,


4Ph.D Física, Grupo de Física de Nuevos Materiales,

Departamento de Física, Universidad Nacional de

Colombia, Bogotá, Colombia. Correo electrónico: [email protected]

ResumenLos materiales de tipo Perovskita doble con fórmula genérica A2BB’O6 han sido ampliamente estudiados en los últimos años debido a su gran versatilidad, la cual permite la inclusión de iones de tipo alcalino térreo en los sitios A de la estructura y metales de transición en los sitios B y B’, dando origen a diversas propiedades físicas que redundan en múltiples aplicaciones industriales. En este trabajo estudiamos las propiedades estructurales y electrónicas del compuesto Ba2InTaO6, el cual es de particular interés ya que dichos sistemas podrían aplicarse en el desarrollo de resonadores dieléctricos y filtros para señal de microondas en teléfonos móviles y otros dispositivos inalámbricos, entre otras. Mediante modelamiento computacional ab-initio, basado en la Teoría de Funcional Densidad (DFT), y partiendo de la estructura de grupo espacial Fm-3m, evaluamos los parámetros de red, las energías de equilibrio y la ecuación de estado entre otras cantidades. La minimización de la energía en función del volumen permite la obtención de un parámetro de red de 15.861 Bohr. Los resultados de la Densidad de Estados Electrónicos (DOS) muestran que la doble Perovskita Ba2InTaO6 tiene un gap indirecto de ~ 4.25 eV.

Palabras clave: Doble Perovskita, AB-Initio, estructura electrónica.

AbstractThe double Perovskites materials with the formula A2BB’O6 has been studied thoroughly in the past years due to its versatility, which allow to include the alkaline earth ions in A sites and transition metals in B and B’sites, giving origin to several physical properties with various industrials applications. In this work the structural and electronic properties of Ba2InTaO6 are studied, material that is particularly interesting due to its possible application to the development of dielectric resonators and microwave signal filters on mobile phones and other wireless devices. Using ab-initio computational model, based on the Density Funtional Theory (DFT), and starting from spacial group Fm-3m, we calculate lattice parameters, equilibrium energies and equations of state among other quantities. The energy minimization as a function of volume allows to obtain a

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lattice constant of 15.861 Bohr. The results of electronic density of states (DOS) show that the double Perovskite Ba2InTaO6 has an indirect gap of ~ 4.25 eV.

Keywords: Double Perovskites, Ba2InTaO6, DFT, Electronic structure.

Introducción

El compuesto Ba2InTaO6 es un material tipo perovskita doble de fórmula genérica A2BB’O6, con múltiples aplicaciones

industriales [3-6], específicamente, en resonadores dieléctricos y filtros para señal de microondas en teléfonos móviles y otros dispositivos inalámbricos [7,8]. Aunque se han realizado diversos estudios experimentales sobre la estructura del compuesto Ba2InTaO6, su verdadera estructura cristalina no ha sido esclarecida aun. Dias et al. [1] reportan que el compuesto Ba2InTaO6 presenta una estructura tetragonal a bajas temperaturas, estos resultados fueron obtenidos mediante la técnica Espectroscopía Raman; sin embargo, esta afirmación fue refutada posteriormente por T.S. Hammink et al. [2], utilizando la técnica de difracción de rayos X, aseguran que el compuesto presenta una estructura cúbica con grupo espacial Fm-3m en el rango de temperaturas 82–723 K. Además, no existen estudios basados en la DFT, a cerca de las propiedades estructurales y electrónicas del compuesto Ba2InTaO6. En el presente trabajo presentamos un estudio detallado de las propiedades estructurales y electrónicas del compuesto Ba2InTaO6 en el grupo espacial Fm-3m.

Materiales y métodos Los cálculos fueron realizados utilizando

la teoría de la funcional densidad (DFT) [9] implementada según el código Wien2k [10]. Las energías de correlación e intercambio fueron evaluadas en la aproximación de gradiente generalizado (GGA) según los potenciales propuestos por Perdew-Burke-

Ernzerhof-96 [11]. Los radios de muffin-tin (en u.a.) fueron 2.3, 1.7, 1.75 y 1.6 para el Ba, In, Ta y O respectivamente, el RMT*Kmax=7.0, el máximo valor del momento angular fue 10. Gmáx que es el máximo vector del espacio recíproco para el desarrollo del potencial en serie fue de 12.0. Se tomó una malla de 3000 puntos k que equivale a un máximo de 104 puntos k en la zona irreducible de Brillouin.

El criterio de convergencia para el cálculo autoconsistente de las energías totales es de 0.0001 Ry en la energía y 0.0001 u.a. en la carga. El cálculo se efectúo teniendo en cuenta las relajaciones internas de los átomos hasta que las fuerzas fueron inferiores a 1mRy/Angstrom. Así mismo, todos los cálculos fueron realizados sin considerar la polarización de spin, debido a la baja característica magnética de los cationes de In y Ta.

Resultados y discusión En la Figura 1 se presenta la estructura

cúbica de la Perovskita Ba2InTaO6 estudiada en este trabajo.

Figura1. Estructura de la perovskita Ba2InTaO6

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En la Figura 2 se presentan los resultados de la energía en función del volumen para la estructura cúbica del compuesto Ba2InTaO6. En la gráfica se observa que existe un mínimo de energía y que por tanto el material es estable o metaestable energéticamente.

El valor del volumen en el mínimo de energía corresponde al volumen de equilibrio, y de allí se deduce la constante de red. Estos resultados fueron ajustados mediante la ecuación de estado Murnaghan [12]. El valor mínimo de energía obtenido es -76480.298 eV, el volumen de equilibrio encontrado es 997.616 Bohr3, la constante de red es a =15.861 Bohr, y el módulo de volumen obtenido es de Bo = 155.7 GPa y su derivada respecto a la presión es Bo´= 5.0. El parámetro de red obtenido tiene buen acuerdo con los resultados experimentales [2] con un margen de error ~1.4%.

Figura 2. Energía total en función del volumen para el compuesto Ba2InTaO6.

La Tabla 1 muestra las posiciones atómicas en la Perovskita Ba2InTaO6, obtenidos por la optimización de las coordenadas internas. Los resultados están en buen acuerdo con los obtenidos de los experimentos [2].

Tabla 1. Resultados de las posiciones internas de la Perovskita Ba2InTaO6, obtenidas a partir de nuestros

cálculos ab-initio. Los datos experimentales se incluyen para la comparación.

a Exp. [2].

En la Figura 3 se presentan las propiedades electrónicas de la Perovskita Ba2InTaO6, el estudio se realizó mediante la DOS en función de la energía y la estructura de bandas a lo largo de algunas direcciones de alta simetría de la primera zona de Brillouin; en esta figura se observa la energía de los electrones en función del vector de onda k, tomado a lo largo de las direcciones W-L-Λ-Γ-Δ-X-Z-W.

La DOS y la estructura de bandas se calculan para la configuración en equilibrio usando la constante de red correspondiente al volumen que minimiza la energía; el cero de la energía se ha elegido en el nivel de Fermi. Se observa que el compuesto Ba2InTaO6, presenta un comportamiento aislante debido a que tiene un gap indirecto de aproximadamente 4.25 eV, en el nivel de Fermi. Además, en la Figura 3 se observa que existen cinco regiones principales: la primera se localiza debajo de ~ -16 eV, formada principalmente por electrones 2s-O y una pequeña contribución 6s-Ta. Una segunda región bien definida entre -12 y -13 eV, formada por los electrones 4d-In. La tercera región se encuentra localizada por debajo -10 eV, formada por 6s-Ba. Una cuarta región entre ~ -6.0 eV y el nivel de Fermi formada principalmente por electrones p-O, 5d-Ta y pequeña contribución de 5s-In, p-In y 6s-Ta y una quinta región ubicada ~ 4.25 eV hasta 8.8 eV formada principal-mente por los electrones 5d-Ta y unas contri-buciones minoritarias de los electrones 5s-In, 6s-Ba, p del In y el O.

930 960 990 1020 1050-76480,299-76480,296-76480,293-76480,290-76480,287-76480,284-76480,281

Volumen(Bohr3)

Ener

gía

Tota

l (eV

)

Perovskita Sitios GGA: (x ,y, z) Exp.: (x, y, z)

Ba2InTaO6

Ba: 8c In: 4a Ta: 4b O: 24e

0.25, 0.25, 0.25 0, 0, 0

0.5, 0.5, 0.5 0.2607, 0, 0

(0.25, 0.25, 0.25)a (0, 0, 0)a

(0.5, 0.5, 0.5)a (0.2568, 0, 0)a

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Figura 3. Estructura de banda y DOS para Ba2InTaO6 en la fase cúbica en condiciones de mínima energía.

ConclusionesUtilizando DFT se calcularon las

propiedades estructurales y electrónicas del compuesto Ba2InTaO6 en la estructura cúbica usando el método de Ondas Planas Aumentadas y Linealizadas (FP-LAPW) tal como está implementado en el código wien2k. Utilizando la gráfica de energía en función del volumen se determinaron algunas características estructurales como son la energía total, volumen de equilibrio, módulo de volumen y el parámetro de red que minimiza la energía. Además, se puede concluir que el material exhibe un comportamiento aislante debido a que presenta un gap indirecto de aproximadamente 4.25 eV.

Referencias [1] A. Dias, L.A. Khalam, M.T. Sebastian,

R.L. Moreira, J. Solid State Chem. 180 (2007) 2143–2148.

[2] T.S. Hammink, W.T. Fu, D.J.W.I.Jdo, J. Solid State Chem. 184 (2011) 848–851

[3] T.A. Vanderah, Science 298 (2002) 1182–1184.

[4] V. Ting, Y. Liu, R.L. Withers, E. Krausz, J. Solid State Chem. 177 (2004) 979–986.

[5] V. Ting, Y. Liu, R.L. Withers, L. Noren, M. James, J.D. Fitz Gerald, J. Solid State Chem. 179 (2006) 551–562.

[6] W.T. Fu, D.J.W. Ijdo, Solid State Commun. 134 (2005) 177–181.

[7] W. Wersing, Curr. Opin. Solid State Mater. Sci. 1 (1996) 715–731.

[8] I.M. Reaney, D.M. Iddles, J. Am. Ceram. Soc. 89 (2006) 2063–2072.

[9] P. Hohenberg, and W. Kohn, Phys. Rev. 136 (1964) 864.

[10] P. Blaha, K. Schwarz, G.K.H. Madsen, D. Kvasnicka y J. Luitz, WIEN2k_10.1, Techn. Universitat Wien, Austria, 2001.

[11] J.P. Perdew, S. Burke and M. Ernzerhof, Phys.Rev.Let. 77 (1996) 3865.

[12] F. D. Murnaghan, Proc. Natl. Acad. Sci., USA. 30 (1944) 244.

-15-12-9-6-3036

0 10 20 30 40 50DOS (Estados/eV)

Ener

gía

(eV

)

Total

EF

W L Λ Γ ∆ X ZW


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ISSN 0122-820XAnálisis de cobertura de redes basadasen el estándar 802.15.4

Recibido:Febrero 2 de 2013

Aceptado:Mayo 28 de 2013

Luis Leonardo Camargo-Ariza1 Rafael David Linero-Ramos2 Byron Medina-Delgado3

1Magíster en Ingeniería Electrónica, Grupo de

Investigación en Desarrollo Electrónico y Aplicaciones

Móviles GIDEAM, Universidad del Magdalena, Carrera 32

No. 22-08 Sector San Pedro Alejandrino, Santa Marta,


2Ingeniero Electrónico, Joven Investigador e Innovador, Colciencias-Universidad

del Magdalena, Grupo de Investigación en Desarrollo Electrónico y Aplicaciones

Móviles GIDEAM, Universidad del Magdalena, Carrera 32

No. 22-08 Sector San Pedro Alejandrino, Santa Marta,

Colombia. Correo electrónico:[email protected]

3Magíster en Ingeniería Electrónica, Grupo de

Investigación y Desarrollo en Telecomunicaciones GIDT,

Universidad Francisco de Paula Santander, Avenida Gran

Colombia No. 12E-96B Colsag, Cúcuta, Colombia.Correo electrónico:

[email protected]

ResumenEl artículo presenta un análisis de las pérdidas de señal en redes inalámbricas soportadas en el estándar 802.15.4, este análisis se basa en el concepto de balance de potencia, el modelo simplificado de pérdidas y las funciones de distribución de probabilidad de Gauss y Rayleigh. El estudio se realiza a un conjunto de medidas de intensidad de señal recibida, tomadas en una red de prueba en la banda de frecuencia de 2400 MHz, en un ambiente tipo oficina, con el objetivo de determinar modelos matemáticos que describan las pérdidas de señal y, con éstos poder realizar la correcta planificación de este tipo de redes al determinar el radio de cobertura de un transmisor.

Palabras clave: modelos, pérdidas de señal, telecomunicación, ZigBee.

Abstract

The article presents an analysis of path loss on wireless networks based on the 802.15.4 standard; this analysis is based on the concept of balance of power, the simplified path loss model, and statistical models for characterize the attenuation (Gauss shadowing and Rayleigh fading). The study is conducted to a set of measures of received signal strength, the measures are taken in a test network in the frequency band of 2400 MHz in an office-type environment. The objective of analysis is to determine the mathematical models describing path loss for defining coverage area and make a proper planning of these networks.

Keywords: models, path loss, Telecommunications, ZigBee.

PP: 9-17

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Introducción

El estándar IEEE 802.15.4 define el protocolo y compatibilidad de interconexión para dispositivos que

utilizan baja velocidad de datos, transmisores de baja potencia y baja complejidad en la comunicación por radio frecuencia en Redes Inalámbricas de Área Personal (Wireless Personal Area Network, WPAN). La arquitectura del estándar está definida por dos capas: la Capa Física (Physical Layers, PHY), que especifica las frecuencias de radio que se utilizan para los enlaces y los mecanismos de control de bajo nivel y, la capa de Control de Acceso al Medio (Medium Access Control, MAC) que maneja el control de acceso al canal de radio físico [1].

ZigBee es la tecnología basada en el estándar para redes inalámbricas IEEE 802.15.4, diseñada para satisfacer las necesidades de los sensores inalámbricos con baja velocidad de trasferencia de datos [2]; esta tecnología es utilizada en aplicaciones industriales, domóticas y médicas, por ser de fácil implementación y porque requiere poca energía para funcionar [3].

En los sistemas de comunicación inalámbricos basados en ZigBee se puede presentar ruido, pérdidas y retardo de la señal. El ruido es ocasionado por otros dispositivos que transmiten en las bandas de frecuencia ISM (Industrial, Científica y Médica) [4]. Las pérdidas y retardos se deben a fenómenos de propagación de la señal, obstáculos encontrados en el medio y, recepción de la señal proveniente de múltiples trayectos generados por la reflexión y difracción de la misma [5].

Periódicamente el grupo de soporte 802.15.4a del Instituto de Ingenieros Eléctricos y Electrónicos (Institute of Electrical and Electronics Engineers, IEEE) realiza recomendaciones sobre el modelado de las pérdidas de señal en el canal de comunicaciones, en las bandas de frecuencia

del estándar IEEE 802.15.4 [6]. Los modelos de pérdidas básicamente están definidos en función de la distancia, la frecuencia y el entorno [7], [8].

Para evaluar las pérdidas de la señal se implementa una red de prueba y se realizan medidas de la intensidad de señal recibida (Received Signal Strength Indication, RSSI), siendo esta variable un indicador de la calidad del enlace inalámbrico [9]. Estas medidas son realizadas con el objetivo de determinar el radio de cobertura de un transmisor ZigBee para establecer la máxima separación de los sensores en la red.

Materiales y métodos

Los dispositivos de prueba utilizados para conformar la red 802.15.4 a 2400 MHz son XBee Series 2 modelo XB24-B del fabricante Digi International; estos dispositivos se configuraron por medio del software X-CTU Versión 5.1.4.1 del mismo fabricante, a través de una tarjeta de interfaz XBee Xplorer conectada por cable USB (Universal Serial Bus) a un computador.

El entorno de mediciones es un ambiente interior tipo oficina con equipos de cómputo, escritorios y sillas (ver Figura 1); y con la influencia de Redes de Acceso Local (Local Area Network, LAN) IEEE 802.11.

Figura 1. Escenario de mediciones.Fuente: Instalaciones GIDEAM.

Se realizaron medidas de RSSI, en una red punto a punto con un dispositivo programado como coordinador y otro como dispositivo final, como se muestra en la Figura 2. Se

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configuró la máxima potencia de salida del transmisor (3 dBm) y antena integrada tipo chip (-1,5 dBi) para el receptor y el transmisor [10].

Figura 2. Red entre coordinador y dispositivo final.Fuente: Red de prueba GIDEAM.

Las medidas se inician a 0,25 metros de distancia entre el dispositivo coordinador y el dispositivo final, porque a partir de ésta em-pieza a variar la RSSI en función de la distan-cia, seguido de 1 metro, y posteriormente con incrementos de 1 metro (2 m, 3 m, 4 m, etc.) hasta que la RSSI disminuya a valores cerca-nos a la sensibilidad del receptor (-96 dBm); estas medidas se realizan a diferentes veloci-dades de transferencia de interfaz serial (9600 bits/s, 38400 bits/s y 115200 bits/s). Para cada alteración de las variables independientes se tomaron 10 medidas de RSSI, directamente del XBee utilizando el software X-CTU.

A partir de las medidas RSSI se calculan las pérdidas de propagación utilizando el balance de potencia, según (1).

(1)

En donde PR representa la intensidad de la señal recibida (RSSI), PT la intensidad de la señal transmitida (3 dBm), GT la ganancia de la antena del transmisor, (-1,5 dBi), GR la ganancia de la antena del receptor y L las pérdidas de propagación.

Con los datos obtenidos se procede a mo-delar las pérdidas de dicha red para cada una de las velocidades de transferencia de inter-faz serial en el software de análisis estadísti-co y predictivo Statistica de StatSoft [11].

Los modelos empíricos de pérdidas pro-puestos se ajustan al modelo simplificado de

pérdidas de (2) [12], en donde el parámetro K representa las pérdidas iniciales, el paráme-tro n un factor función de la frecuencia y las características del medio y, el parámetro d la distancia.

(2)

Para el ajuste se realiza una transformación logarítmica de la variable independiente (d/0,25), a partir de ésta se obtienen los modelos utilizando regresiones simples. Además, se evalúa la discrepancia entre los valores observados y los valores esperados en el modelo de estudio, midiendo la bondad del ajuste con el coeficiente de determinación R² [13].

Para validar el modelo obtenido es necesario que las diferencias entre el valor medido de la variable dependiente y el valor obtenido con el modelo cumplan los siguientes requisitos: deben presentar una distribución normal, que se comprueba a través del test de Shapiro-Wilk y Kolmogorov-Smirnov con la corrección de Lilliefors; la varianza de los mismos debe ser constante, es decir, debe existir homocedasticidad; no debe existir autocorrelación entre éstos, lo cual se comprueba a través del contraste de Durbin-Watson; y en el caso de regresión múltiple entre las variables independientes no debe existir relación [14].

Después de obtener y validar los modelos, se estima el radio de cobertura de la red a partir de las pérdidas, considerando una probabilidad de interrupción del 1%, siguiendo la distribución de Gauss. El cálculo del radio de cobertura (d) se realiza a partir de (1) y (3) [15].

(3)

En donde es la ganancia relativa de pérdidas medidas, este valor depende de la probabilidad según la distribución gaussiana, con media μφdB igual a cero y desviación estándar . Ver (4) y Figura 3.

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ISSN 0122-820X(4)

Figura 3. Función de distribución deprobabilidad de Gauss.

Fuente: Modern Wireless Communications [16].

La desviación estándar se calculó para cada modelo por medio de (5).

(5)

En donde N representa el número de mues-tras, Lmedida son las pérdidas medidas, y Lmodela-

da son las pérdidas calculadas con el modelo.

El radio de cobertura (d) calculado es comparado con el radio obtenido, si el margen de requerimiento es deducido con la distribución de desvanecimiento de Rayleigh, distribución que describe la variación estadística de la envolvente de la señal resultante de la propagación en múltiples trayectos [16]. Ver (6) y (7) y, Figura 4.

(6)

Figura 4. Función de distribución de probabilidadde Rayleigh.

Fuente: Modern Wireless Communications [16].

(7)

En donde V es la amplitud del voltaje de la envolvente compleja desvanecida en el trayecto y σ2 = P0/2, entonces el valor eficaz de V0 es V0 = (2)1/2 σ.

Resultados y discusiónSe realiza un total de 1680 medidas de

RSSI (ver Figura 5).

Figura 5. Foto de una jornada de medidas.

Fuente: Instalaciones GIDEAM.

Con respecto a las medidas de RSSI, se observa que al aumentar la distancia entre los dispositivos el RSSI disminuye debido al


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ISSN 0122-820Xaumento de pérdidas en el canal; estas pérdidas fueron modeladas para cada una de las velocidades de transferencia de interfaz serial a través de regresiones simples obteniendo los modelos relacionados a continuación.

Para una velocidad de transferencia de interfaz serial de 9600 bps, ver (8).

(8)

Este modelo tiene un R² = 0,91421520, sustentando que las variaciones observadas en las pérdidas de señal se deben en el 91,42% de los casos, a los cambios en la distancia de separación de los dispositivos en la red, lo que hace a este un modelo significativo. Sus residuos presentan una distribución normal, que se comprueba a través del test de Shapiro-Wilk (W = 0,95501, p > 0,11285) y Kolmogorov-Smirnov K-S (d = 0,11072, p > 0,2), con la corrección de Lilliefors (p > 0,2); existe homocedasticidad, y no existe autocorrelación entre éstos, lo cual se comprueba a través del contraste de Durbin-Watson (d = 1,902137 para n = 560), con un nivel de significación de σ = 0,05. Ver Figura 6.

Figura 6. Validación del modelo a 9600 bps.Fuente: Software Statistica [11].


(9)

Este modelo es significativo, tiene un R² = 0,86636426, sustentando que las variaciones observadas en las pérdidas de señal se deben en el 86,63% de los casos, a los cambios en la distancia de separación de los dispositivos. Sus residuos presentan una distribución normal, que se comprueba a través del test de Shapiro-Wilk (W = 0,97351, p > 0,23175) y Kolmogorov-Smirnov K-S (d = 0,09809, p > 0,2), con la corrección de Lilliefors (p > 0,2); existe homocedasticidad, y no existe autocorrelación entre éstos, lo cual se comprueba a través del contraste de Durbin-Watson (d = 1,913271 para n = 560), con un nivel de significación de σ = 0,05. Ver Figura 7.

Figura 7. Validación del modelo a 38400 bps.

Fuente: Software Statistica [11].


(10)


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ISSN 0122-820XEste modelo también es significativo

debido a que R² = 0,89319642, esto expresa que los cambios en la distancia de separación de los dispositivos explican en el 89,31% de los casos, las pérdidas de RSSI. Los residuos presentan una distribución normal, lo cual se comprueba a través del test de Shapiro-Wilk (W = 0,96285, p > 0,14425) y Kolmogorov-Smirnov K-S (d = 0,10025, p > 0,2), con la corrección de Lilliefors (p > 0,2); existe homocedasticidad, y no existe autocorrelación entre éstos, lo cual se comprueba a través del contraste de Durbin-Watson (d = 1,9374823 para n = 560), con un nivel de significación de σ= 0,05. Ver figura 8.

Figura 8. Validación del modelo a 115200 bps.


En la figura 9 se observa el comportamiento de las pérdidas en función de la distancia entre dispositivos, según los modelos para cada una de las velocidades de transferencia de interfaz serial configuradas.

Figura 9. Modelos de pérdidas.


Estos modelos se asemejan a los modelos realizados por el subgrupo de trabajo IEEE 802.15.4a; como se aprecia en la tabla 1 [6].

Tabla 1. Parámetros modelo IEEE 802.15.4a.

EntornoParámetro

K n

Residencial LOS 43,9 1,79

Residencial NLOS 48,7 4,58

Oficina LOS 36,6 1,63Oficina NLOS 51,4 3,07Industrial LOS 56,7 1,2

Industrial NLOS 56,7 2,15

Fuente: IEEE 802.15.4a channel model-final report [6].

En los modelos obtenidos se observa que al aumentar la velocidad de transferencia de interfaz serial las pérdidas se incrementan, por lo tanto, se genera un nuevo modelo a través de regresión múltiple, con el fin de evaluar si esta variable explica significativamente la variabilidad de las pérdidas. Ver (11), en donde BR es la velocidad de la interfaz serial.

(11)

Este modelo es significativo con un coefi-ciente de terminación R² = 0,889743967, las


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ISSN 0122-820Xvariables independientes explican el 88,97% de las variaciones en las pérdidas; el logaritmo de la distancia describe el 0,858614 (85,86%) de las pérdidas y el logaritmo de BR un 0,031130 (3,11%) de las pérdidas. Además, las variables independientes tienen tolerancia de 1, valor superior a 0,5 determinando que no existe colinealidad entre éstas.

Los residuos del modelo siguen una distri-bución normal, esto se valida con el test de Shapiro-Wilk (W = 0,9852, p > 0,3664) y Kolmogorov-Smirnov K-S (d = 0,2186, p > 0,2), con la corrección de Lilliefors (p > 0,2); la varianza de los residuos es constante, pre-sentando homocedasticidad. Ver Figura 10.

Figura 10. Validación del modelo general.Fuente: Software Statistica [11].

Con base en los modelos obtenidos se calculan los radios de cobertura de la red modelada, con un requerimiento del 99% de disponibilidad, para una sensibilidad del receptor de -96 dBm (Ver Figura 11).

Figura 11. Radio de cobertura.

Fuente: Red de prueba GIDEAM.

Para la velocidad de transferencia de interfaz serial de 9600 bps, la desviación estándar de la atenuación del canal es de 3,70 dB, si es requerido un 99% de disponibilidad, se necesita un extra de 6 dB de margen según la distribución de Gauss y un margen de 20 dB según la distribución de Rayleigh, ver figuras 3 y 4; por consiguiente la potencia de señal media al margen del límite de cobertura debe ser -90 dBm y -76 dBm, y no -96 dBm (sensibilidad del Rx). A partir de esto se calcula el radio de cobertura d (d = 10,27 m y d = 3,1 m), de acuerdo con (1), (2) y (8).

El radio calculado a partir de la distribución de Rayleigh sugiere un desvanecimiento rápido de la señal a una probabilidad de 1% de interrupción, por esto se realizan los cálculos con una probabilidad de interrupción del 10%. Para 9600 bps a 10% de interrupción, el radio es de 7,44 m.

Para la velocidad de transferencia de interfaz serial de 38400 bps la desviación estándar es de 4,40 dB, el radio calculado a partir de la distribución de Gauss con una probabilidad de interrupción de 1% es de 6,76 m; y el radio calculado a partir de la distribución de Rayleigh con una probabilidad de interrupción de 10% es de 5,23 m.


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ISSN 0122-820XPara la velocidad de transferencia de

interfaz serial de 115200 bps la desviación estándar es de 4,28 dB, el radio calculado a partir de la distribución de Gauss con una probabilidad de interrupción de 1% es de 5,9 m; y el radio calculado a partir de la distribución de Rayleigh con una probabilidad de interrupción de 10% es de 4,6 m.

ConclusionesEn una red de dispositivos XBee Series 2

el tamaño de los paquetes de datos enviados no afecta las pérdidas que se presentan en el sistema, pero la distancia entre dispositivos y la velocidad de transferencia afectan significativamente el valor de la intensidad de la señal recibida.

El radio de cobertura máximo de una red de dispositivos XBee Series 2 en un entorno de oficina y con una disponibilidad del 99% e independientemente de la velocidad de trans-ferencia serial es aproximadamente de 6 m.

Referencias [1] IEEE Standard for Local and

metropolitan area networks Part 15.4: Low-Rate Wireless Personal Area Networks (LR-WPANs), IEEE Std 802.15.4-2011, 2011.

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[4] H. Huo, Y. Xu, C. Bilen, and H. Zhang, “Coexistence issues of 2.4 GHz sensor

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[7] G. Kadel and R. Lorenz, “Impact of the radio channel on the performance of digital mobile communication systems”, in Sixth IEEE Int. Symp. on Personal, Indoor and Mobile Radio Communications PIMRC’95, pp. 419–423, 1995.

[8] J. P. Rossi, “Influence of measurement conditions on the evaluation of some radio channel parameters”, IEEE Trans. on Vehicular Technology, vol. VT-48, pp. 1304–1316, July 1999.

[9] K. Benkic and M. Malajner, “Using RSSI value for distance estimation in wireless sensor networks based on ZigBee”, Syst. Signals …, 2008.

[10] D. International, “XBee ® / XBee-PRO ® ZB RF Modules Digi International Inc.”, 2010. [Online]. Available: http://ftp1.digi.com/support/documentat ion/90000976_P.pdf. [Accessed: 23-Jan-2013].

[11] StatSoft, Inc. (2013). Statistica (data analysis software system), version 12.www.statsoft.com.

[12] V. Erceg, L. J. Greenstein, S. Y. Tjandra, S. R. Parkoff, A. Gupta, B. Kulic, A. A. Julius, and R. Bianchi, “An empirically based path loss model for wireless channels in suburban environments”, IEEE J. Sel. AreasCommun., pp. 1205–


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ISSN 0122-820X1211, July 1999.

[13] J. L. Devore, Probabilidad y Estadística para Ingeniería y Ciencias. Cengage Learning Editores, 2008, pp. 500–549.

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[15] A. Goldsmith, Wireless Communications. Cambridge: Cambridge UniversityPress, 2005, pp. 27–63.

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ISSN 0122-820X Caracterización de las asfaltitas de Pesca Boyacá - Cantera Santa Teresa1

Recibido:Enero 25 de 2013


1 Artículo producto de un proyecto de investigación del Programa de Maestría

en Ingeniería con énfasis en Infraestructura Vial de la

Facultad de Ingeniería de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia.

2 M.Sc en Ingeniería de Vías Terrestres, Investigador grupo GRINFRAVIAL, Escuela de

Transporte y VíasUniversidad Pedagógica y

Tecnológica de Colombia - Tunja, Colombia.

Correo electrónico:[email protected]

3Ingeniera en Transporte y Vías, Investigadora grupo

GRINFRAVIAL, Escuela de Transporte y Vías

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia - Tunja,

Colombia.Correo electrónico:

[email protected]

4Ingeniero en Transportes y Vías, Investigador grupo

GRINFRAVIAL, Escuela de Transporte y Vías

Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia - Tunja,


[email protected]

Carlos Hernando Higuera-Sandoval2 Eliana Carmenza Salamanca-Rodríguez4 Cristian Felipe Santos-Chaparro4

18

ResumenLa investigación presenta la factibilidad técnica de utilizar las asfaltitas

de la cantera Santa Teresa del Municipio de Pesca Boyacá-Colombia, previo ajuste granulométrico y del ligante bituminoso, para diseñar mezclas densas en caliente (MDC-2) con las metodología Marshall y Ramcodes, acorde a la normatividad del Instituto Nacional de Vías – INVIAS, para la construcción de capas de rodadura en vías de bajos volúmenes de tránsito. La elaboración de mezclas densas en caliente utilizando las asfaltitas o conglomerados asfálticos es factible desde el punto de vista técnico y económico y permite utilizar un recurso natural que abunda en el municipio de Pesca Boyacá-Colombia para mejorar la capa de rodadura de la red vial local y regional donde la intensidad del tránsito y las cargas son bajas, lo cual trae como consecuencia un mejoramiento de la calidad de vida de los habitantes de las regiones.

Palabras clave: Asfaltitas, conglomerados asfálticos, mezclas asfálticas, módulo dinámico.

Abstract The research presents the technical feasibility of use the asphaltites of

Santa Teresa in the municipality of Pesca Boyacá-Colombia, after adjustment for particle size and the bituminous binder, of way to get hot (MDC-2) dense mixtures with Marshall and Ramcodes methodology, according to the regulations of the Instituto Nacional de Vías - INVIAS, for the construction of layers of tread at low volumes of transit routes. The preparation of mixtures dense hot using the asphaltites or asphaltic conglomerates is feasible from the technical and economic point of view and allows you to use a natural resource that is abundant in the municipality of Pesca Boyacá-Colombia to improve the layer of the local and regional road network where the intensity of traffic loads are low, which brings as a consequence an improvement of the quality of life of the inhabitants of the regions.

Keywords: Asphaltites, conglomerates asphalt, asphalt mixtures, dynamic module.

PP: 18-24

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ISSN 0122-820XIntroducción

El municipio de Pesca Boyacá-Colombia presenta varias canteras de conglomera-dos asfálticos denominados asfaltitas na-

turales, las cuales se utilizan actualmente para la pavimentación de vías locales o carreteras regionales de muy bajos volúmenes de tránsi-to. La explotación de este valioso recurso na-tural, se hace de manera artesanal y las mez-clas que se obtienen presentan deficiencia en su granulometría y en la cantidad de bitumen, lo cual trae como consecuencia que estas mez-clas, una vez compactadas y puestas en servi-cio se deterioran rápidamente especialmente presentando daños como deformaciones, fisu-ración, fatiga y desprendimiento.

Para optimizar este valioso recurso natural el grupo de Investigación y Desarrollo en In-fraestructura Vial – Grinfravial- de la Escuela de Transporte y Vías de la Universidad Peda-gógica y Tecnológica de Colombia con sede en Tunja – Boyacá, estudio la factibilidad de obtener mezclas densas en caliente (MDC-2) utilizando las metodologías de diseño Mars-hall y Ramcodes, a fin de cumplir con las es-pecificaciones del Instituto Nacional de Vías para este tipo de mezclas y poderlas utilizar en vías de bajos volúmenes de tránsito.

Los resultados obtenidos demuestran que si es factible fabricar este tipo de mezclas a partir del conglomerado asfáltico o asfaltita y ajustando su gradación y su contenido de bitumen. Las mezclas obtenidas son de gran calidad y cumplen las especificaciones de diseño.

Materiales y métodosPara el desarrollo de la investigación se uti-

lizaron los siguientes materiales: las asfaltitas o conglomerados asfálticos naturales provie-nen de la cantera Santa Teresa del municipio de Pesca – Boyacá (Ver Figura 1), los agrega-dos pétreos para el ajuste granulométrico de la mezcla provienen de la Planta de agregados de

Colconcreto ubicada en el municipio de Tun-ja – Boyacá y el ligante asfáltico utilizado es penetración 60/70.

Figura 1. Cantera de asfaltita Santa Teresa,Pesca Boyacá-Colombia.

Se utilizaron dos metodologías para el diseño de mezclas asfálticas como son: la metodología Marshall y la metodología Ramcodes. [1]

El método Marshall fue desarrollado por Bruce Marshall en 1940, es uno de los más empleados en el diseño de mezclas asfálticas en caliente en los Estados Unidos, siendo es-tandarizado por la Sociedad Norteamericana de ensayos de materiales, en la norma ASTM D 1559 (1989), “Resistencia al flujo plástico de mezclas bituminosas usando el aparato Marshall”. En Colombia fue adoptado por el Instituto Nacional de Vías, mediante la apli-cación de las normas INV–E–735, 736, 745, 748 y 799 – 2007, tal y como lo define el ar-tículo INV-C-450-2007 de las Especificacio-nes Generales de Construcción del INVIAS -2007. [2], [3] y [4]

El método Ramcodes fue desarrollada por F.J. Sánchez-Leal en el año 1998. También se denomina Marshall Acelerado por Ramcodes o RAM, y utiliza la metodología denominada polígono de vacíos para determinar el porcentaje óptimo de asfalto de la mezcla asfáltica.

Caracterización de las asfaltitas de Pesca Boyacá - Cantera Santa Teresa1

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ISSN 0122-820XEmpleando el polígono de vacíos y

siguiendo una serie de pasos, el diseño Marshall tradicional puede ser acelerado, siguiendo los pasos que se indican en la Figura 2. [5] y [6]

Figura 2. Metodología Marshall acelerado por Ramcodes

Resultados La caracterización de los agregados, del conglomerado asfáltico o asfaltita y del asfalto se

muestra en las Tablas 1, 2 y 3.

Tabla1. Caracterización de los agregados

La caracterización de los agregados, del conglomerado asfáltico o asfalltita y del asfalto se

muestra en las Tablas 1, 2 y 3.

Tabla1. Caracterización de los agregados

MATERIAL NORMA ENSAYO RESULTADO VALOR DE LA NORMA DESCRIPCIÓN

GRAVA

INV E-227-07

Porcentaje de caras fracturadas

(2 caras) 100% 60 % mín.

La muestra a ensayar presenta una

textura rugosa, de color gris y amarillo,

de olor orgánico, estas partículas

presentan su forma angulosa ya que

sus bordes son agudos lo cual no

presenta pulimiento, es totalmente

fracturada.

INV E-230-07

Índice de aplanamiento 27.80% ≤35

INV E-230-07

Índice de alargamiento 26.27% ≤35

INV E-222-07

Gravedad específica y

absorción del agregado grueso

(Gsa)

2.65 % ABSORCIÓN 1.69%

INV E-223-07



(Gsb)


INV E-223-07



(Gsb-sss)


INV E-218-07

Resistencia al desgaste de los

agregados Maquina de los

Ángeles

21.43% 30%

INV-E-125-07 Limite liquido 16.43 ≤40

INV-E-126-07 Limite plástico 13.51

INV-E-125-07 Índice plástico 2.92 4 a 9

INV E - 220 - 07

Sanidad de los agregados frente a

la acción 8% ≤12

Tabla2. Caracterización de la asfaltita (Cantera Santa Teresa –Pesca - Boyacá)


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ISSN 0122-820XTabla2. Caracterización de la asfaltita (Cantera Santa Teresa –Pesca - Boyacá)


Tabla 3. Caracterización del asfalto

MATERIAL NORMA ENSAYO RESULTADO VALOR DE LA

NORMA DESCRIPCIÓN

ASFALTO

INV E - 706 - 07

Penetración (1/10) mm 78.67 70 -80

Sustancia negra,

pegajosa, sólida a

semisólida a la

temperatura de ebullición

del agua tiene

consistencia pastosa, por

lo que se extiende con

facilidad.

INV E - 723 - 07 Destilación (%) 81 -

INV E - 707 - 07 Gbulk 1.131 N.A INV-E-

714/719-07

Viscosidad SAYBOLT

FUROL (SSF) 61.0 60-120 SSF

INV E - 712 - 07

Punto de ablandamiento-

anillo y bola (°C)

59.1 30 - 200 °C

Diseño experimental. En la Figura 3, se presenta el diseño experimentar para el diseño de las

mezclas asfálticas en caliente utilizando las asfaltitas.

Dónde: M: MARSHALL R: RAMCODES I: FRANJA INFERIOR

C: FRANJA CENTRAL S: FRANJA SUPERIOR A: GRAVA B: ASFALTITA

Figura 3. Diseño experimental para el diseño de mezclas asfálticas

MATERIAL NORMA ENSAYO RESULTADO VALOR DE LA NORMA DESCRIPCIÓN

ASFALTITA

INV E-133-07

Equivalente de arena de suelos y agregados finos

(%)

66 50% Min

La muestra a ensayar presenta una

textura suave, de color negro, de

olor orgánico, presenta partículas

finas, su condición de humedad es

importante al tacto. El porcentaje de

equivalente de arena indica que la

arena se encuentra limpia, por que

la cantidad relativamente de arcilla

o contaminantes es baja. Los

requisitos del agregado cumple con

NT1, NT2, NT3, para bases

granulares.

INV E-222-07


absorción del agregado fino

(Gsb)


INV E-222-07



(Gsb-sss)


INV E-222-07



(Gsa)


INV E - 707 - 07


absorción del agregado fino (Gb)

- LIXIVIADO

1.09 N.A

INV-E-732-07

EXTRACCIÓN CUALITATIVA

DE ASFALTO (%) 4.1 N.A

INV-E-125-07 Limite liquido 17.18 ≤40

INV-E-126-07 Limite plástico N.P 4 a 9

INV E - 706 - 07 Penetración 224.78 200 - 250

INV E - 723 - 07 Destilación N.P N.A

INV E - 709 - 07

Punto de ignición y llama mediante la

copa abierta de Cleveland °C

93 ≥200°C

Tabla 3. Caracterización del asfalto

min

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ISSN 0122-820XDiseño experimental. En la Figura 3, se presenta el diseño experimentar para el diseño de las

mezclas asfálticas en caliente utilizando las asfaltitas.

Dónde:M: MARSHALL R: RAMCODES I: FRANJA INFERIORC: FRANJA CENTRAL S: FRANJA SUPERIOR A: GRAVAB: ASFALTITA

Figura 3. Diseño experimental para el diseño de mezclas asfálticas

El diseño experimental consideró la franja granulométrica de la mezcla densa en caliente tipo 2 de INVIAS y se definieron tres (3) curvas granulométricas que se denominaron gradación supe-rior (MS), gradación central (MC) y gradación inferior (MI). [4] y [7]

Discusión de resultadosCumplimiento de especificaciones: Los resultados obtenidos de las mezclas asfálticas diseñadas

mediante la metodología Marshall y Ramcodes se muestran en la Tabla 4 clasificados por tipo de mezcla según la ubicación en la franja granulométrica especificada MDC-2.

Tabla 4. Resultados óptimos obtenidos para Marshall y Ramcodes

MI, MC y MS = Metodología Marshall con la gradación Inferior, Central y Superior.RI, RC y RS = metodología Ramcodes con la gradación Inferior, central y Superior.

El diseño experimental consideró la franja granulométrica de la mezcla densa en caliente tipo

2 de INVIAS y se definieron tres (3) curvas granulométricas que se denominaron gradación

superior (MS), gradación central (MC) y gradación inferior (MI). [4] y [7]

4. DISCUSIÓN DE RESULTADOS

Cumplimiento de especificaciones:Los resultados obtenidos de las mezclas asfálticas

diseñadas mediante la metodología Marshall y Ramcodes se muestran en la Tabla 4

clasificados por tipo de mezcla según la ubicación en la franja granulométrica especificada

MDC-2.

Tabla 4. Resultados óptimos obtenidos para Marshall y Ramcodes

PARAMETRO MI RI MC RC MS RS Especificación INVIAS – NT1

% ASFALTO 6.00 6.09 6.63 6.91 6.90 7.20

Gmb (gr/cm³) 2.196 2.198 2.215 2.211 2.215 2.210

ESTABILIDAD (Kg) 421 446 603 638 604 625 500

FLUJO (mm) 3.70 3.82 3.74 3.92 3.62 3.70 2 - 4

%Vv 4.00 3.866 4.00 3.898 4.00 3.88 3 - 5

%VAM 15.78 15.784 15.40 15.819 15.35 15.81 ≥ 15

%VAF 75.00 75.507 74.10 75.36 73.70 75.402 65 - 80

MI, MC y MS = Metodología Marshall con la gradación Inferior, Central y Superior. RI, RC y RS = metodología Ramcodes con la gradación Inferior, central y Superior.

Según los resultados obtenidos en laboratorio y con base las especificaciones y las

metodologías Marshall y Ramcodes, se concluye que las mezclas asfálticas elaboradas con sus

respectivas franjas cumplen con las especificacionesa excepción de la estabilidad de la mezcla

Marshall y Ramcodescon la gradación inferiorMI y RI, ya que se encuentra por debajo de la

especificación que es 500 kg para un nivel de tránsito bajo (NT1), aunque se debe tener en


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Enero-Junio 2013

ISSN 0122-820XSegún los resultados obtenidos en

laboratorio y con base las especificaciones y las metodologías Marshall y Ramcodes, se concluye que las mezclas asfálticas elaboradas con sus respectivas franjas cumplen con las especificaciones a excepción de la estabilidad de la mezcla Marshall y Ramcodes con la gradación inferior MI y RI, ya que se encuentra por debajo de la especificación que es 500 kg para un nivel de tránsito bajo (NT1), aunque se debe tener en cuenta que la mayoría de parámetros cumplen e incluso para un nivel de tránsito medio (NT2). Además, las propiedades volumétricas de las mezclas responden a las exigidas por el INVÍAS en el artículo 450-07.

Análisis estadístico. El comportamien-to de los resultados obtenidos por ambas metodologías, demuestra que conservan un comportamiento similar tanto para la meto-dología Marshall como para la metodología Ramcodes, dando a entender que los datos analizados para cada una de ellas conservan una distribución normal observando la poca dispersión entre cada uno de ellos. En conclu-sión el diseño de las mezclas con asfaltita por medio de la metodología Marshall y Ramco-des tienen similares respuestas [2], [3] y [8].

Análisis técnico: Teniendo como base la metodología Ramcodes que relaciona paráme-tros y fórmulas extraídas del diseño Marshall, se espera que los resultados obtenidos sean aproximados y/o iguales, esto fue demostrado con los resultados logrados en el laboratorio, donde los resultados de cada metodología fue-ron semejantes con relación a las propiedades volumétricas y mecánicas de la mezcla. En cuanto al proceso de elaboración del ensayo de laboratorio del diseño, la metodología Mar-shall es más extensa a diferencia de la meto-dología Ramcodes. Además, la metodología Ramcodes con su procedimiento del polígono de vacíos ahorra tiempo y recursos necesarios para el óptimo desarrollo del diseño de una mezcla asfáltica [5] y [9].

Análisis económico. La producción de una mezcla asfáltica utilizando las asfaltitas


de Pesca – Boyacá es más económica que una mezcla convencional ya que las asfaltitas aportan material granular y asfalto.

Estimación del módulo dinámico de la mezcla. El módulo dinámico de la mezcla di-señada con asfaltita fue estimado mediante el uso de las correlaciones de Bonnaure y otros, AASHTO-93, Heukelom y Klomp y por el programa de la Shell (BANDS 2.0). El valor estimado de la mezcla asfáltica en caliente uti-lizando las asfaltitas de Pesca – Boyacá es de 20737 kg/cm2 [10], [11] y [12].

ConclusionesSegún las metodologías empleadas Mars-

hall y Ramcodes, se concluye que es factible técnica y económicamente obtener mezclas asfálticas en caliente tipo MDC-2, para vías de bajos volúmenes de tránsito, utilizando las asfaltitas de Pesca – Boyacá.

En cuanto a la fórmula de trabajo se en-contró que la mezcla más eficiente está cons-tituida por: el 61% de agregados y el 39% de asfaltita, con un porcentaje óptimo de asfalto de 6.5%, peso específico de 2.215 gr/cm³, es-tabilidad de 603 kg, flujo de 3.74 mm, vacíos de 4.0%, vacíos en los agregados minerales de 15.4% y vacíos llenos de asfalto de 74.1%

El coeficiente estructural de la mezcla as-fáltica, según la metodología AASHTO-98, es de 0.36/pulg y el módulo dinámico estimado de la mezcla es de 20737 kg/cm2.

La metodología Ramcodes es de gran utilidad para el diseño, producción y control de calidad de mezclas asfálticas y garantiza el cumplimiento de los parámetros volumétricos exigidos en las especificaciones de construcción, a través del procedimiento denominado polígono de vacíos.

De acuerdo al análisis económico, la pro-ducción de una mezcla asfáltica en calien-te utilizando las asfaltitas de Pesca - Boyacá presenta costos menores a los de la mezcla

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ISSN 0122-820Xconvencional, siendo evidente su viabilidad económica.

Con relación a la utilización de la mezcla asfáltica en caliente con las asfaltita de la cantera Santa Teresa del municipio de Pesca-Boyacá es aceptable su uso y cumple con todas las especificaciones INVIAS.

AgradecimientosLos autores expresan su agradecimiento a la

Escuela de Transporte y Vías de la Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia por el apoyo brindado en la realización del proyecto de investigación.

Referencias[1] HUANG, Yang H. Pavement analysis

and design. Pearson. Prentice Hall.Secondedition. 2004.

[2] SANCHEZ LEAL, Freddy J, et al. RA-MCODES: Metodología racional para el análisis de densificación y resistencia de geomateriales compactados. Des-cripción de la metodología y campo de aplicación. Publicación Técnica 200 ed. Sanfandila, Querétaro, México. 2002.

[3] SÁNCHEZ-LEAL, Freddy. J.. Metodología racional para el diseño de mezclas asfálticas. Cartagena: 4tas jor-nadas internacionales del asfalto, 2004.

[4] INSTITUTO NACIONAL DE VÍAS. Normas de Ensayo de Materiales para Carreteras. Norma INV E-748-07.2007.

[5] SÁNCHEZ-LEAL, F. J. Manual de aplicación RAMCODES. Venezuela: Solestudios C.A. 2008.

[6] AGUIRRE B, Siervo y GÚISA, Rubén. Evaluación del comportamiento de mezclas bituminosas MDC con agregados pétreos, escoria granulada,

alquitrán y cemento portland. UPTC. Tesis 2012.

[7] DELGADO ALAMILLA, Horacio, et al. Influencia de la granulometría en las propiedades volumétricas de la mezcla asfáltica. Metodología RAMCODES en las mezclas asfálticas. Publicación Técnica 299 ed. Sanfandila, Querétaro, México. 2006. ISSN 0188-7297. Citado SÁNCHEZ-LEAL, F. J. Manual de aplicación RAMCODES. Venezuela: Solestudios C.A. 2008.

[8] GÓMEZ G, Yilbert y RODRÍGUEZ C, Ronald. Planteamiento de la metodología Ramcodes en especificaciones colombianas para diseño de mezclas asfálticas. UPTC. Tesis; 2011.

[9] MAYORGA PINTO, Alfonso y OBRE-GON PORRAS, Raúl. Utilización de asfáltitas en pavimentos. Tesis de grado, Universidad Industrial de Santander-UIS, Bucaramanga 1990

[10] HIGUERA SANDOVAL, Carlos Her-nando. Determinación de módulos di-námicos de mezclas asfálticas, formu-las generales y ejemplos de aplicación, curso de diseño de pavimentos. Tunja. 2005.

[11] GARNICA ANGUAS, Paul, et al. Aspectos del diseño volumétrico de mezclas asfálticas. Método de diseño MARSHALL. Publicación Técnica: 246 ed. Sanfandila, Querétaro, México. 2004.

[12] AGUIRRE, Benavides Siervo Andrés, GÜISA, Velandia Rubén Darío. Tesis. Evaluación del comportamiento de mezclas bituminosas mdc–2 con agregados pétreos, escoria granulada, alquitrán y cemento portland. Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia. Facultad de Ingeniería. Escuela de Transporte y Vías. Tunja. 2012.


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ISSN 0122-820XComportamiento de la descarga luminiscente anormal dependiendo de la atmósfera gaseosa en un sistema apto para tratamiento de materiales

Recibido:Enero 30 de 2013


1Grupo de Superficies, Electroquímica y Corrosión (GSEC) – Escuela de Física

– Facultad de Ciencias - Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia

(UPTC) Colombia. Correo electrónico:

[email protected]




[email protected]




[email protected]

Armando Sarmiento-Santos1 César Enrique Rojas-Sánchez2 José Fernando Cepeda-Grimaldos.

ResumenLa generación de la descarga luminiscente de corriente continua puede realizarse en estado estacionario o con flujo de la atmósfera gaseosa, donde el gas se encuentra entre dos electrodos. Aplicando una diferencia de potencial entre los electrodos por encima de cierto valor umbral o de disrupción que depende del tipo de gas, de las características geométricas del sistema y de la presión de la atmósfera, es posible la generación y el mantenimiento de la descarga en dicho gas. El tipo de descarga creada puede clasificarse según la diferencia de potencial que se aplica entre los electrodos y la correspondiente corriente eléctrica que circula por el sistema, siendo de particular interés la descarga luminiscente anormal. Las especies reactivas generadas en la descarga luminiscente son usadas para provocar interacciones físicas y químicas sobre una superficie, las cuales pueden ser aprovechadas para el tratamiento superficial y síntesis de materiales tales como nitruración, carbonitruración y polimerización, pero además, tiene gran potencialidad de aplicación como una fuente térmica. En el presente trabajo se describe el montaje de un horno para el tratamiento de materiales que funciona por calentamiento a través del impacto de las especies activas generadas en la columna negativa de la descarga luminiscente de baja presión, utilizando corriente continua. En el montaje se realiza el control de la temperatura en función de la presión, tipo de gas y proporciones de la mezcla gaseosa en la cual se genera la descarga (Ar, N2, H2, aire, Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2).

Palabras clave: Descarga luminiscente anormal, horno a plasma, temperatura de tratamiento.

AbstractThe generation of the DC glow discharge can be in stationary state or with flow of gas atmosphere, where the gas is between two electrodes. Applying a voltage between the electrodes above a certain threshold value or disruption value that depends on the type of gas, the geometric characteristics of the system, and

PP: 25-31

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ISSN 0122-820X atmosphere pressure, it is possible the generation and maintenance of gaseous discharge. The type of discharge may be classified according to the potential difference applied between the electrodes and the corresponding electrical current flowing through the system, being the abnormal glow discharge of particular interest. Reactive species generated in the glow discharge are used to generate physical and chemical interactions on a surface, which can be exploited for surface treatment and synthesis of materials such as nitriding, carbonitriding and polymerization, but also has great potential for application as a thermal source. The present work describes the set up of a furnace for materials treatment which works by the impact of active species from the negative column of low pressure glow discharge, using direct current. In this setup, the temperature is controlled as a function of gas pressure, type and gas proportions of the mixture in which the discharge is generated (Ar, N2, H2, aire, Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2).

Keywords: Abnormal glow discharge, plasma furnace, treatment temperature.

Introducción

Los tratamientos térmicos y termoquími-cos son ampliamente utilizados en meta-lurgia y ciencia de los materiales. Dichos

tratamientos, generalmente realizados en hor-no resistivo, provocan la transformación de la composición química de la región cercana a la superficie a través de la incorporación de uno o más elementos proporcionando dureza y resistencia a la corrosión, entre otras propie-dades deseables, del material tratado [1]. Las descargas luminiscentes en régimen anormal, también han sido uno de los métodos muy estudiados para este propósito desde hace alrededor de tres décadas. Numerosas inves-tigaciones han contribuido con el perfeccio-namiento del sistema operativo de los dispo-sitivos que utilizan la descarga luminiscente con el propósito de facilitar su aplicación en procesos industriales [2-4].

La temperatura de la muestra y la atmósfe-ra de tratamiento son las variables fundamen-tales para todo tratamiento termoquímico [5].

En la descarga luminiscente estas variables pueden ser controladas a través de la geome-tría de la descarga, su potencia, flujo y presión de la atmósfera gaseosa [6-8]. En el presente trabajo se realiza el montaje de un horno que utiliza la interacción plasma-superficie catódi-ca para transferirle energía térmica a muestras motivo de tratamientos termoquímicos a tem-peraturas por debajo de 1000°C. Este rango de temperatura ha sido escogido para contornear la continua formación de arcos y garantizar la estabilidad de la descarga luminiscente du-rante el tratamiento. El comportamiento de la temperatura se ha estudiado en función del tipo de gas y la presión de la descarga. Un he-cho sobresaliente de este montaje es la baja inercia térmica presentada al ser comparado con los hornos resistivos comúnmente utili-zados para este propósito. La temperatura se ha estudiado en función del tipo de gas y la presión de la descarga. Un hecho sobresalien-te de este montaje es la baja inercia térmica presentada al ser comparado con los hornos resistivos comúnmente utilizados para el tra-tamiento de materiales.


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ISSN 0122-820XProcedimiento experimental

La cámara de descarga está construida en acero inoxidable, de forma cilíndrica de 30,5 cm de altura y 25,5 cm de diámetro con 8 ventanas laterales cilíndricas que integran un volumen de 18,967 litros. Cada extremo es sellado por una brida o banda de seguridad de vacío, como se ilustra en la Figura 1.

Para la configuración electrónica se ha utilizado una geometría confinada como se ilustra en la Figura 2. El cátodo, el cual también hace las veces de porta muestra, entra a la cámara por una ventana horizontal y fue fabricado en tubo de acero 1020 de 4 mm de diámetro y 30 cm de longitud y se en-

Figura1: Esquema del reactor: 1-Cámara, 2-Tapa, 3-Fuente DC, 4-Variac, 5- Medidor de presión, 6-Amperimetro, 7-Voltimetro, 8-termopar, 9-Cátodo, 10- Medidor de

temperatura, 11-Bomba mecánica, 12-Valvula variable salida, 13-Visor, 14-Flujómetro, 15-Equipo de Gases.

Figura 2. Configuración electródica de la descarga luminiscente.

cuentra aislado de la cámara por un anillo de teflón y un aislante eléctrico de óxido de aluminio los cuales fueron unidos con resina epóxica. Para medir la temperatura, dentro del cátodo se dispone de una termo-cupla tipo K acoplado a un termómetro digital (minipa

MT-600) con ±5°C de margen de error. El ánodo lo constituye una cavidad cilíndrica de 5 cm de diámetro y 5 cm de longitud fabricado en acero 1020 y articulado por un soporte de 20 cm de longitud. La presión dentro de la cámara fue medida con un medidor de vacío tipo capacitivo marca vacuubrand en el rango de 0-760 torr con un margen de error de ±1 torr. La línea de gases está formada por dos reguladores de flujo (flujo-metro de esfera Dwyer de 0 a 1 LPM) los cuales permite controlar la entrada de gas a la cámara, y una válvula de conductancia variable, a la salida hacia la bomba mecánica.

Como fuente de poder para iniciar y mantener la descarga se utilizó un transformador de corriente alterna con salida en el secundario de 420 V y una capacidad de corriente de hasta 2 A. La salida fue rectificada con un puente rectificador de onda completa, y un filtro constituido por un banco de condensadores electrolíticos, los cuales pueden ser desconectados para utilizar la señal rectificada filtrada o sin filtrar. La corriente y el voltaje de la descarga se midieron por medio de dos multímetros (Figura 1) con márgenes de error de ±1 mA y ±1 V, respectivamente. El acople entre la fuente y la descarga fue realizado a través de una resistencia variable conectada en serie con los electrodos de la descarga.

Se realizaron las medidas de la temperatura del cátodo, manteniendo el voltaje de entrada al rectificador constante (420V) y la resistencia fija en 310 W, en función de la presión entre 2 y 10 torr y tipo de la atmósfera gaseosa (Ar, N2, H2, aire y mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2). Las mediciones se realizaron en estado estacionario de la atmósfera gaseosa (sin flujo), para las configuraciones filtrada y sin filtrar de la fuente de poder.

Resultados y discusiónAtmósferas conformadas por gases puros

y por aire.

En las Figuras 3 y 4 se muestra el compor-tamiento de la temperatura del cátodo en fun-

3

sistencia a la corrosión, entre otras propiedades deseables, del material tratado [1]. Las descargas luminiscentes en régimen anormal, también han sido uno de los métodos muy estudiados para este propósito desde hace alrededor de tres décadas. Numerosas investigaciones han contribuido con el perfeccionamiento del sistema operativo de los dispositivos que utilizan la descarga luminiscente con el propósito de facilitar su aplicación en procesos industriales [2-4]. La temperatura de la muestra y la atmósfera de tratamiento son las variables fundamentales para todo tratamiento ter-moquímico [5]. En la descarga luminiscente estas variables pueden ser controladas a través de la geometría de la des-carga, su potencia, flujo y presión de la atmósfera gaseosa [6-8]. En el presente trabajo se realiza el montaje de un horno que utiliza la interacción plasma-superficie catódica para transferirle energía térmica a muestras motivo de tra-tamientos termoquímicos a temperaturas por debajo de 1000°C. Este rango de temperatura ha sido escogido para contornear la continua formación de arcos y garantizar la estabilidad de la descarga luminiscente durante el tratamien-to. El comportamiento de la temperatura se ha estudiado en función del tipo de gas y la presión de la descarga. Un he-cho sobresaliente de este montaje es la baja inercia térmica presentada al ser comparado con los hornos resistivos co-múnmente utilizados para este propósito. La temperatura se ha estudiado en función del tipo de gas y la presión de la descarga. Un hecho sobresaliente de este montaje es la baja inercia térmica presentada al ser comparado con los hornos resistivos comúnmente utilizados para el tratamiento de materiales 2. Procedimiento experimental

La cámara de descarga está construida en acero inoxidable, de forma cilíndrica de 30,5 cm de altura y 25,5 cm de diá-metro con 8 ventanas laterales cilíndricas que integran un volumen de 18,967 litros. Cada extremo es sellado por una brida o banda de seguridad de vacío, como se ilustra en la Fig. 1. Para la configuración electrónica se ha utilizado una geome-tría confinada como se ilustra en la Fig. 2. El cátodo, el cual también hace las veces de porta muestra, entra a la cámara por una ventana horizontal y fue fabricado en tubo de acero 1020 de 4 mm de diámetro y 30 cm de longitud y

Fig. 1: Esquema del reactor: 1-Cámara, 2-Tapa, 3-Fuente DC, 4-Variac, 5- Medidor de presión, 6-Amperimetro, 7-Voltimetro, 8-termopar, 9-Cátodo, 10- Medidor de temperatura, 11-Bomba me-cánica, 12-Valvula variable salida, 13-Visor, 14-Flujómetro, 15-Equipo de Gases.

Fig. 2. Configuración electródica de la descarga luminiscente. se encuentra aislado de la cámara por un anillo de teflón y un aislante eléctrico de óxido de aluminio los cuales fueron unidos con resina epóxica. Para medir la temperatura, den-tro del cátodo se dispone de una termo-cupla tipo K acopla-do a un termómetro digital (minipa MT-600) con 5°C de margen de error. El ánodo lo constituye una cavidad cilín-drica de 5 cm de diámetro y 5 cm de longitud fabricado en acero 1020 y articulado por un soporte de 20 cm de longi-tud. La presión dentro de la cámara fue medida con un me-didor de vacío tipo capacitivo marca vacuubrand en el rango de 0-760 torr con un margen de error de 1 torr. La línea de gases está formada por dos reguladores de flujo (flujo-metro de esfera Dwyer de 0 a 1 LPM) los cuales permite controlar la entrada de gas a la cámara, y una válvu-la de conductancia variable, a la salida hacia la bomba me-cánica. Como fuente de poder para iniciar y mantener la descarga se utilizó un transformador de corriente alterna con salida en el secundario de 420 V y una capacidad de corriente de hasta 2 A. La salida fue rectificada con un puente rectificador de onda completa, y un filtro constituido por un banco de con-densadores electrolíticos, los cuales pueden ser desconecta-dos para utilizar la señal rectificada filtrada o sin filtrar. La corriente y el voltaje de la descarga se midieron por medio

Muestra la Alúmina

Teflón

Cátodo Termocupla Sello toroidal

Ánodo Hazte del ánodo

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sistencia a la corrosión, entre otras propiedades deseables, del material tratado [1]. Las descargas luminiscentes en régimen anormal, también han sido uno de los métodos muy estudiados para este propósito desde hace alrededor de tres décadas. Numerosas investigaciones han contribuido con el perfeccionamiento del sistema operativo de los dispositivos que utilizan la descarga luminiscente con el propósito de facilitar su aplicación en procesos industriales [2-4]. La temperatura de la muestra y la atmósfera de tratamiento son las variables fundamentales para todo tratamiento ter-moquímico [5]. En la descarga luminiscente estas variables pueden ser controladas a través de la geometría de la des-carga, su potencia, flujo y presión de la atmósfera gaseosa [6-8]. En el presente trabajo se realiza el montaje de un horno que utiliza la interacción plasma-superficie catódica para transferirle energía térmica a muestras motivo de tra-tamientos termoquímicos a temperaturas por debajo de 1000°C. Este rango de temperatura ha sido escogido para contornear la continua formación de arcos y garantizar la estabilidad de la descarga luminiscente durante el tratamien-to. El comportamiento de la temperatura se ha estudiado en función del tipo de gas y la presión de la descarga. Un he-cho sobresaliente de este montaje es la baja inercia térmica presentada al ser comparado con los hornos resistivos co-múnmente utilizados para este propósito. La temperatura se ha estudiado en función del tipo de gas y la presión de la descarga. Un hecho sobresaliente de este montaje es la baja inercia térmica presentada al ser comparado con los hornos resistivos comúnmente utilizados para el tratamiento de materiales 2. Procedimiento experimental

La cámara de descarga está construida en acero inoxidable, de forma cilíndrica de 30,5 cm de altura y 25,5 cm de diá-metro con 8 ventanas laterales cilíndricas que integran un volumen de 18,967 litros. Cada extremo es sellado por una brida o banda de seguridad de vacío, como se ilustra en la Fig. 1. Para la configuración electrónica se ha utilizado una geome-tría confinada como se ilustra en la Fig. 2. El cátodo, el cual también hace las veces de porta muestra, entra a la cámara por una ventana horizontal y fue fabricado en tubo de acero 1020 de 4 mm de diámetro y 30 cm de longitud y

Fig. 1: Esquema del reactor: 1-Cámara, 2-Tapa, 3-Fuente DC, 4-Variac, 5- Medidor de presión, 6-Amperimetro, 7-Voltimetro, 8-termopar, 9-Cátodo, 10- Medidor de temperatura, 11-Bomba me-cánica, 12-Valvula variable salida, 13-Visor, 14-Flujómetro, 15-Equipo de Gases.

Fig. 2. Configuración electródica de la descarga luminiscente. se encuentra aislado de la cámara por un anillo de teflón y un aislante eléctrico de óxido de aluminio los cuales fueron unidos con resina epóxica. Para medir la temperatura, den-tro del cátodo se dispone de una termo-cupla tipo K acopla-do a un termómetro digital (minipa MT-600) con 5°C de margen de error. El ánodo lo constituye una cavidad cilín-drica de 5 cm de diámetro y 5 cm de longitud fabricado en acero 1020 y articulado por un soporte de 20 cm de longi-tud. La presión dentro de la cámara fue medida con un me-didor de vacío tipo capacitivo marca vacuubrand en el rango de 0-760 torr con un margen de error de 1 torr. La línea de gases está formada por dos reguladores de flujo (flujo-metro de esfera Dwyer de 0 a 1 LPM) los cuales permite controlar la entrada de gas a la cámara, y una válvu-la de conductancia variable, a la salida hacia la bomba me-cánica. Como fuente de poder para iniciar y mantener la descarga se utilizó un transformador de corriente alterna con salida en el secundario de 420 V y una capacidad de corriente de hasta 2 A. La salida fue rectificada con un puente rectificador de onda completa, y un filtro constituido por un banco de con-densadores electrolíticos, los cuales pueden ser desconecta-dos para utilizar la señal rectificada filtrada o sin filtrar. La corriente y el voltaje de la descarga se midieron por medio

Muestra la Alúmina

Teflón

Cátodo Termocupla Sello toroidal

Ánodo Hazte del ánodo


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ISSN 0122-820Xción de la presión desde 2 a 10 torr para cada uno de los gases puros utilizados (Ar, N2, H2 y aire), en las configuraciones sin filtrar y filtra-da de la fuente de poder, respectivamente.

Figura 3. Temperatura en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, en la configuración

sin filtrar de la fuente de poder.

Se observa incremento de la temperatura con el aumento presión de la descarga para cada atmósfera utilizada (Figura 3 y 4). Este comportamiento es debido al incremento del número de especies activas (iones y partículas neutras energéticas) que inciden sobre el cátodo, cuando se incrementa la presión de las descarga en cada una de las atmósferas gaseosas [4]. También se observa una diferente temperatura entre las diferentes tipos de atmósferas, siendo mayor la del argón y menor la del hidrógeno, evidenciando que a menor masa molecular de la especie incidente sobre el cátodo, menor su cantidad de movimiento y por ende menor energía transferida a la superficie.

Figura 4. Temperatura en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, en la configuración

filtrada de la fuente de poder.

Tabla No. 1 Masa molecular y potencial de ionización de los gases utilizados como atmósfera en descarga

luminiscente [8].

Gas Masa molecular (uma)

Potencial de ion-ización (eV)

Ar

Aire

N2

H2

40

28,84

28

2

15.80

-

14.66

13.65

Contrastándose las dos configuraciones de la fuente de poder, se pueden observar mayo-res temperaturas para una misma especie ga-seosa en la configuración filtrada de la fuente (Figura 4) con respecto a la configuración sin filtrar (Figura 3). Este comportamiento con-cuerda con la mayor energía promedio sumi-nistrada por el circuito con señal filtrada [9], la cual es transferida a las especies activas del plasma reflejándose en la mayor temperatura alcanzada por el cátodo en esta configuración.

En las Figuras 5 y 6 se muestra la corriente de la descarga en función de la presión para la configuración sin filtrar y filtrada de la fuente de poder, respectivamente. En las dos configuraciones se evidencia el aumento de la corriente de la descarga para cada atmósfera gaseosa con el incremento de la presión, lo cual conlleva a un aumento de la temperatura del cátodo como se discutió para las Figuras 3 y 4. Así se corrobora que a mayor presión mayor número de especies energéticas están llegando al cátodo, como es de esperarse para la descarga luminiscente anormal [8]. Com-parativamente, la mayor corriente observada en las curvas de la Figura 5, con respecto a las de la Figura 6, también muestran la mayor energía promedio suministrada a la descarga cuando se utiliza la configuración filtrada de la fuente de poder [9].

En las Figuras 7 y 8 se muestra la diferencia de potencial de la descarga en función de la presión para los gases utilizados. En las dos Figuras se observa la disminución de la caída

4

de dos multímetros (ver Fig.1) con márgenes de error de 1 mA y 1 V, respectivamente. El acople entre la fuente y la descarga fue realizado a través de una resistencia variable conectada en serie con los electrodos de la descarga. Se realizaron las medidas de la temperatura del cátodo, manteniendo el voltaje de entrada al rectificador constante (420V) y la resistencia fija en 310 , en función de la pre-sión entre 2 y 10 torr y tipo de la atmósfera gaseosa (Ar, N2, H2, aire y mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2). Las mediciones se realizaron en estado estacionario de la atmósfera gaseosa (sin flujo), para las configuraciones filtrada y sin filtrar de la fuente de poder. 3. Resultados y discusión

3.1 Atmósferas conformadas por gases puros y por aire

En las Fig. 3 y 4 se muestra el comportamiento de la tempe-ratura del cátodo en función de la presión desde 2 a 10 torr para cada uno de los gases puros utilizados (Ar, N2, H2 y aire), en las configuraciones sin filtrar y filtrada de la fuente de poder, respectivamente.

2 4 6 8 10

300

400

500

600

700

800

900

T(°C

)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar

Fig. 3. Temperatura en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, en la configuración sin filtrar dela fuente de poder. Se observa incremento de la temperatura con el aumento presión de la descarga para cada atmósfera utilizada (Fig. 3 y 4). Este comportamiento es debido al incremento del número de especies activas (iones y partículas neutras ener-géticas) que inciden sobre el cátodo, cuando se incrementa la presión de las descarga en cada una de las atmósferas gaseosas [4]. También se observa una diferente temperatura entre las diferentes tipos de atmósferas, siendo mayor la del argón y menor la del hidrógeno, evidenciando que a menor masa molecular de la especie incidente sobre el cátodo, menor su cantidad de movimiento y por ende menor energía transferida a la superficie.

2 4 6 8 10300350400450500550600650700750800850900950

10001050110011501200

T(°C

)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar

Fig. 4. Temperatura en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, en la configuración filtrada de la fuente de poder. Tabla No. 1 Masa molecular y potencial de ionización de los gases utilizados Como atmósfera en descarga luminiscente [8].



Ar Aire N2 H2

40 28,84

28 2

15.80 -

14.66 13.65

Contrastándose las dos configuraciones de la fuente de poder, se pueden observar mayores temperaturas para una misma especie gaseosa en la configuración filtrada de la fuente (Fig.4) con respecto a la configuración sin filtrar (Fig. 3). Este comportamiento concuerda con la mayor energía promedio suministrada por el circuito con señal filtrada [9], la cual es transferida a las especies activas del plasma reflejándose en la mayor temperatura alcanzada por el cátodo en esta configuración. En las Fig. 5 y 6 se muestran la corriente de la descarga en función de la presión para la configuración sin filtrar y filtrada de la fuente de poder, respectivamente. En las dos configuraciones se evidencia el aumento de la corriente de la descarga para cada atmósfera gaseosa con el incremento de la presión, lo cual conlleva a un aumento de la tempera-tura del cátodo como se discutió para las Fig.3 y 4. Así se corrobora que a mayor presión mayor número de especies energéticas están llegando al cátodo, como es de esperarse para la descarga luminiscente anormal [8]. Comparativa-mente, la mayor corriente observada en las curvas de la Fig. 5, con respecto a las de la Fig. 6, también muestran la ma-yor energía promedio suministrada a la descarga cuando se utiliza la configuración filtrada de la fuente de poder [9]. En las Fig. 7 y 8 se muestra la diferencia de potencial de la descarga en función de la presión para los gases utilizados. En las dos figuras se observa la disminución de la caída del

4

de dos multímetros (ver Fig.1) con márgenes de error de 1 mA y 1 V, respectivamente. El acople entre la fuente y la descarga fue realizado a través de una resistencia variable conectada en serie con los electrodos de la descarga. Se realizaron las medidas de la temperatura del cátodo, manteniendo el voltaje de entrada al rectificador constante (420V) y la resistencia fija en 310 , en función de la pre-sión entre 2 y 10 torr y tipo de la atmósfera gaseosa (Ar, N2, H2, aire y mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2). Las mediciones se realizaron en estado estacionario de la atmósfera gaseosa (sin flujo), para las configuraciones filtrada y sin filtrar de la fuente de poder. 3. Resultados y discusión

3.1 Atmósferas conformadas por gases puros y por aire

En las Fig. 3 y 4 se muestra el comportamiento de la tempe-ratura del cátodo en función de la presión desde 2 a 10 torr para cada uno de los gases puros utilizados (Ar, N2, H2 y aire), en las configuraciones sin filtrar y filtrada de la fuente de poder, respectivamente.

2 4 6 8 10

300

400

500

600

700

800

900

T(°C

)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar

Fig. 3. Temperatura en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, en la configuración sin filtrar dela fuente de poder. Se observa incremento de la temperatura con el aumento presión de la descarga para cada atmósfera utilizada (Fig. 3 y 4). Este comportamiento es debido al incremento del número de especies activas (iones y partículas neutras ener-géticas) que inciden sobre el cátodo, cuando se incrementa la presión de las descarga en cada una de las atmósferas gaseosas [4]. También se observa una diferente temperatura entre las diferentes tipos de atmósferas, siendo mayor la del argón y menor la del hidrógeno, evidenciando que a menor masa molecular de la especie incidente sobre el cátodo, menor su cantidad de movimiento y por ende menor energía transferida a la superficie.

2 4 6 8 10300350400450500550600650700750800850900950

10001050110011501200

T(°C

)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar

Fig. 4. Temperatura en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, en la configuración filtrada de la fuente de poder. Tabla No. 1 Masa molecular y potencial de ionización de los gases utilizados Como atmósfera en descarga luminiscente [8].



Ar Aire N2 H2

40 28,84

28 2

15.80 -

14.66 13.65

Contrastándose las dos configuraciones de la fuente de poder, se pueden observar mayores temperaturas para una misma especie gaseosa en la configuración filtrada de la fuente (Fig.4) con respecto a la configuración sin filtrar (Fig. 3). Este comportamiento concuerda con la mayor energía promedio suministrada por el circuito con señal filtrada [9], la cual es transferida a las especies activas del plasma reflejándose en la mayor temperatura alcanzada por el cátodo en esta configuración. En las Fig. 5 y 6 se muestran la corriente de la descarga en función de la presión para la configuración sin filtrar y filtrada de la fuente de poder, respectivamente. En las dos configuraciones se evidencia el aumento de la corriente de la descarga para cada atmósfera gaseosa con el incremento de la presión, lo cual conlleva a un aumento de la tempera-tura del cátodo como se discutió para las Fig.3 y 4. Así se corrobora que a mayor presión mayor número de especies energéticas están llegando al cátodo, como es de esperarse para la descarga luminiscente anormal [8]. Comparativa-mente, la mayor corriente observada en las curvas de la Fig. 5, con respecto a las de la Fig. 6, también muestran la ma-yor energía promedio suministrada a la descarga cuando se utiliza la configuración filtrada de la fuente de poder [9]. En las Fig. 7 y 8 se muestra la diferencia de potencial de la descarga en función de la presión para los gases utilizados. En las dos figuras se observa la disminución de la caída del


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Respuestas

Cúcuta-Colombia

Vol. 18

No. 1

Enero-Junio 2013

ISSN 0122-820X

Figura 5. Corriente en función de la presión para, nitrógeno, argón y aire, para configuración sin filtrar

de la fuente de poder.

Figura 6. Corriente en función de la presión para, nitrógeno, argón y aire, para configuración filtrada de

la fuente de poder.

del potencial de la descarga con el aumento de la presión. Este comportamiento es inverso al mostrado por la corriente (Figuras 5 y 6), lo cual implica que a mayor número de especies energéticas incidiendo sobre el cátodo de las descarga, menor es la diferencia de potencial necesario para mantener la misma [8]. También se observan mayores voltajes en la descarga con la configuración filtrada de la fuente de poder, debido a la mayor energía media entregada al sistema bajo estas condiciones [9].

Atmósferas conformadas por mezclas de gases.

En atmósferas gaseosas de Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2, manteniendo la configuración filtrada

de la fuente de poder, se observó el comporta-miento de la temperatura del cátodo de la des-carga en función de la presión parcial de H2 y N2, variando la presión parcial de nitrógeno e hidrogeno desde 1 torr hasta 10 torr. En la Figura 9 se muestra el comportamiento de la temperatura en función de la presión parcial de hidrógeno y nitrógeno para las diferentes mezclas. La temperatura del cátodo sufre un incremento al agregar pequeñas cantidades de H2 al Ar y al N2, con respecto a los gases puros, observándose un máximo en la mínima cantidad de H2 agregado (10%). Este mismo comportamiento se insinúa para la mezcla Ar/N2. Otros autores han estudiado el efecto del hidrógeno y el nitrógeno al ser adicionado en pequeñas cantidades a la atmósfera de una descarga en medios gaseosos, observándose un aumento de la eficiencia de la misma [10-12]. El aumento en la eficiencia de la descarga se debe a que el H2 y N2, mezclados con los otros gases ensanchan y aumentan la distribu-ción energética de las partículas de la descarga por el aporte de iones atómicos y moleculares adicionales que son combinación de los áto-mos de los gases que conforman la mezcla. El hidrógeno también contribuye a disminuir las pérdidas por colisiones a tres cuerpos en el cá-todo de la descarga, debido a su carácter más liviano [13] y a mejorar la interacción con la superficie del cátodo debido a su carácter re-ductor. El menor potencial de ionización del hidrógeno con respectos a los gases de mezcla

Figura 7. Voltaje en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, para la

configuración sin filtrar de la fuente de poder.

5

2 4 6 8 10

50

100

150

200

250

300

350I(m

A)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar

Fig. 5. Corriente en función de la presión para, nitrógeno, argón y aire, para configuración sin filtrar de la fuente de poder.

2 4 6 8 10

100

200

300

400

500

600

I(mA)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar

Fig. 6. Corriente en función de la presión para, nitrógeno, argón y aire, para configuración filtrada de la fuente de poder. potencial de la descarga con el aumento de la presión. Este comportamiento es inverso al mostrado por la corriente (Fig. 5 y 6), lo cual implica que a mayor número de especies energéticas incidiendo sobre el cátodo de las descarga, me-nor es la diferencia de potencial necesario para mantener la misma [8]. También se observan mayores voltajes en la descarga con la configuración filtrada de la fuente de poder, debido a la mayor energía media entregada al sistema bajo estas condiciones [9]. 3.2 Atmósferas conformadas por mezclas de gases.

En atmósferas gaseosas de Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2, mante-niendo la configuración filtrada de la fuente de poder, se observó el comportamiento de la temperatura del cátodo de la descarga en función en función de la presión parcial de H2 y N2, variando la presión parcial de nitrógeno e hidro-geno desde 1 torr hasta 10 torr. En la figuras 9 se muestra el comportamiento de la temperatura en función de la presión parcial de hidrógeno y nitrógeno para las diferentes mez-clas. La temperatura del cátodo sufre un incremento al agre-gar pequeñas cantidades de H2 al Ar y al N2, con respecto a

los gases puros, observándose un máximo en la mínima cantidad de H2 agregado (10%). Este mismo comportamien-to se insinúa para la mezcla Ar/N2. Otros autores han estu-diado el efecto del hidrógeno y el nitrógeno al ser adiciona-do en pequeñas cantidades a la atmósfera de una descarga en medios gaseosos, observándose un aumento de la efi-ciencia de la misma [10-12]. El aumento en la eficiencia de la descarga se debe a que el H2 y N2, mezclados con los otros gases ensanchan y aumentar la distribución energética de las partículas de la descarga por el aporte de iones atómi-cos y moleculares adicionales que son combinación de los átomos de los gases que conforman la mezcla. El hidrógeno también contribuye a disminuir las pérdidas por colisiones a tres cuerpos en el cátodo de la descarga, debido a su carác-ter más liviano [13] y a mejorar la interacción con la super-ficie del cátodo debido a su carácter reductor. El menor potencial de ionización del hidrógeno con respectos a los

2 4 6 8 10

280

290300

310320

330340

350360

370380

390400

410420

430

V(Vo

l)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar

Fig. 7. Voltaje en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, para la configuración sin filtrar de la fuente de poder.

2 4 6 8 10

350

400

450

500

550

600

V(Vo

l)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar

Fig. 8. Voltaje en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, para la configuración filtrada de la fuente de poder.

5

2 4 6 8 10

50

100

150

200

250

300

350

I(mA)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar


2 4 6 8 10

100

200

300

400

500

600

I(mA)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar




2 4 6 8 10

280

290300

310320

330340

350360

370380

390400

410420

430

V(Vo

l)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar


2 4 6 8 10

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V(Vo

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P(Torr)

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200

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P(Torr)

H2

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Aire Ar


2 4 6 8 10

100

200

300

400

500

600

I(mA)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar




2 4 6 8 10

280

290300

310320

330340

350360

370380

390400

410420

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V(Vo

l)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar


2 4 6 8 10

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V(Vo

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N2

Aire Ar



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ISSN 0122-820X

Figura 8. Voltaje en función de la presión para hidrogeno, nitrógeno, argón y aire, para la

configuración filtrada de la fuente de poder.

Figura 9. Temperatura en función de la presión parcial de H2 y N2 para las mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2 en

la configuración filtrada de la fuente de poder.

y del nitrógeno con respecto al argón (Tabla I), también contribuyen a disminuir las pérdidas de energía por colisión a tres cuerpos. Así, el aumento observado de la temperatura de la descarga, puede ser debido al aumento de la eficiencia de la misma al agregarse pequeñas cantidades de H2 o N2.

Después del máximo de temperatura, para sucesivas adiciones de hidrógeno a las diferentes mezclas gaseosas, se observa una disminución gradual de la temperatura del cátodo debido a la disminución de la energía cinética de las partículas que llegan al cátodo pues se disminuye la masa promedio de las moléculas de la atmósfera gaseosa.

En las Figuras 10 y 11 se muestra la diferencia de potencial y la corriente de la descarga en función del contenido de hidrógeno y nitrógeno en la mezcla gaseosa, para la configuración filtrada de la fuente de poder. En la Figura 10, correspondiente a la corriente en función de la presión parcial de hidrógeno, se observa un máximo alrededor de la mínima cantidad de hidrógeno y nitrógeno agregado (10%), mientras que el voltaje presenta un mínimo alrededor de este mismo valor, lo cual valida lo discutido para el comportamiento de la temperatura de la Figura 9.

Figura 10. Corriente en función de la presión parcial de H2 y N2 para las mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2 en

la configuración filtrada de la fuente de poder.

Figura 11. Voltaje en función de la presión parcial de H2 y N2 para las mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2 en la

configuración no filtrada de la fuente de poder.

5

2 4 6 8 10

50

100

150

200

250

300

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I(mA)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar


2 4 6 8 10

100

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300

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I(mA)

P(Torr)

H2

N2

Aire Ar




2 4 6 8 10

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290300

310320

330340

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V(Vo

l)

P(Torr)

H2

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2 4 6 8 10

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600V(

Vol)

P(Torr)

H2

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Aire Ar


6

0 20 40 60 80 100700

800

900

1000

1100

1200

T(°C

)

% presión parcial H2 y N

2

Ar+ H2

N2 +H

2 Ar+ N

2

Fig. 9. Temperatura en función de la presión parcial de H2 y N2 para las mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2 en la configuración filtrada de la fuente de poder. gases de mezcla y del nitrógeno con respecto al argón (Ta-bla I), también contribuyen a disminuir las pérdidas de energía por colisión a tres cuerpos. Así, el aumento obser-vado de la temperatura de la descarga, puede ser debido al aumento de la eficiencia de la misma al agregarse pequeñas cantidades de H2 o N2. Después del máximo de temperatura, para sucesivas adicio-nes de hidrógeno a las diferentes mezclas gaseosas, se ob-serva una disminución gradual de la temperatura del cátodo debido a la disminución de la energía cinética de las partícu-las que llegan al cátodo pues se disminuye la masa prome-dio de las moléculas de la atmósfera gaseosa. En las Fig. 10 y 11 se muestra la diferencia de potencial y la corriente de la descarga en función del contenido de hidró-geno y nitrógeno en la mezcla gaseosa, para la configura-ción filtrada de la fuente de poder. En la Fig. 10, corres-pondiente a la corriente en función de la presión parcial de hidrógeno, se observa un máximo alrededor de la mínima cantidad de hidrógeno y nitrógeno agregado (10%), mien-tras que el voltaje presenta un mínimo alrededor de este mismo valor, lo cual valida lo discutido para el comporta-miento de la temperatura de la Fig. 9. Conclusiones

Se ha realizado el montaje de un horno utilizándose la des-carga luminiscente, el cual proporciona temperaturas entre 345°C y 1170°C ajustables mediante el tipo de atmósfera gaseosa, la proporción de gases que constituyen la atmósfe-ra gaseosa y la presión de la misma. La eficiencia de la descarga puede mejorarse adicionando pequeñas cantidades de H2 o N2 a la atmósfera constituyente de la descarga, como se evidencia en la mezcla Ar-H2 y Ar-N2. Esto se evidencia en el aumeanto de la temperatura del cátodo a

menores potencias de la descarga. Con el aumento presión de la descarga, para cada atmósfera utilizada, se observa también un incremento en la temperatura del cátodo. Final-mente, se pueden observar mayores temperaturas, para una misma especie gaseosa, en la configuración filtrada de la fuente con respecto a la configuración sin filtrar.

0 20 40 60 80 100

200

300

400

500

600

I(mA)

% presión parcial H2 Y N

2

Ar+ H2

N2 +H

2 Ar+ N

2

Fig. 10. Corriente en función de la presión parcial de H2 y N2 para las mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2 en la configuración filtrada de la fuente de poder.

0 20 40 60 80 100340

360

380

400

420

440

460

480

500

520

V(Vo

l)


2

Ar+ 2H

N2 +H

2 Ar+ N

2

Fig. 11. Voltaje en función de la presión parcial de H2 y N2 para las mezclas Ar/N2, N2/H2, y Ar/H2 en la configuración no filtrada de la fuente de poder. Referencias [1] Torres, J. P., Sola, A. Gomero, A. J. La electricidad y la

generación de plasma. España: Universidad de Córdoba, 2003

[2] Albella. J. M. Técnicas de deposición física (PVD): Instituto Ciencia de materiales, CSIC Madrid, 2004

[3] Sarmiento Santos, Armando. Introdução de nitrógêno em ligas sinterizadas de Fe-Cr, submetidas a una descarga lumi-niscente Anormal. Florianópolis, Brasil, 2003, 96 h. Trabajo de grado (Doctor en ciencia e ingeniería de materiales).

6

0 20 40 60 80 100700

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T(°C

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2 Ar+ N

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V(V

ol)


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N2 +H

2 Ar+ N

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N2 +H

2 Ar+ N

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N2 +H

2 Ar+ N

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Enero-Junio 2013

ISSN 0122-820XConclusionesSe ha realizado el montaje de un horno

utilizándose la descarga luminiscente, el cual proporciona temperaturas entre 345°C y 1170°C ajustables mediante el tipo de atmósfera gaseosa, la proporción de gases que constituyen la atmósfera gaseosa y la presión de la misma. La eficiencia de la descarga puede mejorarse adicionando pequeñas cantidades de H2 o N2 a la atmósfera constituyente de la descarga, como se evidencia en la mezcla Ar-H2 y Ar-N2. Esto se evidencia en el aumeanto de la temperatura del cátodo a menores potencias de la descarga. Con el aumento, la presión de la descarga, para cada atmósfera utilizada, se observa también un incremento en la temperatura del cátodo. Finalmente, se pueden observar mayores temperaturas, para una misma especie gaseosa, en la configuración filtrada de la fuente con respecto a la configuración sin filtrar.

Referencias

[1] Torres, J. P., Sola, A. Gomero, A. J. La electricidad y la generación de plasma. España: Universidad de Córdoba, 2003


[3] Sarmiento Santos, Armando. Introdu-ção de nitrógêno em ligas sinterizadas de Fe-Cr, submetidas a una descarga luminiscente Anormal. Florianópolis, Brasil, 2003, 96 h. Trabajo de grado (Doctor en ciencia e ingeniería de ma-teriales). UFSC. Curso de Pósgraduação en Ciência e Engenharia de Materiais.

[4] Chapman, B. Glow Discharge Processes, John Wiley and Sons, New York, 1980.

[5] Kubaschewski, O., Alcock, C. B., Spen-cer, P. J. Materials Thermochemistry, 6th

edition, Pergamon Press Ltda, Oxford, England, 1993.

[6] Michael S., Barnes, John C. Forster and John H. Keller. Appl. Phys. Lett. 62 (21), 24 May 1993.

[7] Godyka, V. A. Piajak, R. B., Alexan-drovich B. M. J. Appl. Phys. 73, No. 8 (1993).

[8] Von Engel, A. Ionized Gases. New York: American Institute of Physics, 1994.

[9] Rashid, Muhammad H. Power electron-ics handbookf. Academic Press, San Di-ego, California, USA, 2001.

[10] Budtz-Jørgensen, C. V., Kringhøj, P., Bøttiger, J. The critical role of hydrogen for physical sputtering with Ar–H2 glow discharges. Institute of Physics and Astronomy, University of Aarhus, Ny Munkegade, 8000 Aarhus C, Denmark (1999).

[11] Berg, M., Budtz-Jorgensen, C. B., Reitz, H., Schweitz, K. O., Chevalier, J., Kring-hoj, P., Bottiger, J. On Plasma Nitriding of Steels. En: Surface and Coatings Technology. 124 (2000); 25-31.

[12] Rapakoulias, D. E., Gerassimou, D. E. Simulation of Energy transfer from a Glow Discharge to a Solid Surface. En: J. Appl. Phys. 62, No. 2 (1987); 402-408.

[13] Ricard, A., Czerwiec, T., Belmonte, T., Bockel, S., Michel, H. Detection by Emission Spectroscopy of Active Spe-cies in Plasma-Surface Processes. En: Thin Solid Films. 341 (1999); 1-8.


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Vol. 18

No. 1

Enero-Junio 2013

ISSN 0122-820X Soporte social mediante intervención telefónica en cuidadores de enfermos crónicos discapacitados en Cúcuta, Colombia1


Aceptado:Abril 2 de 2013

Resumen

Introducción. Las tecnologías de la comunicación durante las últimas décadas han ejercido un impacto positivo en la calidad de los servicios de salud. En la interacción entre el profesional, el enfermo crónico y su cuidador propician el apoyo e intercambio de información, experiencias, cambios de conducta, al tiempo que genera redes de solidaridad y compañía. Proveen a los cuidadores de las herramientas de cuidado para regulen la atención y manejo de la enfermedad de su familiar. Objetivo. Determinar la efectividad del soporte social a través de la intervención telefónica en cuidadores familiares de personas con enfermedad crónica en San José de Cúcuta. Metodología. Estudio cuasi experimental realizado en 82 cuidadores familiares de personas con enfermedad crónica, usuarios de la red pública de servicios de salud y de asociaciones de discapacitados, en quienes fue utilizando el “Inventario de Soporte Social en Enfermedad Crónica” (ISSEC) de G. Hilbert, que contempla 5 dimensiones, las cuales se califican con una escala tipo Likert de 1 a 6, siendo 1 insatisfecho y 6 muy satisfecho. Resultados. Comparando los promedios obtenidos en cada uno de los componente del instrumento, antes de la intervención telefónica los cuidadores reflejaban estar “algo satisfechos”, posterior a ella, manifestaron estar “satisfechos” y “muy satisfechos”, principalmente en lo relacionado con la guía brindada. Conclusión. El cambio significativo mostrado en los participantes del estudio a través de la intervención telefónica evalúa positivamente la efectividad de este tipo de programa, su pertinencia en el contexto regional y con las características sociodemográficas y de vulnerabilidad de la población con el que fue implementado.

Palabras clave: Enfermedad crónica, cuidadores, soporte social, teléfono.

AbstractIntroduction. Communication technologies in recent decades have had a positive impact on the quality of health service. In the interaction between

32

1 La presente investigación hizo parte del estudio multicentrico

“Soporte social con tecnología de la información y la comunicación (TIC) para cuidadores familiares

de personas con enfermedad crónica en América Latina,

liderado por el Grupo de Cuidado al Paciente Crónico y

su Familia, de la Universidad Nacional de Colombia.

2 Enfermera. Magister en Enfermería con énfasis en

cuidado al paciente crónico, docente titular Programa de Enfermería, Grupo de

Investigación, Cuidado de Enfermería, Universidad

Francisco de Paula Santander. San José de Cúcuta, Colombia.

Correo electrónico: [email protected]

3 Enfermera. Magister en Enfermería con énfasis en

cuidado al paciente crónico, docente asociado, Programa

de Enfermería, Grupo de Investigación, Cuidado de

Enfermería Universidad Francisco de Paula Santander.

San José de Cúcuta, Colombia. Correo electrónico:

[email protected]

PP: 32-42

Olga Marina Vega-Angarita2 Dianne Sofía González-Escobar3

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Vol. 18

No. 1

Enero-Junio 2013

ISSN 0122-820X

Introducción

El avance tecnológico y científico sobre la salud y enfermedad ha conseguido desde los siglos XIX y XX en los países desar-

rollados un hito histórico desde el punto de vista sociopolítico y científico (1). La baja na-talidad, la baja mortalidad, la elevada expec-tativa de vida y el consecuente predominio de la enfermedad crónica son las principales características actuales y futuras de nuestra sociedad (1).

La Organización Mundial de la Salud (OMS) (2)

en su informe del año 2008, afirmó que las enfermedades crónicas constituyen un creciente problema. Actualmente cerca del 60% de todas las muertes son atribuibles a enfermedades crónicas y el 80% de las mis-mas ocurren en países en desarrollo donde vive la mayor parte de la población mundial.

También son la primera causa de mortalidad en América Latina y el Caribe, ya que provo-can dos de cada tres defunciones en la región (OPS).

En nuestro país, el envejecimiento de-mográfico ha aumentado en las últimas déca-das con un progresivo predominio de las pa-tologías crónicas. La hipertensión arterial, la diabetes, los problemas cardiacos y respirato-rios son un problema de salud pública donde la morbimortalidad por este tipo de enferme-dades supera incluso las causadas por vio-lencia y accidentes (3).

En los sistemas de salud este tipo de en-fermedad está ejerciendo presión debido a los altos costos que representa la carga de morbilidad generada por la complejidad de la tecnología médica para su diagnóstico y tratamiento (4). Hoy la necesidad de desconges-tionar las instituciones como también el costo

Soporte social mediante intervención telefónica en cuidadores de enfermos crónicos discapacitados en Cúcuta, Colombia1

the professional, the chronically ill and their caregivers contribute to support and exchange of information, experiences, behavior changes, while generating networks of solidarity and companionship. Caregivers provide care tools to regulate the care and management of the illness of his family. Objective. To determine the effectiveness of social support through telephone intervention in family caregivers of people with chronic disease in San Jose de Cucuta. Methodology. Quasi-experimental study conducted in 82 family caregivers of people with chronic illness, users of the public health services and disability organizations in who was using the “Inventory of Social Support in Chronic Illness” (ISSEC) of G. Hilbert, which includes 5 dimensions, which are scored with a Likert scale of 1-6, with 1 being very dissatisfied and 6 satisfied. Results. Comparing the averages obtained in each component of the instrument, before the wiretap reflected caregivers be “somewhat satisfied” after she said they were “satisfied” and “very satisfied”, mainly related with the guidance provided. Conclusion. The significant change shown in study participants through wiretapping positively evaluates the effectiveness of such a program, its relevance in the regional context and sociodemographic characteristics and vulnerability of the population with which it was implemented.

Keywords: chronic disease, caregivers, social support, telephone.

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Enero-Junio 2013

ISSN 0122-820Xde la estancia hospitalaria está obligando a replantear los modelos asistenciales existentes y a buscar alternativas organizativas e innova-doras que reduzcan la carga asistencial y sean más eficientes en la prevención y tratamiento de los enfermos crónicos (5).

Según Olivella et al. (6), actualmente se considera que el uso de tecnologías de la información y comunicación (TICs) es una de las estrategias pertinentes y necesarias para aprovisionamiento del soporte social, con significativas ventajas y beneficios para el paciente y el cuidador. La experiencia muestra el gran valor que adquiere el soporte social que se puede ofrecer a las personas con padecimientos crónicos, familias, cuidadores y equipos de salud mediante tecnologías innovadoras (7).

El uso de las tecnologías de la información y comunicación utilizadas para proveer so-porte social en salud han mostrado su enorme potencial en el manejo de las enfermedades crónicas. Algunos autores afirman que son una herramienta de gran ayuda porque per-miten mantener el contacto permanente entre las personas, sus familias y los equipos de cabecera (8). El no tener que desplazarse desde el domicilio es una ventaja en pacientes que viven lejos, que no disponen de medios de transporte o que están impedidos (9). In-crementan la accesibilidad especialmente en aquellas personas que viven en áreas rurales a las que la llamada telefónica les toma menos tiempo que el que invertirían si tuvieran que desplazarse a hacer una actividad persona a persona (10), ofrecen una mayor continuidad al tratamiento y apoyan a los pacientes a adoptar y mantener un estilo de vida que contribuya a controlar su enfermedad (11). Son una vía que facilita el acceso a la información sanitaria a aquellos que están emocional y geográfi-camente aislados permitiendo el empodera-miento a través de la educación continua y el mejoramiento de las estrategias de cuidado (12).

El apoyo telefónico es un medio de co-municación de alta aplicabilidad al contexto

Colombiano (5) que permite dar información, educación y soporte psicosocial para los cui-dadores informales de personas con enfer-medad crónica y ha sido propuesto como un medio factible de conocer las necesidades de los cuidadores (13). Se ha indicado que los cui-dadores expresan una preferencia por el apoyo telefónico como un medio de resolver sus difi-cultades (14).

En el contexto nacional no son muchas las investigaciones disponibles sobre el impacto obtenido como resultado de la utilización de las TICs en la atención de las enfermedades crónicas, salvo las lideradas por el Grupo de Cuidado al Paciente Crónico, su Familia y Cuidador de la Universidad Nacional de Co-lombia quien a asumido la prioridad de este tipo de investigación en el esclarecimiento del soporte social con tecnología de punta; de ahí la pertinencia de llevar a cabo dicho estudio para tratar de aportar evidencia científica al tema. En la región se hace necesario encon-trar estrategias acorde con las tendencias de la tecnología a través de las cuales se puedan generar cambios en las formas de interactuar con los enfermos crónicos y sus cuidadores, como de estudios que pongan al descubierto dicha eficacia.

Investigar sobre la temática para la dis-ciplina de enfermería se visualiza como una oportunidad para desarrollar una experiencia nacional y latinoamericana que permita for-talecer y ampliar el campo de acción. Existe la necesidad evidente de más estudios que permitan demostrar la aplicabilidad y efecti-vidad de las intervenciones de enfermería en este campo. Indagar sobre el enfoque de redes de apoyo con telecomunicación es una opor-tunidad para establecer y hacer seguimiento a las acciones de cuidado por y con las perso-nas que viven la experiencia de la enfermedad crónica y su cuidador.

El presente estudio, es el resultado de un trabajo colaborativo efectuado simultánea-mente en diferentes puntos geográficos de Latinoamérica, haciendo parte del mismo la Pontificia Universidad Católica de Chile,


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ISSN 0122-820XSantiago; Hospital Nacional de Ortopedia y Rehabilitación Dr. Jorge Van Alan, Guate-mala, Universidad Autónoma de Coahuila, México; Universidad Autónoma de Tamauli-pas, Unidad Académica de Matamoros, Mé-xico. Igualmente con nodos de investigación en cinco ciudades de Colombia bajo el lide-razgo del Grupo de Investigación Cuidado al Paciente Crónico, su familia y cuidador de la Universidad Nacional de Colombia.

Planteó como objetivo determinar la efec-tividad del soporte social a través de la inter-vención telefónica en cuidadores familiares de personas con enfermedad crónica en San José de Cúcuta.

MetodologíaLa población la constituyeron 100 cuida-

dores familiares de personas con enfermedad crónica de la ciudad de Cúcuta, usuarios de la red pública de servicios de salud y de asocia-ciones de discapacitados de las diferentes co-munas. La muestra seleccionada correspondió a 82 cuidadores seleccionados por convenien-cia según criterios de: ser persona reconocida como principal agente de cuidado, con lazo afectivo y/o de compromiso con su receptor, mayor de18 años, que brindaran asistencia en actividades cotidianas no remunerada, y que convivieran con el enfermo por un tiempo mayor de un mes.

Se realizó un estudio con abordaje cuanti-tativo y de tipo cuasi experimental con pre-prueba y pos-prueba en el que se pretendió medir la efectividad del soporte social a través de la intervención telefónica. El Centro de Rehabilitación Cardioneuromuscular del Nor-te de Santander fue el escenario de encuentro de los cuidadores vinculados al estudio.

Los mismos recibieron durante una sema-na de parte de las investigadoras instrucción sobre el cuidado de sus familiares enfermos en aspectos relacionados con la alimentación, hi-giene, eliminación, movilización, tratamiento médico, farmacológico y manejo de complica-ciones.

La metodología de las cinco sesiones edu-cativas contempló el desarrollo de conferen-cias, discusión de experiencias personales y proyección de videos; además se les hizo en-trega de la guía impresa “Lo que un cuidador debe saber”, material educativo de refuerzo el cual fue elaborado previamente por un grupo de estudiantes de último semestre del Progra-ma de Enfermería con el acompañamiento y asesoría de una enfermera experta en el ma-nejo de enfermos crónicos y en educación de adultos.

Esta se organiza en dos bloques temáticos relacionados con el cuidado de sí mismo y acciones de cuidado en la atención de las actividades de la vida diaria. De manera complementaria recibieron entrenamiento técnico sobre la forma de establecer contacto telefónico con el grupo de apoyo.

Atendiendo los parámetros definidos en la Resolución 008430 (15) y el Código de Ética de Enfermería (16), la vinculación de los partici-pantes se hizo después de la explicación pre-cisa sobre los alcances y objetivos del estudio, los datos fueron obtenidos previo consenti-miento informado y respetando el derecho al anonimato (17) a través de la codificación de los instrumentos, se conto con la autorización del Consejo Académico de la Universidad Francisco de Paula Santander y de la insti-tución sede a través del Comité de Técnico Científico.

Durante 4 meses el soporte vía telefónica se dio a libre demanda las 24 horas del día, en ellas un equipo de 4 enfermeras previa-mente entrenadas por las investigadoras aten-dieron aspectos relacionados con el cuidado del enfermo y solución de problemas, a la vez proporcionaron información y asesoramien-to según intereses particulares. Finalizada la intervención telefónica se realizó la segunda medición en los participantes. El tiempo pro-medio utilizado por las investigadoras para la recolección de la información con cada cuida-dor fue de 30 minutos.

En la medición del perfil se utilizó el instru-


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ISSN 0122-820Xmento de “Caracterización de Cuidadores Fa-miliares” diseñado por el Grupo de Cuidado al Paciente Crónico de la Facultad de Enferme-ría de la Universidad Nacional de Colombia, mediante preguntas cerradas explora aspectos sociodemográficos y de relación de cuidado.

Igualmente se utilizo el instrumento “In-ventario de Soporte Social en Enfermedad Crónica” (ISSEC) de G. Hilbert (1990) (18), que contempla 5 categorías: Interacción per-sonal (ítems 1 al 10), Guía (ítems 11 al 17, y 30 a 36), Retroalimentación (ítems 18 a 21, 37 y 38) Ayuda tangible(ítems 21 a 24) e Inte-racción social (ítems 25 a 29), las cuales se ca-lifican con escala de Likert de 1 a 6, siendo (1) insatisfecho y (6) muy satisfecho. Al igual que en otros nodos (8) (13) el estudio no contemplo la medición de la categoría ayuda tangible por la dificultad para su medición a través de la tecnología seleccionada.

La puntuación mínima fue de 34 y máxima de 204, el análisis se estableció de acuerdo al siguiente puntaje(Tabla 1).

Tabla 1. Inventario de Soporte Social en Enfermedad Crónica (ISSEC) de G. Hilbert (1990)

Categoría Puntaje mínimo - Puntaje máximo

Interacción personal 10 - 60Guía 14 - 84Retroalimentación 5 - 30Interacción social 5 - 30General 34 - 204

El instrumento utilizado tiene una confiabilidad medido con el coeficiente alfa de Cronbach por subescalas de: Interacción personal 0.93; Guía 0.95; Retroalimentación 0.89; Interacción social 0.88 (18).

Se utilizó el programa Microsoft Excel para la sistematización de los datos obtenidos a través de los cuestionarios iniciales y finales, y el programa estadístico SPSS versión 16.0 para el análisis de la información con el cual se generaron distribuciones de frecuencia simples, calculo de medidas de frecuencia

central y prueba de hipótesis para diferencias de promedios bajo un nivel de significancia de 0.05.

ResultadosPerfil sociodemográfico de los cuidadores.

En la mayoría de los casos el rol es asumido por mujeres (75.6%), ubicadas entre 36 y 59 años de edad (46.3%); no obstante existe un porcentaje importante de cuidadores mayores de 60 años (30.5%). El 40.2% de los casos, los receptores de cuidado mayores en edad res-pecto a la de sus cuidadores.

Aunque el 86.6% de los cuidadores refirió saber leer y escribir, el grado de escolaridad en la mayoría de los casos es bajo, pues el 43.9% de los encuestados solo tiene estudios en primaria de manera completa incompleta, el 42.7% ha cursado algún grado de secundaria. La mayoría son personas casadas ó viven en unión libre (65.9%), es decir, conviven con una persona estable, el 24.4% son personas solteras.

El 53.7% de los cuidadores se dedican a oficios relacionados con el hogar; el 26.8% trabajan de manera independiente, mientras que solo un 8.6% cuentan con un empleo temporal. El nivel socioeconómico es bajo en la mayoría de los casos, el 59.8% se encuentra en un nivel dos, mientras que el 30.5% pertenece al nivel uno.

El 78% vienen desempeñando el rol des-de el momento del diagnóstico; con más de 3 años de experiencia (48.8%). El 31.7% in-vierte prácticamente todo el día al cuidado de su familiar y el 79.3% asume el rol como único cuidador. El cuidado de los enfermos re-cae sobre la familia, siendo la mayoría esposas (34.1%), hijas (32.9%) y padres (18.3%).


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Tabla 2. Comparación puntuaciones observadas entre mediciones para cada una de las dimensiones

Fuente: Datos del estudio

Resultado del soporte social en la categoría Interacción personal.

Se realizaron las mediciones de las pun-tuaciones por dimensión en cada uno de los cuidadores. Para la dimensión “Interacción personal” la puntuación máxima posible era de 60, observándose un promedio grupal en la valoración inicial igual a 40.24 ± 11.82 pun-tos, ascendiendo en la valoración final a 49.71 ± 7.02 (Tabla 2).

Figura 1. Diagrama de caja para la puntuaciones observadas en la dimensión “Interacción personal”


Durante la valoración inicial el 41.5% de los cuidadores estaba satisfecho ó muy satis-fecho frente a éste componente; dicha pro-porción ascendió al 78% en la valoración final con el soporte brindado por medio tele-fónico. De manera que se observa un cambio estadísticamente significativo en el grado de satisfacción de los cuidadores en este aspecto (p 0.00), reflejándose la efectividad del pro-grama frente al componente interacción per-sonal (Figura 1).

El servicio de atención telefónica fue visto por los cuidadores como un apoyo fundamental de seguimiento en el hogar que los acompaño durante el proceso de atención de su familiar y les posibilito a través de la interacción, el conocimiento especifico de cuidado, la comunicación, e intercambio de experiencias. Algunos afirmaron que era posible aprender a cuidar a su familiar asistiéndolos telefónicamente y que podían encontrar orientaciones sobre cómo actuar ante diversas situaciones de enfermedad, ejerciendo en ellos una mayor competencia en el ejercicio de su rol y en el manejo de la incertidumbre.

Resultado soporte social en la categoría Guía

Figura 2. Diagrama de caja para las puntuaciones observadas en la dimensión “Guía”


Para la dimensión “Guía” la puntuación máxima posible era de 84; en la medición ini-cial se observó un promedio grupal igual a 51 ± 13.55 puntos, registrando un cambio signi-ficativo en la segunda valoración y ubicándo-se en 61.44 ± 9.03 puntos (Figura 2).

El 52.5% de los participantes refirió estar satisfecho ó muy satisfecho con la guía brin-dada, proporción que aumentó en la segunda medición al 81.7%, evidenciándose asocia-ción significativa en el grado de satisfacción de los cuidadores en este aspecto (p < 0.01), demostrando el efecto positivo del soporte telefónico frente a la medición de este com-ponente (Tabla 2). Muchas de las dificultades encontradas al inicio de la intervención tele-fónica se relacionaron con la falta de informa-

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personas solteras. El 53.7% de los cuidadores se dedican a oficios relacionados con

el hogar; el 26.8% trabajan de manera independiente, mientras que solo un 8.6%

cuentan con un empleo temporal. El nivel socioeconómico es bajo en la mayoría de

los casos, el 59.8% se encuentra en un nivel dos, mientras que el 30.5% pertenece

al nivel uno.

El 78% vienen desempeñando el rol desde el momento del diagnóstico; con más de

3 años de experiencia (48.8%). El 31.7% invierte prácticamente todo el día al

cuidado de su familiar y el 79.3% asume el rol como único cuidador. El cuidado de

los enfermos recae sobre la familia, siendo la mayoría esposas (34.1%), hijas

(32.9%) y padres (18.3%).

Soporte social en enfermedad crónica (ISSEC)

TABLA 1. Comparación puntuaciones observadas entre mediciones para cada una de las

dimensiones

DIMENSIÓN VALORACIÓN PUNTUACIÓN MEDIA Prueba t valor p Interacción

personal INICIAL 40.24 ± 11.82 -6.23 0.000 FINAL 49.71 ± 7.02

Retroalimentación INICIAL 12.55 ± 3.58 -5.97 0.000 FINAL 15.34 ± 2.27

Interacción social INICIAL 21.11 ± 5.87 -5.47 0.005 FINAL 25.56 ± 4.45

Guía INICIAL 51 ± 13.55 -5.81 0.001 FINAL 61.44 ± 9.03 Fuente: Datos del estudio

Resultado del soporte social en la categoría interacción personal.

Se realizaron las mediciones de las puntuaciones por dimensión en cada uno de los

cuidadores. Para la dimensión “Interacción personal” la puntuación máxima posible

era de 60, observándose un promedio grupal en la valoración inicial igual a 40.24

± 11.82 puntos, ascendiendo en la valoración final a 49.71 ± 7.02 (tabla1).

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FIGURA 1. Diagrama de caja para la puntuaciones observadas en la dimensión

“Interacción personal”


Durante la valoración inicial el 41.5% de los cuidadores estaba satisfecho ó muy

satisfecho frente a éste componente; dicha proporción ascendió al 78% en la

valoración final con el soporte brindado por medio telefónico. De manera que se

observa un cambio estadísticamente significativo en el grado de satisfacción de los

cuidadores en este aspecto (p 0.00), reflejándose la efectividad del programa frente

al componente interacción personal.

El servicio de atención telefónica fue visto por los cuidadores como un apoyo

fundamental de seguimiento en el hogar que los acompaño durante el proceso de

atención de su familiar y les posibilito a través de la interacción, el conocimiento

especifico de cuidado, la comunicación, e intercambio de experiencias. Algunos

afirmaron que era posible aprender a cuidar a su familiar asistiéndolos

telefónicamente y que podían encontrar orientaciones sobre cómo actuar ante

diversas situaciones de enfermedad, ejerciendo en ellos una mayor competencia en

el ejercicio de su rol y en el manejo de la incertidumbre.

Resultado soporte social en la categoría Guía

FIGURA 2. Diagrama de caja para las puntuaciones observadas en la dimensión “Guía” 11


Para la dimensión “Guía” la puntuación máxima posible era de 84; en la medición

inicial se observó un promedio grupal igual a 51 ± 13.55 puntos, registrando un

cambio significativo en la segunda valoración y ubicándose en 61.44 ± 9.03

puntos (figura 2).

El 52.5% de los participantes refirió estar satisfecho ó muy satisfecho con la guía

brindada, proporción que aumentó en la segunda medición al 81.7%,

evidenciándose asociación significativa en el grado de satisfacción de los

cuidadores en este aspecto (p < 0.01), demostrando el efecto positivo del soporte

telefónico frente a la medición de este componente (tabla 1). Muchas de las

dificultades encontradas al inicio de la intervención telefónica se relacionaron con la

falta de información sobre las tareas específicas de cuidado en procedimientos

requeridos en el diagnostico y tratamiento de la enfermedad, administración de

medicamentos, y en la atención del déficit de actividades de la vida diaria.

Consideran que la información e instrucción brindada con la guía didáctica les

ayudo a incrementar el conocimiento sobre el desarrollo de la enfermedad del

familiar.

Resultado del soporte social en la categoría Retroalimentación.


“Retroalimentación”


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ISSN 0122-820Xción sobre las tareas específicas de cuidado en procedimientos requeridos en el diagnostico y tratamiento de la enfermedad, administración de medicamentos, y en la atención del déficit de actividades de la vida diaria. Consideran que la información e instrucción brindada con la guía didáctica les ayudo a incrementar el conocimiento sobre el desarrollo de la enfer-medad del familiar.

Resultado del soporte social en la categoría Retroalimentación.

Figura 3. Diagrama de caja para la puntuaciones observadas en la dimensión “Retroalimentación”


Respecto a la dimensión “Retroalimenta-ción” la puntuación máxima posible era de 30; en la medición inicial se observó un promedio grupal igual a 12.55 ± 3.58 puntos, aumen-tando dicho promedio en la segunda medición a 15.34 ± 2.27 puntos (Figura 3).

El 47.5% de los cuidadores expresaron estar satisfechos ó muy satisfechos en la va-loración inicial, para la segunda medición la proporción de cuidadores satisfechos ó muy satisfechos fue del 81.7%, casi que del doble de lo reflejado en la primera. De igual mane-ra el valor agregado del programa frente a la retroalimentación de los participantes es sin duda apreciable, ya que se observó un cambio estadísticamente (p<0.00).

Proporcionalmente están mayormente sa-tisfechos los cuidadores en lo referente a la evaluación conjunta de los consejos y de las

recomendaciones dadas sobre su desempeño y del apoyo a las acciones por ellos emprendida. Acerca de esto, Pinto (7) señala que el cuida-do en el hogar de personas con enfermedades crónicas requiere una comunicación constan-te entre el equipo de salud, la persona enferma y sus cuidadores familiares quienes merecen un adecuado soporte social. “El escuchar las si-tuaciones que están viviendo la familia, el cuida-dor y la persona enferma distencionan y motivan a continuar en la labor del cuidado en el hogar”.

Resultado del soporte social en la categoría Interacción social.

Figura 4. Diagrama de caja para la puntuaciones observadas en la dimensión “Interacción social”


En cuanto a la dimensión “Interacción so-cial” la puntuación máxima posible era igual-mente de 30, encontrándose un promedio grupal en la valoración inicial igual a 21.11 ± 5.87 puntos, el cual aumento en la valoración final a 25.56 ± 4.45 (Figura 4).

Durante la valoración inicial se logró iden-tificar que apenas el 56.1% de los cuidadores presentaba un alto grado de satisfacción fren-te al componente Interacción social. En la se-gunda medición la proporción de cuidadores altamente satisfechos en este aspecto ascen-dió al 80.5%, cambio estadísticamente sig-nificativo (p<0.05). El sentirse que estaban acompañados y que eran escuchados fueron los aspectos destacados por los participantes a través de la interacción telefónica.

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Respecto a la dimensión “Retroalimentación” la puntuación máxima posible era de

30; En la medición inicial se observó un promedio grupal igual a 12.55 ± 3.58

puntos, aumentando dicho promedio en la segunda medición a 15.34 ± 2.27

puntos (figura 2).

El 47.5% de los cuidadores expresaron estar satisfechos ó muy satisfechos en la

valoración inicial, para la segunda medición la proporción de cuidadores

satisfechos ó muy satisfechos fue del 81.7%, casi que del doble de lo reflejado en la

primera. De manera el valor agregado del programa frente a la retroalimentación de

los participantes es sin duda apreciable, ya que se observó un cambio

estadísticamente (p<0.00).

Proporcionalmente están mayormente satisfechos los cuidadores en lo referente a la

evaluación conjunta de los consejos y de las recomendaciones dadas sobre su

desempeño y del apoyo a las acciones por ellos emprendida. Acerca de esto, Pinto (7) señala que el cuidado en el hogar de personas con enfermedades crónicas

requiere una comunicación constante entre el equipo de salud, la persona enferma y

sus cuidadores familiares quienes merecen un adecuado soporte social. “El escuchar

las situaciones que están viviendo la familia, el cuidador y la persona enferma

distencionan y motivan a continuar en la labor del cuidado en el hogar”.

Resultado del soporte social en la categoría Interacción social.

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“interacción social”


En cuanto a la dimensión “Interacción social” la puntuación máxima posible era

igualmente de 30, encontrándose un promedio grupal en la valoración inicial igual

a 21.11 ± 5.87 puntos, el cual aumento en la valoración final a 25.56 ± 4.45

(tabla1).

Durante la valoración inicial se logró identificar que apenas el 56.1% de los

cuidadores presentaba un alto grado de satisfacción frente al componente

Interacción Social; En la segunda medición la proporción de cuidadores altamente

satisfechos en este aspecto ascendió al 80.5%, cambio estadísticamente significativo

(p<0.05). El sentirse que estaban acompañados y que eran escuchados fueron los

aspectos destacados por los participantes a través de la interacción telefónica.

FIGURA 5. Grado de satisfacción con respecto al programa de soporte social brindado por

medio telefónico (general)


A nivel general, el grado de satisfacción de los cuidadores con el soporte social que

recibían antes de vincularse a la investigación era completo en apenas en el 46.4%,


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ISSN 0122-820XFigura 5. Grado de satisfacción con respecto al programa de soporte social brindado por medio

telefónico (General)


A nivel general, el grado de satisfacción de los cuidadores con el soporte social que re-cibían antes de vincularse a la investigación era completo en apenas en el 46.4%, ob-servándose que un 13.4% estaba algo insatis-fecho con el soporte social brindado; luego de la intervención, todos los cuidadores refleja-ron algún grado de satisfacción, observándose un alto grado de satisfacción en el 81.7% del total de entrevistados, resultados concluyen-tes frente a la efectividad del programa, los cuales ratifican la importancia y continuidad que se debe dar al soporte social por medio telefónico a los cuidadores de este tipo de pa-cientes (p<0.01) (Figura 5).

DiscusiónLos hallazgos respecto a las características

de los cuidadores ratifican lo que se documen-ta en la literatura respecto al género, edad, relación familiar, dedicación y apoyo recibido en la tarea de cuidar al enfermo. La mayoría mujeres que deben asumir múltiples roles in-cluido el de cuidadoras, en su mayoría con una dedicación de 7 a 12 horas, desempeñán-dose como único cuidador.

En general se evidencia que el programa de atención telefónica es visto por los par-ticipantes del estudio como un soporte fun-damental de seguimiento en el hogar, que los acompaño durante el proceso de atención de su familiar dependiente según necesidades particulares, y que posibilito conocimiento específico para el cuidado, la comunicación e

intercambio de experiencias con la ayuda de un recurso disponible para su utilización y de fácil manejo.

Por tratarse de un sistema de comunicación remota permitió en el contexto del cuidado domiciliario la pronta realización de ajustes a situaciones particulares de cuidado, el reconocimiento de los logros y/o dificultades, acciones de refuerzo sobre recomendaciones importantes o la derivación a instituciones de salud en caso de complicaciones.

Bejarano, González, Lozano y Pinto (2010) (19), concluyen en su estudio “que es efectivo usar el teléfono, porque permiten la interacción entre el cuidador y la persona que realiza dicho proceso, y ello facilita proporcionar soporte social a los cuidadores, ya que la tecnología es cómoda, económica de fácil acceso y uso, como se eviden-cia en las expresiones de los cuidadores, conteni-das en las categoría de utilidad de las TIC”.

La familia y los cuidadores como principal red de apoyo del enfermo crónico requieren de medios de soporte y ayuda que les posibi-liten obtener información específica sobre el cuidado, comunicarse, solicitar ayuda e inter-cambiar experiencias, por lo que el desarrollo de iniciativas de atención de enfermería que emplean medios de comunicación como el teléfono representan un recurso y una oportu-nidad para esta población en la realización de ajustes a las situaciones de cuidado, de inter-vención en crisis generadas por la experiencia de cuidar como el temor, cansancio, ansiedad, depresión y aislamiento.

En cuanto a cada uno de los componentes del “Inventario de Soporte Social en Enfer-medad Crónica”, el estudio reporto un incre-mento estadísticamente significativo en los dos momentos de medición, siendo la Guía la de mejor puntaje. Esto coincide con lo encon-trado en un estudio de intervención previo (8)

efectuado en la ciudad de Cartagena, donde las investigadoras resaltan la efectividad del programa al reportar diferencias estadística-mente reveladoras en cada una de las dimen-siones Guía, interacción personal, Interacción

13


“interacción social”


En cuanto a la dimensión “Interacción social” la puntuación máxima posible era

igualmente de 30, encontrándose un promedio grupal en la valoración inicial igual

a 21.11 ± 5.87 puntos, el cual aumento en la valoración final a 25.56 ± 4.45

(tabla1).

Durante la valoración inicial se logró identificar que apenas el 56.1% de los

cuidadores presentaba un alto grado de satisfacción frente al componente

Interacción Social; En la segunda medición la proporción de cuidadores altamente

satisfechos en este aspecto ascendió al 80.5%, cambio estadísticamente significativo

(p<0.05). El sentirse que estaban acompañados y que eran escuchados fueron los

aspectos destacados por los participantes a través de la interacción telefónica.

FIGURA 5. Grado de satisfacción con respecto al programa de soporte social brindado por

medio telefónico (general)


A nivel general, el grado de satisfacción de los cuidadores con el soporte social que

recibían antes de vincularse a la investigación era completo en apenas en el 46.4%,


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ISSN 0122-820Xsocial y retroalimentación propuestas por Hil-bert.

En la dimensión interacción personal se encontraron diferencias significativas entre las puntuaciones en la medición pre y postintervención. Un aspecto destacado por los cuidadores es la capacidad de escucha, estimación, interés y comprensión mostrada. Este tipo de resultados han sido señalados en la bibliografía por otros autores, tal es el caso de Pinto Afanador (2010) (20) quien afirma que “en el cuidado familiar es importante reconocer e incluir el soporte social como una forma de interactuar, de expresar sentimientos, de acompañar, de escuchar, de establecer niveles de comunicación efectiva….”. Es un proceso interactivo en el cual se producen diversas expresiones capaces de mejorar el estrés, cumplir y satisfacer las necesidades básicas de una persona y contribuir con el afrontamiento de la situación de enfermedad crónica por parte del cuidador (21).

La subescala Guía obtuvo los puntajes más altos en los dos momentos de evaluación. Es-tos hallazgos son consistentes con lo re-portado en un estudio de intervención previo (8) y con las expectativas formuladas a partir de la revisión bibliográfica en las que plantean que esta dimensión representa el apoyo infor-mativo o estratégico, el consejo o información que sirve de ayuda para superar situaciones estresantes o problemas experimentados en el cuidado a largo plazo (22) .

Con igual tendencia se reporto incremento significativo en las categorías retroalimentación e interacción social. Indicando desde la definición de Hilbert (18) que los cuidadores perciben que quienes les brindan apoyo están de acuerdo con ellos, apoyan sus pensamientos y acciones, y promueven las relaciones con otros grupos, familias e instituciones en respuesta a sus necesidades.

ConclusionesLos resultados obtenidos en el estudio evi-

dencian la efectividad del programa como estrategia de soporte social a esta población; los cuidadores perciben el programa como un apoyo fundamental de acompañamiento y se-guimiento en el hogar, disponible durante el proceso de atención de su familiar dependien-te según necesidades particulares y recursos, que posibilita la interacción, retroalimenta-ción, guía y conocimiento específico para el cuidado.

La familia y los cuidadores como principal red de apoyo del enfermo crónico requieren de medios de soporte y ayuda que les posibi-liten obtener información específica sobre el cuidado, comunicarse, solicitar ayuda e inter-cambiar experiencias, por lo que el desarrollo de iniciativas de atención de enfermería que emplean medios de comunicación de fácil acceso, como el teléfono, representan un re-curso y una oportunidad para esta población en las situaciones de cuidado que enfrenta, y de intervención en crisis generadas por la ex-periencia de cuidar como el temor, cansancio, ansiedad, depresión y aislamiento.

El estudio aporta a enfermería evidencia

tangible sobre la importancia y necesidad de desarrollo de propuestas de cuidado desde la disciplina para la atención de la problemática creciente que representan las enfermedades crónicas y su impacto en la familia como cui-dador principal y en quienes asumen las res-ponsabilidades del cuidado en el hogar con los problemas de salud asociados al desempeño de este rol.

Se requiere por parte de enfermería el desa-rrollo de investigaciones y la implementación de programas de cuidado a cuidadores que utilicen las TICs disponibles y en desarrollo, de acuerdo a las características y contextos sociales específicos que permitan la medición de la efectividad y pertinencia de las inter-venciones de enfermería en la atención de las necesidades de cuidado del enfermo crónico y sus cuidadores.


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ISSN 0122-820XConflicto de intereses.

Las autoras declaran no tener ningún conflicto de intereses.

Agradecimientos A todos los cuidadores, enfermeras e insti-

tuciones que de forma generosa se vincularon al estudio. Igualmente expresamos nuestra gratitud al Grupo de Cuidado al Paciente Cró-nico y su Familia, de la Universidad Nacional de Colombia por permitirnos vincularnos a tan noble proyecto.

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ISSN 0122-820Xphp?script=sci_arttext&pid=S1657-59972010000300003&lng=es.

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ISSN 0122-820XLa valoración de empresas aplicada en las Mipymes de confecciones textiles de Cúcuta

Recibido:Octubre 30 de 2012

Aceptado:Marzo 12 de 2013

1M.Sc Gerencia de Empresas Mención Finanzas (Universidad

Nacional Experimental del Estado Táchira - Venezuela)

M.Sc en Práctica Pedagógica (Universidad Francisco de Paula Santander - Colombia) Profesor

adscrito del Programa de Contaduría Pública Universidad

Francisco de Paula Santander, Cúcuta - Colombia. Grupo de

Investigación CINERA. Correo electrónico:

[email protected]

2M.Sc Gerencia de Empresas Mención Finanzas.

Director de Departamento de Ingeniería Mecánica,

Mecatrónica e Industrial - Universidad de Pamplona

(Colombia).Correo electrónico:

[email protected]

Docente de Catedra Universidad Francisco de Paula Santander, Cúcuta - Colombia.

Grupo de Investigación CINERA.

Candidato a Magister en Planificación Global.

Universidad Pedagogica Experimental Libertador UPEL

Venezuela. Correo electrónico:

[email protected]

Gerson Rueda-Vera 1 Saury José Thomas-Manzano 2 Yair Rolando Casadiego Duque3

PP: 43-49

ResumenEl propósito que planteó la investigación, fue determinar el conocimiento sobre valoración de empresa aplicado por parte de las Mipymes del sector textil y confecciones en el municipio de San José de Cúcuta (Norte de Santander – Colombia). Para lo cual se utilizó el tipo de investigación descriptiva; se aplicó una encuestaa las empresas del sector, teniendo en cuenta la teoría del valor, el ebitda(Beneficio antes de intereses, impuestos, depreciaciones y amortizaciones), el precio arbitraje, la valuación de valores, los residuos de los dividendos y la estructura del capital, para ejercer una comparación con la realidad. Para ello se recomienda tener en cuenta las tendencias del mercado, innovar procesos tecnológicos, aplicar algún método de valoración de forma constante e incrementar la capacidad de decisión.

Palabras clave: Valoración de empresas, textiles y confecciones, Mipymes.

AbstractThe intention that raised the investigation, was the knowledge determined on valuation of company applied on the part of the Mipymes textile sector and confections in the municipality of Cúcuta’s San Jose (North of Santander - Colombia). For which there was in use the type of descriptive investigation; a survey was applied to the companies of the sector, having in the price counts the theory of the value, the ebitda (benefit before interests, taxes, depreciations and amortizations), arbitration, the appraisal of values, the residues of the dividends and the structure of the capital, to exercise a comparison with the reality. For it one recommends to bear the trends of the market in mind, to introduce technological processes, to apply some method of valuation of constant form and to increase the capacity

Keywords: Company of valuation, textiles and garments, Mipymes.

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ISSN 0122-820X Introducción

La realidad de la organizaciones en la actualidad exige que recuperen la inversión en el tiempo, Lawrence

(1990) afirma que en esta búsqueda se deben maximizar las riquezas de los propietarios, donde la preocupación real va desde la venta de acciones, capitalizaciones, restructuraciones e incluso hasta la venta total de la empresa; si se habla de valoración de empresas, se puede afirmar que es la encargada de integrar y relacionar todas las actividades de una organización; por otra parte Escalera y Herrera(2009) opinan que al avanzar la globalización junto con el reto de cumplir los requisitos de calidad, hacen mayor el desafío competitivo para las pequeñas y medianas empresas ya que se deben adoptar nuevos esquemas y formas de conducir la organización, además de ello se requiere adoptar un pensamiento orientado a crear valor.

Desde el escenario nacional, Córdoba (2009) hace referencia a que la competencia en el mercado interno cada vez tiende a ser mayor y se refleja en la llegada y expansión de grandes cadenas internacionales donde las importaciones de confecciones crecieron en el año 2008 casi en 30%. Además desde lo departamental, también se puede mencionar según datos del Banco de la república (2006) que el clúster de las confecciones es uno de los más importantes, registrando en casi todas sus etapas de producción una tendencia re-ciente a generar un mayor valor agregado en las prendas textiles por el trabajo manual de los acabados y la creatividad de los diseños, determinando así que la ciudad desde hace muchos años viene dedicándose a lasconfec-ciones textiles, incentivando a que se creen cada vez más empresas y fortaleciendo el cre-cimiento de la economía, con lo que se obtie-ne estabilidad y permanencia en el mercado.

Antecedentes de la investigación

Según estudio realizado en la Universidad de Chile por Salinas (2006) en la actualidad la creación de valor es uno de los principales objetivos de las empresas lucrativas, involucra la toma de decisiones financieras; es decir, ninguna organización puede pretender que la generación de valor no constituya un factor determinante e indispensable en la economía, al contrario todas las organizaciones que no adopten una gerencia basada en el valor están destinadas a la desaparición y quiebra total.

Con respecto a un análisis realizado en la Universidad Autónoma de San Luis de Potosí, Escalera y Herrera(2009) dicen: que desde la perspectiva del dueño y/o administrador, las decisiones financieras son determinantes para crear o destruir valor para la empresa, si bien se ha cuestionado que por sus características propias, las Mipymes no pueden medir el valor económico agregado, pero si es factible que se pueda investigar el desarrollo y evaluación de estrategias que promuevan el valor y le permitan ser competitiva.

De acuerdo con el estudio planteado por la Universidad CES - Unirosario, Granaday Correa (2010) afirman que el gerente financiero, es el responsable de medir la importancia de las variables individuales ya que exclusivamente de él dependen las decisiones que se tomen dentro de la organización, igualmente es necesario que el líder se encuentre constantemente en la determinación de factores que contribuyan a generar valor económico, también se señala que la falta de un mercado activo de empresas no cotizadas, afecta al proceso de valoración.

Referentes teóricosTeoría del valor. Con respecto al tema Di-

llard (1966) puntualiza que: “Un sistema de economía en el que se omitiera el valor, se-

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ISSN 0122-820Xría como una lógica sin concepto, una ética sin deber, una estética sin expresión”. De lo anterior se puede afirmar que el conocimien-to del valor se convierte en una herramienta fundamental en la economía. El Ebitda (Ear-nings Before Interest, Taxes, Depreciaton, and Amortization)Según lo expuesto por Bas-tidas (2007) se considera como una medida de rentabilidad y por tanto es un indicador que permite aproximarse al valor de una empresa. Se puede afirmar que este indicador permite tener sólo una aproximación de agregación de valor, se debe actuar con cautela cuando se quiera utilizar este indicador ya que no en todos los casos posee exactitud; además, con lo expuesto por López y Luna (2001) es nece-sario tener claridad sobre la información que se quiere y por ello se debe sistematizar el pro-ceso aplicando preguntas orientadoras como: valorar para que, valorar para quién y valorar en qué circunstancias.

Teoría del precio arbitraje. Acorde a esta teoría, Van Horne(1997) afirma que la teoría de precios de arbitraje (APT) es un modelo de equilibrio referente a la forma en que se deter-minan los precios de los valores. Desarrollada originalmente por Stephen A. Ross, esta teo-ría se basa en la idea de que en los mercados financieros competitivos el arbitraje asegu-rará que los activos sin riesgos proporcionen el mismo rendimiento esperado; el arbitraje simplemente significa encontrar dos cosas que sean la misma en esencia, y comprar la más barata y vender, o vender en corto tiempo la más cara.

Teoría de la valuación de valores. De acuerdo a Philippatos(1979) la teoría de la valuación del precio de las acciones se funda en el supuesto de que existen ciertas variables y relaciones significativas que son posibles abstraer y aplicar en un modelo de valuación. Muchas de estas variables las podemos cuantificar y emplear en modelos matemáticos de valuación de acciones, mientras que otras son simplemente cualitativas, útiles en modelo de valuación descriptivos.

Teoría residual de los dividendos. Según Serrano y Villareal (1988) las elaboraciones teóricas existentes sobre el tipo de política de dividendos más adecuada para una empresa son múltiples, la mayoría de ellas relacionan una política específica con el valor de la em-presa donde el costo de financiamiento a tra-vés de utilidades retenidas es inferior al costo de financiamiento a través de emisiones de acciones; como consecuencia de la inexisten-cia de gastos de emisión que afectan negativa-mente el costo del financiamiento mediante la emisión de acciones. Por ello, se debería utili-zar la mayor cantidad de utilidades retenidas en la configuración del componente patrimo-nial en la estructura óptima de capital, donde se considera lo propuesto por Gamboa (2003) respecto a que se debería retener la mayor cantidad posible de utilidades hasta constituir la componente patrimonial en la estructura óptima de capital, teniendo en cuenta los ele-mentos a) Capital Invertido b) Rentabilidad del capital invertido c) El costo de financia-miento.

Teoría de la estructura de capital. Según Gallagher y Andew (2001) un interrogante vital en finanzas es que tanta deuda y capi-tal contable debe tener una compañía en su estructura de capital. La estructura de capi-tal corresponde a la combinación de fuentes de fondos que utiliza una empresa; además el volumen de apalancamiento operativo que tiene una compañía está determinado en gran medida por el capital contable original de los inversionistas, quienes deciden qué tipo de negocio se debe operar; adicionalmente es-tablece que se debe tener en cuenta las tasa de interés ya que es un fenómeno monetario donde se considera que es una recompensa por esperar el retorno de la inversión.

Referentes metodológicos

El tipo de investigación aplicado según Méndez (2001) es cuantitativo no experimen-


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ISSN 0122-820Xtal, debido a que no se ejerció control sobre las variables.

El diseño de investigación aplicado según Hernández, Fernández y Baptista (2008)fue el transaccional descriptivo debido a que la in-vestigación se basó en conocer el grado de va-loración que poseen las empresas en el sector textiles y confecciones de la ciudad de Cúcu-ta. La población está determina por sus carac-terísticas definitorias, donde concuerdan sus características; para el estudio la población es-tuvo compuesta por 546 empresas registradas en la cámara de comercio de Cúcuta.

Según Namakforoosh(2006) afirma que el tipo de muestra intencional obedece a la ne-cesidad del investigador, donde los elementos muéstrales serán seleccionados bajo estricto juicio personal; para el desarrollo de la inves-tigación se tomaron 50 empresas para confor-mar la muestra.

Resultados y discusiónA continuación se presenta el análisis y

discusión de los resultados de la investigación con el propósito de establecer una compren-sión de la realidad.

Figura 1. Considera que en los últimos tres años su empresa a generado valor.

La mayor parte de los empresarios consideran que en los últimos tres años su empresa ha generado valor, situación de resaltar puesto que toda organización se crea para perdurar en el tiempo, esto significa que la percepción de los propietarios es que su capital inicial ha conseguido una retribución (Figura 1).

Figura 2. Aplica estrategias para generar valor.

En respuesta del 100% de los empresarios, todos aplican estrategias para generar valor.

Como la totalidad respondió que aplicaban estrategias se les pidió que respondieran que tipos de estrategias aplican para generar valor en su empresa y se presenta a continuación:

Figura 3. Estrategias aplicadas por los empresarios

Se observa en la Figura 3 que la estrategia con mayor uso es el mercadeo, seguida de las alianzas con empresas que proveen al ente económico, esto significa que su mayor preocupación es incrementar los ingresos para ganar valor en el tiempo.

Figura 4. Periodos de Capacitación

La capacitación de forma eventual de acuerdo a la Figura 4, es la más utilizada por las empresas, dejando así una sensación que los líderes de las organizaciones no la asumen como un elemento generador de valor empresarial, es por ello que se puede incurrir


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ISSN 0122-820Xen errores de procedimiento que al final estén en contra de la valoración de la organización.

Figura 5. La reforma Física como generador de valor

En la Figura 5 se puede observar que la mayoría de empresarios dicen ajustar las reformas físicas con el valor real de su empresa, con el animo de valorarla o que demuestre su inversión, pero por otra parte existe un número considerable de empresarios que afirman que no realizan reformas físicas en la empresa, es decir no se reconoce como un generador de valor para la organización.

Figura 6. Vincula profesionales para mejorar la calidad de sus productos.

Acorde con la respuesta obtenida de los empresarios, se observa que vincular profesionales con el ánimo de aumentar la calidad de los productos no se ha tomado por parte de ellos como un generador de valor, olvidando que los procesos de calidad dentro de una empresa permitente que como ente económico mejore su valor (Figura 6).

De acuerdo al método de valoración de empresa basado en el balance, el 90% de los empresarios considera que el valor de su empresa concuerda con el valor de su patrimonio extraído de los libros contables, lo que genera una reacción positiva con respecto

a la transparencia de su inversión y que se espera una retribución o retorno que produzca un mayor valor (Figura 7).

Figura 7. Considera que el valor de la empresa concuerda con el valor de patrimonio en libros.

Adicionalmente se obtuvo la siguiente información:

De los empresarios encuestados el 70% no ha realizado estudios de formación empresarial, el 98% de los empresarios conocen el costo de elaborar sus productos, el 60% dice que en los últimos dos años el efectivo a influido de forma positiva, un 76% afirma que los activos destinados a la producción maximiza los volúmenes de producción, el 68% considera que el valor de su empresa se incrementa al realizar pago a los acreedores, cobro a los deudores, venta de los activos y retiro o aportes de las cantidades pendientes por los dueños de la empresa.

En respuesta de los encuestados el 68% están en desacuerdo que el valor de su em-presa se incrementa explicando que el verda-dero valor se obtiene de sumar la compra de todos los activos nuevos, independientemente de la financiación tomando en cuenta la va-riante de valor por reposición, el 72% de los empresarios consideran que el valor de su em-presa se obtiene de realizar un ajuste al va-lor de sus activos y pasivos, 100% consideran que los métodos de valoración si impulsan el crecimiento de las micro, pequeñas y media-nas empresas, el 100% de los empresarios los cuales poseen su organización, afirman que les gustaría aplicar cualquier método de valora-ción de empresa el cual conlleve a mejorar sus flujos de efectivo.

Se tiene que el 50% de los empresarios es-


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ISSN 0122-820Xtimula el talento humano con bonificación y comisiones, un 34% no otorgan ningún incen-tivo, el 16% solo en días especiales, respecto de la retroalimentación con los clientes, el 56% es a través de exhibiciones, 38% línea de atención al cliente y 6% el buzón de sugeren-cias, para medir el desempeño de la empresa el 48% lo hace de forma detallada, el 32% de forma global y el 20% a través de alcance de objetivos, el 100% respondió que tienen en cuenta las tendencias para crear nuevos pro-ductos que generen valor en la empresa.

Conclusiones y recomendaciones

En cuanto a la valoración de empresas, se podría decir que genera preocupación en los empresarios por querer impulsar su formación empresarial, por otra parte, se debe establecer nuevas estrategias para sostenerse en el mer-cado, sin olvidar apropiarse con mayor rigu-rosidad del conocimiento de los costos de la producción, adicionalmente se puede adelan-tar políticas para estimular el talento huma-no, para así buscar en forma continua lograr la satisfacción de los clientes tanto interno como externo, con el fin de obtener una me-jor retroalimentación por parte de cada uno de ellos.

Para emprender estrategias que ayuden a generar una corriente de beneficios para las empresas en un largo plazo, se deben deter-minar a través de la aplicación de cualquiera de los métodos de valoración de empresas, su-mándole proyecciones con créditos blandos y en últimas la alianza con otras empresas, con el firme propósito de lograr alcanzar nuevas formas de incrementar valor y mantenerse a la vanguardia de los mercados.

Se recomienda descubrir nuevos segmen-tos de mercado, identificando los sectores que son desatendidos e insatisfechos, por otro lado es necesario canalizar nuevas ideas al trabajo para mejorar los procesos y obtener mejores resultados, de manera tal que las empresas

puedan aplicar diversas estrategias para incre-mentar su valor en el largo plazo, posterior-mente aplicar un sistema de costeo que pueda mejorar el control y le proporcione informa-ción, sin embargo esto depende fundamental-mente de la capacidad de decisión y empuje del empresario para implementar cambios.

AgradecimientosDaxy Gisselth Fernández Peña, por su par-

ticipación en el desarrollo de la investigación.

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ISSN 0122-820Xmodelo de flujos de caja descontados, viabilidad financiera aplicada a la ESE “BelloSalud”. Uni-versidad CES – UNIROSARIO. Facultad de Medicina. Tesis de Maestría en Administra-ción de Salud.

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ISSN 0122-820X Herramienta GIS y servicios web en la geolocalización como instrumento en la adecuada gestión del territorio: Geoportal IDE Chinácota

Recibido:Abril 25 de 2013


Resumen El uso y manejo de la Información Geoespacial (IG) es muy amplio y aplicable en casos como: manejo y administración de los recursos naturales y del medio ambiente; prevención de desastres; ordenamiento del territorio; planeamiento de infraestructuras (transporte, vías, servicios básicos de saneamiento, edificaciones, etc.); seguridad ciudadana; catastro; etc. Todo este tipo de Información que se presta de vital importancia como ayuda en la toma de decisiones tanto para las administraciones públicas como en otros sectores (empresa privada, el sector no gubernamental, los organismos internacionales, el ámbito académico etc.), con el fin de promover el desarrollo sostenible de una región y la mejora de su bienestar social y económico. Esta visión junto con el desarrollo de las telecomunicaciones y la evolución de la Web, ha supuesto un salto específico para las Tecnologías de Información Geográfica (TIGs). El uso de internet multiplica las posibilidades de compartir, distribuir, intercambiar y acceder a los datos. En muchos países, cada vez más la toma de decisiones se sirve del uso de la información geográfica y de las herramientas facilitadas para su manejo, dado un gran impulso a la administración pública en cuanto a la planificación y gestión de sus territorios. Una gran variedad de herramientas y servicios en la Web nos ofrecen la posibilidad de adaptar y adoptar estas tecnologías como herramientas GIS (Geographic Information Systems) que permiten entre otras cosas geolocalizar o georreferenciar nuestros territorios como instrumentos para una adecuada gestión de los mismos. Así mismo, la gran combinación entre Internet y los dispositivos móviles, junto con la tecnología de geolocalización, permite que los usuarios puedan obtener, compartir y consultar información con efecto geográfico a tiempo real. En la actualidad, un gran número de instituciones públicas y privadas se esfuerzan en ofrecer IG a través del servicio de geoportales cuya motivación debe ser lo que demanda la comunidad, procurando dotar a los portales de información geográfica de un nuevo concepto basado en las “necesidades reales de sus usuarios finales”.

Palabras clave: Información geoespacial, SIG, geolocalización, georreferencia-ción, ordenamiento territorial, servicios web, geoportales, IDEs, dispositivos mó-viles, GPS.

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1 Ph.D en Sistemas de Información geográfica

Especialista en Sistema de Información

Geográfica. Ingeniera Civil. Universidad Pontificia de

Salamanca, campus de Madrid – UPSAM. Paseo Juan

XXIII, 3, 28040. Madrid – España.


2 Ph.D. en Ingeniería de la Computación, Licenciado en

Física. Universidad Pontificia de Salamanca, campus

de Madrid – UPSAM. Paseo Juan XXIII, 3,

28040. Madrid – España. Correo electrónico:

[email protected]

Sandra Yanet Velazco-Flórez1 Luis Joyanes-Aguilar2

PP: 50-67

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ISSN 0122-820XAbstractThe use and management of Geospatial Information (GI) is very broad and

applicable in cases such as: management and administration of natural resources and the environment; disaster prevention; land use; planning of infrastructure (transport, roads, basic sanitation, buildings, etc.); citizen security; cadastre; etc. All this type of information that is delivered is vital importance to aid in decision making both for public administrations as well as in other sectors (private company, non-governmental sector and international agencies, academia etc.), in order to promote the sustainable development of a region and the improvement of their social and economic welfare. This vision along with the development of telecommunications and the evolution of the Web, has been a specific jump Geographic Information Technologies (TIGs). The use of the Internet multiplies the possibilities to share, distribute, exchange and access to the data. In many countries, increasingly the decision-making is served of the use of geographical information and the tools provided to manage, given a great impetus to the public administration in regard to the planning and management of their territories. A wide variety of tools and services on the Web we offer the possibility to adapt and adopt these technologies as tools GIS (Geographic Information Systems) that allow inter alia geolocalizar or georeference our territories as instruments for the proper management of the same. At present, a large number of public and private institutions are striving to offer IG through the service of geoportals whose motivation should be what the community demand, its efforts to rejuvenate the geographic information portals of a new concept based on the “real needs of its end-users”.

Keywords: Geospatial information, GIS, geolocation, georeferencing, land management, web services, geoportals, SDI, mobile devices, GPS.

Introducción

Las nuevas Tecnologías de la Información (TI) provocan hoy día grandes desafíos organizacionales y una carrera constante

hacia la innovación, tanto al interior de las empresas como de las administraciones públicas ya sean estas a nivel nacional, regional o local.

Por otro lado, se dispone de una gran

cantidad de Información Geográfica (IG) que se genera desde cualquier ámbito y en particular desde estas administraciones. Es por ello, que para acceder a ésta información, se utilizan una serie de portales Web, que posibilitan un manejo conjunto, interoperable e integrado de la información procedente de distintas fuentes, haciendo necesario el desarrollo de las tecnologías de la información y la aplicabilidad de servicios interoperables, posibilitando así las Tecnologías de la


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ISSN 0122-820XInformación Geográfica (TIGs) como es el caso de los Sistemas de Información Geográfica (SIG, GIS - acrónimo en inglés) y de las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDEs).

El nacimiento de las Infraestructura de Datos Espaciales (IDEs) aparece como consecuencia de las dificultades de lograr una interoperabilidad de los datos; compartir información se vislumbra necesario para los organismos con facultad de decisión pero existen dificultades para lograrlo, tal y como lo expresa la Directiva INSPIRE1(Infraestructure for Spatial Information in Europe), de la Comunidad Europea. Lo importante es que las IDEs están basadas en servicios que ofrecen funcionalidades sobre las distintas capas de información. Estos servicios se encuentran estandarizados para garantizar las interoperabilidad del sistema.

Ante la posibilidad de acceder, comparar e integrar los datos a través de Internet entre distintas instituciones y bases de datos, se debe dar solución a ciertas características asociadas a la información geográfica para que ésta logre ser compartida con facilidad. Ante esto, en toda comunicación debe existir un código común que actúe como idioma de intercambio. La Interoperabilidad es “la condición mediante la cual, sistemas heterogéneos pueden funcionar como si formaran parte de un sistema único, y así intercambiar datos y distribuir procesos” [1]. Es decir, la capacidad de los sistemas para intercambiar y utilizar los datos sin gran esfuerzo. Los estándares que hacen esto posible se han elaborado y promulgado por varias organizaciones, incluyendo las Agencias Cartográficas Nacionales, organismos internacionales de normalización, y el Consorcio Geoespacial Abierto (OGC2, Open Geospatial Consortium) [2]. La interoperabilidad permite a los sistemas intercambiar datos y ejecutar tareas en

conjunto [3], llegando a un punto, en que la información debe ser entendida y útil después de dicho intercambio [4]. El desarrollo de estos estándares y la revolución del software libre o de código abierto han permitido el progresivo acercamiento de la IG al usuario común [5].

La interoperabilidad se consigue cuando las personas, organizaciones o sistemas pue-den trabajar juntas. Esto es importante para la información geográfica debido a la exigencia de “compartir información” y procesos en un campo amplio que incluya a diversos tipos de información sobre el mundo con sus caracte-rísticas diversas y complejas y los procesos de contratación de un amplio espectro de aplica-ciones, personas y organizaciones [6]. La in-teroperabilidad, cuando se trata de compartir información geoespacial, es más difícil porque la geografía del mundo es tan diversa y com-pleja, y el hecho de que todos vemos las cosas de manera diferente a causa de nuestra disci-plina profesional, nuestra cultura, y/o nuestra visión del mundo a la luz del tema que nos ocupa en un momento determinado.

En la actualidad, tanto el intercambio como la visualización de información por medio de Servicios Web Geográficos basados en la arquitectura de Servicios Web del OGC, permiten la integración de una amplia variedad de servicios “online” de visualización, geoprocesamiento y localización, que facilitan a los SIG, comunicarse unos con otros mediante una variedad de lenguajes (XML3, HTTP4), lo que indica que dichos sistemas sean capaces de conocer como de utilizar tales servicios. Esta capacidad es posible debido a las reglas establecidas para que dichos servicios hagan pública sus funcionalidades y la forma en que se debe interactuar (como se deben enviar las peticiones de servicio) vía métodos y protocolos abiertos y estandarizados.

1DIRECTIVA 2007/2/CE DEL PARLAMENTO EUROPEO DEL CONSEJO, del 14 de Marzo de 2007, por la que se establece una Infraestructura de Información Espacial en la Comunidad Europea. Disponible en [http://inspire.jrc.ec.europa.eu/] [Consultado en: Junio 6, 2012]2OGC (http://www.opengeospatial.org/)3XML (eXtensible Markup Language (lenguaje de marcas extensible))4HTTP (Hypertext Transfer Protocol)


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ISSN 0122-820XUna forma clara y de fácil consulta y visua-

lización de información geográfica son los vi-sores de información geográfica disponibles en la Web a través de los llamados Geoportales. Dichos visores son herramientas que cumplen las normas y estándares de implementación e interoperabilidad, desarrollados para aquellos usuarios cuyas necesidades no son el análisis, ni la edición sino simplemente: ubicación, localización, consulta y contextualización de información.

Ante esto, y teniendo en cuenta el surgir tecnológico y su constante evolución, quie-nes tenemos la oportunidad y la capacidad de conocimiento sobre ciertos temas que sirven como sustento a conformar nuevas herra-mientas que faciliten de cierta manera el desa-rrollo y crecimiento de un ámbito específico, que en este caso es el ámbito geoespacial y más concretamente con todo aquello vinculado al manejo, integración, análisis, producción y vi-sualización de la información geográfica; en-caminamos nuestros esfuerzos en crear, desa-rrollar, innovar, aplicar y proporcionar, tanto a personas como a entidades (públicas o priva-das), herramientas tecnológicas innovadoras que les provea de conocimiento e información de su entorno junto con su ubicación y que a su vez permitan generar beneficios persona-les, institucionales o colectivos, tal y como se puede advertir y evidenciar con la creación, implantación e inminente implementación del Geoportal IDE Chinácota.

Materiales y métodosConceptualización General

Es indudable la importancia de los datos geográficos como eficientes instrumentos de soporte a la gestión, principalmente en el ám-bito territorial. De esta forma las Tecnologías de la Información Geográfica (TIG) represen-tan un apoyo importante a la hora de gestio-nar el territorio, de diagnosticar problemas ac-tuales y futuros, o de encontrar las rutas más viables para la toma de decisiones [7].

El objetivo fundamental de estas tecnolo-gías es el de “gestionar y analizar información geográfica o geoespacial” [8]. Los avances en estas tecnologías han conducido a un incre-mento fenomenal en la cantidad de datos es-paciales, a nuevos métodos de análisis para convertir estos datos en información. Se pue-de decir que el núcleo de estas tecnologías se encuentra en la aplicación de: los Sistemas de Información Geográfica (SIG), los Sistemas de Geoposicionamiento Global (GPS), la Per-cepción Remota (PR) y las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDEs).

La llegada de los Sistemas de Información Geográfica supuso disponer de una herramien-ta con la que poder realizar análisis con base en la información almacenada en las bases de da-tos del computador y mostrar un resultado de manera gráfica. Aunque al principio operaban exclusivamente de manera local y no interco-nectada, los SIG se convirtieron rápidamente en sistemas capaces de proporcionar ayuda en los procesos de toma de decisión, gestión de territorios, gestión de emergencias, gestión de negocios, etc. [9]. Los GIS han pasado de ser una herramienta de cartografía automatizada y gestión de datos a ser una tecnología de aná-lisis con capacidad de manipulación de datos espaciales [10].

Así entonces, los SIG son una herramien-ta de análisis de información que permiten su almacenamiento espacial de forma coherente y eficiente, facilitando su actualización, mani-pulación y acceso directo al usuario, y que en efecto, no son solo un programa de ordenador para hacer y almacenar mapas como algunos creen [11].

Los SIG pueden tener sus bases de datos distribuidas en distintos servidores y acceder a ellas mediante redes de comunicación. Esto permite el acceso a la información remota existente, pero para poder mezclar la informa-ción que proviene de cada servidor, ésta debe tener ciertas características que permitan la interoperabilidad. Por ejemplo: que los archi-vos sean compatibles o que cumplan estánda-res comunes [12].


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ISSN 0122-820XHerramientas de SIG como soporte a la planificación territorial

La Planificación Territorial es un proceso estratégico orientado al futuro, sustentado en criterios racionales para la toma de decisiones. En la actualidad, los Sistemas de Información Geográfica (SIG) forman un campo interdis-ciplinar, que reúne una gran cantidad de áreas como la Geografía, las Ciencias de la Compu-tación, la Cartografía, la Ingeniería, la Planifi-cación Territorial, etc.

En Colombia, el Ordenamiento Territorial (OT) constituye un instrumento que expresa la dimensión espacial de las políticas sociales, económicas, culturales y ecológicas, con múl-tiples objetivos, entre los cuales sobresalen el desarrollo socio-económico y equilibrado del territorio con equidad entre hombres y muje-res, mejoramiento de la calidad de vida y de la seguridad ciudadana y humana de sus habi-tantes, la gestión responsable de los recursos naturales, la protección del medio ambiente y la utilización racional y diferenciada del suelo, entre otros [13]. El OT, se constituye como la carta de navegación para ordenar el territo-rio, tanto en el suelo urbano como en el suelo rural, pudiéndose expresar en un modelo es-pacial de ocupación del territorio a consolidar en el largo plazo, acompañado de un conjunto de herramientas que posibilitan su puesta en marcha, a través de la definición de las estra-tegias territoriales de uso, ocupación y manejo del suelo, en función de los objetivos econó-micos, sociales, urbanísticos y ambientales de la región.

Los SIG considerados como una herra-mienta aplicada a integrar y analizar informa-ción espacial, pueden ser vistos hasta cierto nivel, como una herramienta de gran poderío para sustentar este tipo de procedimientos. Ciertas características particulares de los SIG que los hacen muy aptos para ser aplicados en un proceso de planificación territorial, son las siguientes: la información procesada en un SIG siempre está relacionada con el territorio. Bases de datos espaciales bien estructuradas favorecen la planificación espacial. Permiten

el manejo de altos volúmenes de información. Por su capacidad de ejecutar análisis y mode-lamientos cartográficos requeridos para pro-porcionar información relevante en la plani-ficación territorial. Su facilidad de superponer y/o enfrentar diferentes capas de información en diferentes niveles de detalle de manera je-rárquica, coincide con la práctica de la plani-ficación espacial. Se puede aplicar para buscar relaciones y cohesión entre diferentes capas de información espacial. Contiene modelos y análisis poderosos que favorecen a la planifi-cación espacial. Su agilidad de editar y adap-tar datos propicia flexibilidad en el proceso de planificación. Permite elaborar valoraciones ágiles de los resultados así como hacer presen-taciones atractivas para tomadores de decisio-nes. Dispone de un carácter integrador que se puede aplicar a diferentes datos sectoriales.

Pero para realizar una adecuada gestión del territorio, es necesario definir la localización y características de las cosas del mundo real, del mundo que nos rodea, de manera que se pueda ver, interpretar y analizar la compleji-dad del medio tanto natural como humano. De esta forma se podría generar información que permita tomar decisiones con el fin de realizar un uso adecuado de los recursos, y de la misma forma optimizar la planificación y la gestión de distintas actividades que contribu-yan al desarrollo consensual de la población.

Los Sistemas de Información Geográfica

(SIG), son las herramientas que se han desarrollado mundialmente para “ayudar” a llevar a cabo estas tareas. Las ventajas que estos ofrecen para la gestión del territorio se basan en su capacidad de integrar gran cantidad de información de diversas fuentes, permitiendo su consulta y análisis de forma rápida y directa, optimizando el tiempo, el coste y los resultados [14]. Gracias a estas capacidades los SIG se han convertido en herramientas indispensables para muchos sectores de actividad tanto públicas como privadas.

Por otro lado, los mapas se ha convertido en algo habitual, y cualquier recurso puede ser


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ISSN 0122-820Xlocalizado sobre uno de ellos. Geolocalizar es como bien dice su palabra, localizar un punto es un lugar concreto, en un mapa.

Actualmente es muy común hablar de geo-localización, que consiste simplemente en conocer la ubicación geográfica de algo o de alguien de manera automática a partir de unas determinadas coordenadas. El termino geolo-calización, también denominado georreferen-ciación implica el posicionamiento que define la localización de un objeto en un sistema de coordenadas determinado. Es un concepto relativamente nuevo, que ha proliferado de unos dos años a esta parte y que hace referen-cia al conocimiento de la propia “ubicación geográfica” de manera automática y en lo po-sible en tiempo real. Este término, comenzó a crecer a un ritmo acelerado con la evolución de la tecnología móvil y más específicamente con el uso de los smartphone (teléfonos móvi-les de última generación), que de un tiempo para acá traen integrados receptores GPS que mediante la red de satélites que rodea al pla-neta, nos entregan la ubicación de cualquier punto del globo.

Aun así, aunque existen un gran número de instrumentos que nos faciliten determinar ubicación en forma de coordenadas (latitud, longitud), Internet, nos ofrece una herramien-ta conocida globalmente como Google Maps5

que nos ofrecen geolocalización sin necesidad de disponer de un dispositivo GPS, navega-dor o móvil, simplemente con conexión a In-ternet, desde el navegador (Internet Explorer, Chrome, Firefox, Opera), usando el API6 de geolocalización que tiene Google. De tal ma-nera que si necesitamos ir de un sitio (lugar) a otro, gracias a esta tecnología, solo tenemos que decir a dónde vamos, pues por medio del servicio de geolocalización ya se sabe dónde estás y posiblemente a donde llegar. Sin duda Google Maps es una de esas herramientas que han evolucionado el mundo de la geolocali-

zación. Google Maps, como servicio gratuito forma parte de Google Earth7, y entre otras cosas nos permite visualizar imágenes en 3D del planeta y combina imágenes del satélite y mapas, permitiendo que sus usuarios vean a escala un lugar específico del globo.

Aun así, con la facilidad de poder contar con esta herramienta, es significativamente necesario optar por buscar posicionamiento con dispositivos como el GPS, en parte por-que a ciertas zonas del planeta se hace más complicado obtener una imagen de satélite, por diversas razones (meteorológicas, pésima resolución, no paso del sensor, etc.), o porque el API de geolocalización de una zona en co-mún no este del todo o nada funcional, oca-sionando de tal manera, que servicios como los que presta Google sean del todo desapro-vechados.

En consecuencia, los SIG, representan un papel importante como herramienta para fomentar la ejecución de ciertas acciones (captura, recopilación e integración de datos; sectorización de zonas, limitación de zonas, distribución de zonas, elaboración de planes de manejo, localización, etc.…) que impli-quen intervención en el territorio. Aun así, el éxito de la aplicación de estas tecnologías, bá-sicamente dependerá de una apropiada capa-citación del recurso humano y de la selección de apropiados ambientes operacionales que conlleven a valorar la capacidad y potencia-lidad de estas, tanto en el ámbito de captura y organización de los datos, como en análisis y presentación (visualización) de la informa-ción como soporte a la toma de decisiones.

Sin embargo, aunque un SIG pueda ob-tener la IG de sus servidores dispersos, para poder compartir toda la IG disponible sobre un territorio hace falta que existan acuerdos entre los propietarios de esa información para que pueda ser compartida y programas capa-

5Google Maps, página principal [maps.google.com/] 6Interfaz de programación de aplicaciones API (del inglés Application Programming Interface) 7Google Earth, página principal [earth.google.com/]


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ISSN 0122-820Xces de mostrar la información compartida.

Es aquí es donde intervienen las Infraes-tructuras de Datos Espaciales (IDEs).

Figura 1: Qué es una IDE. [Fuente: GeoBolivia]

Como se había mencionado con anterio-ridad, el nacimiento de la Infraestructura de Datos Espaciales surge como consecuencia de las dificultades presentes por lograr una Inte-roperabilidad de los datos. Así entonces se de-fine una Infraestructura de Datos Espaciales (IDE) como “un sistema informático integrado por un conjunto de recursos (catálogos, servidores, programas, datos, aplicaciones, páginas Web,…), que permiten el acceso y la gestión de conjuntos de datos y servicios geográficos descritos a través de sus metadatos (mapas, ortofotos, imágenes de satélite, topónimos,…), disponibles en Internet, que cumple una serie de normas, estándares y es-pecificaciones que regulan y garantizan la intero-perabilidad de la información geográfica (normas, especificaciones, protocolos, interfaces,…). Los recursos permiten que un usuario, utilizando un simple navegador, pueda utilizarlos y combinarlos según sus necesidades” [15] (Véase Figura 1).

La creación y establecimiento de una IDE,

se justifica en base fundamentalmente a dos necesidades que deben ser resueltas [16]: 1) la de obtener fácil acceso a la información geo-gráfica. Se debe acceder fácil, cómoda y eficaz-mente a los datos geográficos existentes. La IG, que es un recurso de costosa producción y de difícil acceso (formatos, modelos, políti-cas de distribución, falta de información,…) debe dejar de serlo; y 2) la reutilización de la información geográfica. La IG debe poder reuti-lizarse una vez que ha servido para el proyecto para el cual ha sido adquirida. Se debe reutili-zar la IG generada en un proyecto para otras finalidades diferentes, dado el alto coste de su producción.

Buscando la resolución de estas dos ne-cesidades, el termino IDE es utilizado para mencionar la colección de tecnologías, polí-ticas y estructuras institucionales que facilitan la disponibilidad y acceso a la IG, ofreciendo la posibilidad de acceder a datos espaciales “heterogéneos” y distribuidos a través de este conjunto de políticas, reglas comunes y están-dares, facilitando la interconexión de la infor-mación espacial de una manera interoperable [17].

La información geográfica que gestiona una IDE puede estar en forma de ortofotos, imá-genes de satélite, mapas, nombres geográficos, capas de información de un SIG, etc. (Véase Figura 2). Así mismo, la IG a la que se quiere acceder debe ser acorde con ciertas normas y estándares y los recursos informáticos con especificaciones, protocolos e interfaces que garanticen la interoperabilidad. El ideal de los estándares8 de la información geográfica, es el mundo en el que todos se beneficien de dicha

8La ISO (International Organization for Standardization), define un estándar como: “un documento que establece los requisitos, especificaciones, directrices o características que pueden ser usados constantemente para asegurar que los materiales, productos, procesos y servicios sean aptos para su propósito”. Página principal [http://www.iso.org/iso/home.html] [Consultado en: Junio 6, 2012]

Figura 2: Información geográfica gestionada en una IDE. [Fuente: IGN]


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ISSN 0122-820Xinformación y que los servicios estén siempre disponibles a través de cualquier red, aplica-ción o sistema.

Gracias a la fuerte expansión de las IDEs se ha conseguido que una gran parte de la información geográfica existente pueda ser consultada, estudiada, analizada y/o tratada por cualquier usuario a través de un simple navegador Web. Lo que, sin duda, está favore-ciendo a la accesibilidad y universalización de un sinfín de datos geográficos que hasta hace poco sólo estaban al alcance de unos pocos afortunados [18]. Un geoportal es el punto de acceso a los contenidos de las Infraestructuras de Datos Espaciales (IDEs) [19]. Actualmen-te, podemos apreciar de forma clara y senci-lla, que tanto la consulta como visualización de IG es facilitada por visores de información geográfica disponibles en la Web a través de los geoportales. Estos visores que se muestran como herramientas que cumplen las normas y estándares de implementación e intero-perabilidad, son desarrollados para aquellos usuarios cuyas necesidades no son el análisis ni la edición, sino simplemente la ubicación, localización, consulta y contextualización de información.

Portales Geográficos o Geoportales

Aunque existen múltiples definiciones so-bre lo que son los servicios Web, una posible sería hablar de ellos como un conjunto de aplicaciones o de tecnologías con capacidad para interoperar en la Web. Estas aplicaciones o tecnologías intercambian datos entre sí con el objetivo de ofrecer unos Servicios [20]

El desarrollo y mantenimiento de un geoportal, permite tanto a productores como a usuarios de la información geográfica, el acceso, la disponibilidad, el uso, la reutilización y el intercambio de datos espaciales, así como el desarrollo de aplicaciones específicas online para la satisfacción de necesidades puntuales de la sociedad, convirtiendo a la información geográfica en un bien de uso y beneficio común [21].

Así pues, un geoportal es un sitio Web cuyo objetivo es ofrecer al usuario, de forma prác-tica e integrada, el acceso a una serie de re-cursos y servicios basados en IG, resolviendo la conexión física y funcional entre los alma-cenes de datos geográficos y los usuarios de información geográfica [22].

Los datos que puede ofrecer un geoportal pueden ser de lo más variado, y definen el tipo de geoportal que queremos desarrollar: turís-tico, de información urbanística, comercial, etc. Un geoportal utiliza la red para facilitar el descubrimiento, acceso y visualización de datos geoespaciales, por medio un navegador estándar de internet, favoreciendo la intero-perabilidad, integración, e intercambio de in-formación entre ciudadanos, Instituciones o agentes sociales. Con el auge de las IDEs, estos servicios han aumentado considerablemente su potencialidad, tanto por la prestación del servicio (desarrollos sobre servicios Web Geo-gráficos estandarizados OGC: WMS (Web Map Service), WFS (Web Feature Service), WCS (Web Coverage Service), Catálogos,...) como por la posibilidad de ser invocados tanto des-de el portal propio como desde otros externo.

Características de un Geoportal

Un buen geoportal debe cuidar aquellos as-pectos que hacen más eficaz su utilización por todo tipo de usuario, en particular [23]:

Universalidad, un geoportal debe ser multilingüe y tener, al menos, una versión en inglés; debe ser además visible des-de los sistemas operativos más usuales (Windows, Unix, Linux, Macintosh,…) y utilizando los navegadores más frecuen-tes (Internet Explorer, Firefox, Opera, Mo-zilla, Safari, Netscape,…)

Usabilidad, un geoportal debe ser cómo, fácil de utilizar, auto-explicativo y senci-llo.

Accesibilidad, para facilitar el acceso a usuarios discapacitados, al menos a las páginas estáticas, dadas las dificultades


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ISSN 0122-820Xtécnicas de hacer accesibles los conteni-dos cartográficos.

Diseño, de manera que sea atractiva, or-denado, seductor y trasmita los valores que el proyecto considere más importan-te.

Disponibilidad, del geoportal y de las apli-caciones cliente en él integradas.

Rendimiento, de las aplicaciones cliente, de manera que la respuesta sea rápida incluso en momentos de alta demanda y con gran número de usuarios concurren-tes. El internauta típico abandona cual-quier portal Web que tarde en responder más de unos pocos segundos.

Uso de los Geoportales

Tabla 1: Uso de los Geoportales. [Fuente: Elaboración propia]

Ventajas que ofrece un Geoportal

Cooperación interinstitucional. Planeación estratégica. Minimizar la duplicación de esfuerzos. Socialización de los datos/información. Resaltar el valor de la información

geográfica. Información actualizada y continua. Análisis para tomadores de decisiones. Realización y actualización de metadatos. Única base nacional, regional, local. Definición de políticas. Definición de estándares.

Software de aplicación Son múltiples las herramientas software que

se utilizan para el desarrollo e implementación de aplicaciones en el contexto de una IDE, y que deben cumplir con los estándares del Open Geospatial Consortium (OGC) para que puedan integrarse y ser accesibles a través de un geoportal Web (Véase Figura 3).

Hay que destacar que entre las múltiples herramientas se encuentran tanto software propietario como software libre.

Figura 3. Ejemplo Software IDE. [Fuente: Elaboración propia]

ResultadosPropuesta para la creación del Geoportal IDE del municipio de Chinácota

Chinácota, es un Municipio ubicado en el departamento de Norte de Santander, distante 39,7 km de su capital Cúcuta y 586 km de Bogotá (capital de Colombia). El territorio municipal se encuentra ubicado en el valle de la cordillera oriental, a 7º37’ latitud norte y 72º36’; longitud oeste, del Meridiano de Greenwich. El municipio de Chinácota pertenece a la subregión sur-oriental del departamento Norte de Santander, con una extensión total de 166.64 Km2, extensión área urbana: 3.8 Km2, extensión área rural: 162.84 Km2 9.

PROVEEDORES DE IG CONSUMIDORES DE IG

Quiénes Agencias gubernamentales y fuentes comerciales. Profesionales y casuales.

Para qué Publicar la descripción (metadatos: datos sobre datos) de su información geográfica.

Buscar y acceder a la información que necesitan.

Cómo Publicándolos por medio de páginas Web y/o portales de contenido geográfico (Geoportales).

Acceden a portales o Geoportales

9Datos del sitio oficial, disponible en [http://www.cucuta-nortedesantander.gov.co/nuestromunicipio.shtml?apc=mIxx-1-&m=f]


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ISSN 0122-820XTeniendo en cuenta que la información

geográfica juega un papel muy importante en el desarrollo de la sociedad, esta debe ser vista como un recurso fundamental para desarro-llo sostenible de una organización, institución pública o privada. Para el caso de las adminis-traciones públicas, los entes municipales de-ben considerar de vital importancia los avan-ces tecnológicos que conduzcan a facilitar al ciudadano el acceso a la información pú-blica, como una oportunidad para potenciar las Infraestructuras de Datos Espaciales con información correspondiente al ámbito local, permitiendo así, que municipios como Chi-nácota, puedan estar en una posición de pri-vilegio para su potencial incorporación en la IDE de Colombia y poder convertirse en una administración de referencia en este ámbito y constituirse como experiencia piloto para el entorno administrativo local y regional.

La puesta en práctica de un proyecto de Infraestructura de Datos Espaciales IDE, se materializa a través de un geoportal que ofrez-ca como mínimo los siguientes tres servicio: servicio de visualización (que permita la visuali-zación de los datos a través de servicios Web y, opcionalmente, su consulta), servicio de locali-zación (que posibilite la búsqueda de conjun-tos de datos y servicios a través del contenido de sus metadatos) y servicio de Catalogo (que permita la localización en un mapa a través de un nombre geográfico).

El desarrollo y mantenimiento de un geoportal, permite tanto a productores como a usuarios de la información geográfica, el acceso, la disponibilidad, el uso, la reutilización y el intercambio de datos espaciales, así como el desarrollo de aplicaciones específicas online para la satisfacción de necesidades puntuales de la sociedad, convirtiendo a la información geográfica en un bien de uso y beneficio común [24].

No podemos negar que una Infraestructura de Datos Espaciales es mucho más que un geo-portal, pero en este proyecto nos enfocaremos especialmente a ésta herramienta. El propósi-to es poder identificar un modelo de desarro-

llo que cumpla con todos los requerimientos tanto a nivel internacional como nacional en cuanto a interoperabilidad, producción, ma-nejo y uso de la información geográfica.

Ámbito de aplicación del OT en el munici-pio de Chinácota

Como muchos municipios en Colombia, Chinácota no está exento de necesidades de índole económico, político, social, de salud, de infraestructura, la escasez de información, dificultad de localización, del desconocimien-to de muchas de sus características, etc., que obligan a buscar alternativas de solución y de toma de decisiones que den cómo resultado labores de prevención, mantenimiento y/o correctivos útiles como herramientas idóneas para las demandas presentadas por el munici-pio y la región.

El Acuerdo Nº 009 del 10 de Mayo de 2003 “por el cual se adopta el Esquema de Ordena-miento Territorial del Municipio de Chinácota para el período 2003 - 2014 y se dictan otras dis-posiciones”, es el que enmarca el Plan de Or-denamiento Territorial (POT) del municipio.

En consecuencia, y teniendo en cuenta las con-sideraciones presentes en el Acuerdo No. 006 del 11 de Julio de 2007, “[…] por el cual se adopta el proyecto de revisión, modificación y ajuste del EOT (Esquema de Ordenamiento Territorial) del Municipio de Chinácota según modificación ex-cepcional de Normas Urbanísticas”, el cual alude entre consideraciones, que “[…] el municipio de Chinácota debe adoptar la revisión parcial, ajuste y nuevas disposiciones de su Esquema de Ordena-miento Territorial en cumplimiento de lo dispuesto Ley 388 de 1997 en su artículo 9 como un instru-mento básico para desarrollar el proceso del Or-denamiento del Territorio municipal, definiéndolo como un conjunto de objetivos, directrices, polí-ticas, estrategias, metas, programas, actuaciones y normas adoptadas para orientar y administrar el desarrollo físico del territorio y la utilización del suelo. Por lo que, se hace necesario realizar una revisión general a las normas urbanísticas del EOT, debido a que este presenta conflictos o dua-lidad en su interpretación por no presentar unas


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ISSN 0122-820Xnormas claras, las cuales han permitido que este instrumento de planificación se convierta en un tropiezo para el desarrollo armónico de la ciudad” y que “[…] además, se deben corregir impresio-nes normativas y cartográficas relacionadas con las áreas y usos del suelo municipal, las cuales dificultan la acción de planificación en el territo-rio, siendo indispensable realizar cambios en los usos del suelo, debido a que no están cumpliendo con su función social y por el contrario dificultan el proceso de crecimiento y desarrollo del muni-cipio”.

Ante esta situación, se “propone” la im-plantación de un sistema capaz de aportar ideas, de visualizar formas, de promover es-trategias, de agilizar tácticas, consolidando el carácter de infraestructura básica de desa-rrollo que posibilite una mejora en el proceso de toma de decisiones de cualquier actuación sobre el territorio, sustentando así la confor-mación y creación de un geoportal, como he-rramienta capaz de establecer acciones apro-piadas para el crecimiento y desarrollo del municipio. La actual administración, en cabe-za de su alcalde y de la oficina de Planeación y Desarrollo Municipal, buscan estrategias que combinen el desarrollo y la utilización de este tipo de herramientas y que admitan que tanto administradores como personas del común, se orienten junto con las políticas, estrategias, objetivos, acciones y actuaciones planteadas por los diferentes entes municipales en el EOT (Esquema de Ordenamiento Territo-rial), en sus componentes general, urbano y rural, como instrumento que permita estimu-lar el proceso de crecimiento y desarrollo del municipio de Chinácota como Paraíso Agro-Turístico.

Riesgos y obstáculos

La Información Geográfica producida en las instancias de los diferentes sectores de la comunidad de Chinácota, no es de fácil dispo-sición ni acceso, ni mucho menos completa ni organizada para ser compartida con el mínimo de calidad dictaminado por las agencias tan-to nacionales como internacionales para tales efectos.

Esto conlleva a encontrar una serie de in-convenientes:

Información no catalogada. Dificultad para encontrar los datos reque ridos: ¿Quién los tiene? ¿Como los requie-ro? Desconocimiento del origen, calidad y li-naje de los datos conseguidos. Circulación de copias y versiones diversas de datos. Falta de transferencia tanto de datos como de conocimiento. Escasez de recurso humano capacitado. Escasez de recursos tecnológicos (software, equipamiento adecuado, y otros). Falta de protocolos y estándares, y a su vez esto conlleva a que se presente:

Incoherencia en la Información, sin articu-lación o integración. Duplicación de esfuerzos. Duplicación de costos. Falta de datos adecuados y precisos para la toma de decisiones. Falta de servicios de información geográ-fica.

Objetivos del Geoportal IDE Chinácota

Los objetivos del Geoportal, como compo-nente de la IDE del Municipio de Chiná-cota, son:

Conseguir una mayor integración de las iniciativas relacionadas con el Esquema de Ordenamiento Territorial del municipio, con la mínima dificultad y coste posible, utilizando para ello tecnología libre y con-solidada internacionalmente. Permitir el descubrimiento de los conjuntos de datos y servicios geográficos de la IDE del municipio de Chinácota que se vayan incorporando y sean accesibles desde Inter-net. Promover la difusión y reutilización de la información geográfica y los geoservicios. Ofrecer en la medida de lo posible su funcionalidad en base a geoservicios que cumplan las normas, estándares y especifi-caciones que regulan y garantizan la inte-


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ISSN 0122-820Xroperabilidad de la información geográfica. Proporcionar funcionalidad de interés ge-neral (visor de información, catálogo de datos, descarga de datos, etc.). Dar a conocer las novedades o noticias referentes a la IDE del municipio de Chi-nácota y a la disponibilidad en internet de nuevos conjuntos de datos o geoservicios.

Fase de análisis: identificación y selección de alternativas

Con la exploración de una muestra significativa de geoportales IDE (en especial IDEs de España y de Colombia), acusaremos un patrón básico para la conformación y funcionamiento de los geoportales de IDEs que actualmente ofrecen IG, servicios y aplicaciones que han sido desarrolladas para facilitar o ejecutar tareas específicas pertinentes a la gestión y utilización de los datos espaciales. Con ésta labor, se pretende determinar un patrón común a todos los geoportales explorados, que sirva como indicativo de soporte a considerar para la “implantación de un Geoportal IDE en el municipio de Chinácota, Norte de Santander, Colombia”. El propósito es generar un modelo, una referencia básica y sencilla que sirva de base y de guía para la “creación e implementación del primer Geoportal de la Infraestructura de Datos Espaciales del Municipio de Chinácota (que se denominará Geoportal IDE Chinácota), por las autoridades competentes, y en conformidad con las iniciativas desarrolladas a nivel nacional e internacional para tal fin, pero adaptables a la propia realidad política, social y económica del municipio y la región.

Se ha realizado un estudio concienzudo de documentación, visitas a sitios Web, revisión de informes estratégicos, revisión de estándares de interoperabilidad y normas de obligado cumplimiento, en definitiva una amplia exploración y análisis de productos análogos, conexos al tema de investigación, fundamentalmente IDEs nacionales (de España y de Colombia), regionales como aquellas IDEs internacionales que pueden

servir de referencia.

Para lograr concretar un modelo de traba-jo razonable, se determinaron las necesidades principales en cuanto al funcionamiento y ca-racterísticas tecnológicas del sistema, así como el análisis de la información existente para ali-mentar la base de datos geográfica. Este análi-sis permitirá a los gestores públicos contar con criterios claros para la fase de implementación completa del sistema y prepararse en función de los requerimientos tecnológicos.

Análisis del software necesario. En los últimos años, tanto el software libre como de código abierto, cobran cada vez más fuerza como alternativa real y posible ante el software propietario. El software libre y abierto permite a los usuarios acceso al código fuente, modificarlo, corregirlo, mejorarlo, adaptarlo y redistribuirlo en función de sus necesidades. Cuando se tiene un modelo de código abierto, se previene entre otras cosas, el reinventar opciones, duplicar trabajo, reducir tiempo de distribución; permitiendo que el trabajo del Software ya hecho pueda ser reutilizado en otras actividades.

Sistemas gestores de bases de datos. Una base de datos se muestra como un conjunto de datos relacionados entre sí. Los Sistemas de Gestión de Bases de Datos (SGBD) son un tipo de software muy específico, dedicado a servir de interfaz entre la base de datos, el usuario y las aplicaciones que la utilizan, y que permiten almacenar y posteriormente acceder de forma rápida y estructurada a la información contenida en una base de datos. A partir de la utilización de un Sistema Gestor de Bases de Datos (SGBD), se integra la IG, junto a información alfanumérica asociada y otros tipos de información.

Análisis sobre el servidor web. Un ser-vidor web será en encargado contestar todas aquellas peticiones de ejecución que requiera un cliente o un usuario, de forma adecuada, entregando como resultado ya sea una página Web o cualquier otro tipo de información de acuerdo a los comandos solicitados.


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ISSN 0122-820XAnálisis sobre el servidor de mapas. Los

servidores de mapas permiten la interacción con la información espacial almacenada en servidores de datos espaciales accesibles vía Web. Un servidor de mapas se encarga de atender las peticiones del servidor web para acceder a la información geográfica y desple-gar la misma a los clientes del sistema. El de-sarrollo de los servidores de mapas ha sido pa-ralelo al desarrollo de aplicaciones en internet y a su integración con tecnologías de SIG, por lo cual existe una amplia variedad de posibili-dades y desarrollos.

Transferencia tecnológica final de software libre/abierto

Las aplicaciones y tecnologías propuestas para la implantación de la arquitectura del geoportal (Véase Figura 4), se sustentan com-pletamente en software libre. Cabe mencionar que el Sistema Operativo para la instalación de los servidores de aplicaciones y bases de datos dependerá directamente del sistema disponible (Windows, GNU/Linux) en la al-candía municipal (Ayuntamiento). En lo co-rrespondiente a las aplicaciones, se proponen las siguientes:

Figura 4. Arquitectura y Tecnologías del Geoportal IDE Chinácota. [Fuente: Elaboración propia]

Servidor de bases de datos. De acuerdo al análisis realizado sobre el sistema gestor de bases de datos (entre MySQL10 y PostgrSQL11),

se considera que PostgreSQL resulta ser la mejor opción como SGBD junto con la extensión espacial PostGIS12. Este sistema gestor de bases de datos objeto-relacional, con más de 16 años de desarrollo activo, en donde su estabilidad, potencia, robustez, facilidad de administración e implementación de estándares se exponen como las características más destacables durante su desarrollo. PostgreSQL funciona muy bien con grandes cantidades de datos y una alta concurrencia de usuarios accediendo a la vez al sistema, mostrándose hoy en día como el sistema libre más avanzado, fiable y con gran diferencia, soporta la mayoría de las transacciones SQL, control concurrente e integridad de datos. La extensión espacial PostGIS, es un proyecto separado que ofrece el soporte de objetos geográficos y funciones geométricas y topológicas para el tratamiento de los datos espaciales basados en estándares OGC (Open Geospatial Consortium). El Sistema Gestor tiene como funciones principales las siguientes: 1) almacenar estructuradamente y segura todos los datos geográfico vectoriales y alfanuméricos existentes en para el sistema, y 2) permitir una recuperación eficiente de los datos por medio del lenguaje de consulta SQL, así como facilitar las funciones espaciales y de acceso a las geometrías.

Servidor de mapas. Se propone la plata-forma de código abierto MapServer13, (sobre GeoServer14 y MapGuide15) como aplicación intermedia que permita servir los datos es-paciales a través de Servicios Web geográfi-cos (WMS, WFS) a los clientes del sistema. MapServer, originalmente desarrollado por la Universidad de Minnesota, permite el acceso a la base de datos espacial y publicación de la información geográfica de acuerdo a están-dares del OGC (Open Geospatial Consortium). Este Servidor de mapas posibilita la integra-ción de todas las fuentes de datos geográficos ráster y vectorial (modelos de datos de un SIG) del sistema, para proporcionar la renderiza-ción (proceso de generar una imagen desde un modelo), ya sea como imágenes georreferen-ciadas o vectores a los visores Web de mapas en la aplicación, o a los clientes que soporten


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Desde este punto de vista, MapServer brin-da la suficiente estabilidad, desempeño, flexi-bilidad y escalabilidad para el desarrollo del módulo de información geográfico del Geo-portal, con las ventajas que representa el có-digo abierto en costo y adquisición junto con la libertad para modificarlo y utilizarlo.

Servidor web. Se considera que la aplica-ción intermedia encargada de comunicar las peticiones del cliente con las respuestas de los servidores de aplicaciones es Apache HTTP Server16, por ser uno de los más potentes del mercado, ofreciendo una perfecta combina-ción entre estabilidad y sencillez.

Por otro lado, corre en una multitud de Sistemas Operativos, lo que hace de este prác-ticamente una herramienta universal. Es una tecnología gratuita de código abierto. Es un ser-vidor altamente configurable de diseño modu-lar. Es muy sencillo ampliar sus capacidades. Trabaja con una gran cantidad de lenguajes. Permite personalizar la respuesta ante los po-sibles errores que se puedan dar en el servidor.

Servicio web de mapas. Se considera la aplicación gvSIG17 es en la actualidad una de las mejores herramientas para Sistemas de In-formación Geográfica (SIG) desarrollado en software libre. Entre sus múltiples funcionali-dades se encuentra la posibilidad de conectar con Servidores que ofrecen WMS, permitien-do la visualización de la imagen cartográfica con la ventaja de poder mostrar la leyenda con múltiples niveles de desagregación. Apar-te, combina la visualización con las funciona-lidades de una herramienta SIG: posibilidad de combinar capas, de montar nuevas capas teniendo el WMS como referencia, de obte-ner información sobre los elementos identifi-

cados en el propio Servicio WMS (GetFeatu-reInfo), etc. gvSIG permite al usuario publicar información geoespacial y metadatos a través de Servicios Web estándares OGC, desde la propia interfaz de gvSIG y sin necesidad de hacerlo directamente sobre el software del ser-vidor correspondiente.

Viabilidad del Geoportal para el Municipio de Chinácota

Antes de la puesta en marcha de cualquier proyecto y asumir el riesgo inherente a su de-sarrollo, es imprescindible realizar un análisis para comprobar su viabilidad económico-financiera-funcional, de tal forma que los re-sultados obtenidos nos permitan concluir si es conveniente llevar a cabo dicho proyecto, si hay que realizar alguna modificación o con-viene abandonar la idea.

Viabilidad económica. Se dice que un pro-yecto cual sea, demostrará ser viable económi-camente, siempre que se obtenga de él, una rentabilidad (utilidad o beneficio) positiva y aceptable. Por lo tanto, económicamente el proyecto de Geoportal IDE para el Municipio de Chinácota, ha demostrado ser beneficioso, ya que éste, al ser conformado en su totali-dad con software libre o de código abierto, no conlleva en cuanto a infraestructura ningún cargo económico. No obstante, cabe mencio-nar que en algún momento de su etapa de im-plementación, seguramente conllevará algún coste económico en cuanto a personal, reque-rimiento de equipos (ordenadores), talleres de actualización, capacitación, mantenimiento, etc., costos considerados no tan altos como los beneficios que se pueden generar.

Viabilidad financiera. Se dice que un pro-yecto será viable desde el punto de vista fi-

10MySQL, página principal del proyecto [www.mySQL.com] 11PostgreSQL, página principal del proyecto [www.postgreSQL.org] 12PostGIS, página principal del proyecto [http://postgis.refractions.net/] 13MapServer, página principal [www.mapserver.org/] 14Geoserver, página principal del proyecto [geoserver.org/] 15Mapguide, página principal del proyecto [mapguide.osgeo.org/] 16Apache HTTP Server, página principal del proyecto [www.apache.org/] 17gvSIG, página principal del proyecto [www.gvsig.org/]


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ISSN 0122-820Xnanciero, siempre y cuando, en todo momen-to, demuestre contar con recursos suficientes para poder hacer frente a las obligaciones de pago contraídas en su desarrollo. En nuestro caso como el desarrollo del Geoportal IDE del Municipio de Chinácota, arranca sin ningún coste económico (infraestructura del Geopor-tal), esto hace que los recursos que se puedan invertir en el mismo sean lo suficientemente cómodos. No obstante, cabe mencionar que para el buen funcionamiento del proyecto seguramente se deberán invertir nuevos re-cursos al sistema, todo dependerá del trabajo alcanzado por este.

Viabilidad funcional. Se dice que la viabi-lidad funcional de un proyecto es la capacidad de desarrollo del mismo tanto a nivel técni-co, operativo como humano. Ante esto, una vez implementado el Geoportal, se establece-rán una serie de talleres, seminarios, y demás actividades pertinentes a capacitar personal idóneo para tal fin. Así mismo, se considera la disponibilidad total de la administración pública para poner en funcionamiento la he-rramienta.

ConclusionesLas nuevas tecnologías facilitan una serie

de herramientas dispuesta en la Web de for-ma libre, que facilitan el manejo de Infor-mación geográficamente referenciada como instrumentos para la adecuada planificación y gestión del territorio. Un geoportal puede mostrarse como un “servicio” de consulta pú-blica y si es preciso universal, y en lo posible de carácter gratuito, ofreciendo las posibilidad de geolocalizar servicios, vías, negocios, par-celas, carreteras, caminos, ríos, montes u otro tipo de parajes, realizar croquis y mapas de lo-calización, obtener recorridos, capturar datos Georreferenciados de instalaciones deporti-vas, agrícolas o referencias catastrales, etc.

Un geoportal puede ser visto como una he-rramienta de clase mundial, una herramienta que permite no solo a los administradores, a los ciudadanos locales sino foráneos, poder

ver y conocer información acerca de una re-gión como recurso turístico, económico, so-cial, laboral, etc. En su faceta más técnica, el geoportal dará acceso controlado a una In-fraestructura de Datos Espaciales (IDE), desa-rrollada en tecnologías Open Source (software libre/abierto), con información geográfica re-levante del municipio de Chinácota (Colom-bia) y que actualmente se encuentra dispersa en las diferentes secciones de la administra-ción municipal (infraestructura, acueducto, electricidad, agropecuaria,…), de forma que pueda ser compartida y contrastada tanto por profesionales instituciones, como por usuarios del común (comunidad).

El hecho es que los geoportales están ahí, esperando a ser consultados y utilizados por sus usuarios, sean estos especialistas o no el tema. Pero para que el usuario final sea el mayor beneficiario de estas herramientas, se debe precisar que el acceso a los mismos sea lo más transparente y claro posible, que no confunda, que sea fácil de interpretar, en definitiva que el usuario pueda disfrutar de un modo muy pactico del uso y posibilidades de estas herramientas.

En la actualidad, un gran número de ins-tituciones públicas y privadas se esfuerzan en ofrecer información geográfica a través de un servicio de geoportal, sin embargo, es preciso considerar que en muchos casos, la prestación de estos servicios no se ciñe a una necesidad tan real de una comunidad, sino posiblemen-te de una disposición política producto justa-mente de una cierta competencia institucio-nal. Ciertamente, como motivación debería ser lo que demanda la comunidad, pues se debería procurar dotar a los portales de infor-mación geográfica de un nuevo concepto ba-sado en las “necesidades reales de los usuarios finales”.

Esta premisa se ha podido constatar como verdadera al explorar el Esquema de Ordena-miento Territorial (EOT), del municipio de Chinácota, así mismo, como en la escasa por no decir “nula” presencia de proyectos y tra-bajos realizados a la fecha por las instituciones


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ISSN 0122-820Xque participan en alguna medida en la confor-mación de la Infraestructura Colombiana de Datos Espaciales, y que vayan encaminados específicamente al municipio de Chinácota, su entorno o la región.

Seguros de esto, hemos querido presentar una propuesta elemental de modo que sirva de referencia básica para cuando llegue el momento de la implementación y puesta en marcha del primer geoportal de la Infraestructura de Datos Espaciales del Municipio de Chinácota (Geoportal IDE Chinácota), y de la región.

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ISSN 0122-820X Interpretación palinofacial a partir de la identificación de la materia orgánica de los carbones del manto 160, bloque Norte– Mina el Hatillo, departamento del Cesar.



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1Geólogo, Esp. Minería a cielo Abierto, Docente catedrático

Fundación Universitaria del Área Andina, sede Valledupar-


[email protected]

2Geóloga M.Sc en Geología Petrolera, ICP – ECOPETROL-


[email protected].

3Ingeniero de minas de la Fundación Universitaria del

Área Andina, Sede Valledupar - Colombia.

Correo electrónico:[email protected]

4Estudiante de ingeniería de minas de la Fundación

Universitaria del Área Andina, Sede Valledupar - Colombia.


PP: 68-79

Elias Ernesto Rojas-Martinez1 Tatiana Milena Juliao-Lemus2 Dino Carmelo Manco-Jaraba3 Carlos Andrés Contreras-Fernández4

ResumenEn la fase de explotación del manto 160 en el bloque norte de la mina El Hatillo (Departamento del Cesar), se detectaron cambios verticales y latera-les en la calidad del carbón, que afecta la explotación en dicha área, con el fin de establecer si esta variabilidad está relacionada con los paleoambientes y la procedencia de la materia orgánica que los generaron, se tomaron 22 mues-tras correspondientes a los litotipos identificados en 4 puntos del bloque norte, sometiéndose a una interpretación palinofacial mediante la identificación de la materia orgánica, por medio de análisis visual de láminas delgadas a par-tir de métodos no oxidativos. La determinación de palinomorfos, fitoclastos y materia orgánica amorfa principalmente, logró establecer la presencia de tres palinofacies, palinofacies 1, constituida por Botryococcus, fitoclastos amorfos aciculares, esporas de hongos y cutículas, palinofacies 2: constituida por granos de polen, fitoclastos traslucidos no bioestructurados, algas, fito-clastos traslucidos bioestructurados, fitoclastos opacos equidimensionales y por secreciones y palinofacies 3: constituida por foraminíferos, fitoclastosa-morfizados, esporas, hifas de hongos y por materia orgánica amorfa fluores-cente, este análisis palinofacial permitió establecer que el paleoambiente de formación de los carbones se dio en un ambiente continental cercano a línea de costas con eventos importantes de fluctuaciones marinas.

Palabras clave: palinofacies, materia orgánica, carbón, palinomorfos.

AbstractIn the exploitation phase of the mantle160 in the north block of the mine El Hatillo (Department of Cesar), were detected in vertical and lateral changes in coal quality, which affects the operation in that area, to establish whe the this variability related to the palaeoenvironment sand source of organic matter that generated them, 22 samples were taken for the lithotypes identified in block 4 points north palinofacial undergoing interpretation by identifying

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ISSN 0122-820Xorganic matter, through analysis thin – film visual from non – oxidative methods. The determination of palynomorphs, fitoclastos mainly amorphous and organic matter, managed to establish the presence of three palynofacies, palynofacies1, comprising Botryococcus, fitoclastos amorphous, fungal spores and cuticles, palynofacies 2: consisting of pollen grains, translucent fitoclastos biostructures not algae, fitoclastos biostructures translucent, opaque equidimensional fitoclastos, secretions and palynofacies 3: consists of foraminifera, fitoclastos amorfizados, spores, fungal hyphae and fluorescent amorphous organic matter, this analysis established that palinofacial the paleoenvironment of formation of the coals resulted in continental coast lines with important events in marine fluctuations.

Keywords: palynofacies, organic matter, coal, palynomorphs

Introducción

Los métodos palinológicos para la prepa-ración de palinofacies no han cambiado en gran medida desde [1] hasta nuestros

días, utilizando para la preparación de placas de palinofacies ácidos como el HCL, HF Y HNO3.

El término usado para describir la materia orgánica fósil en las rocas sedimentarias es Kerógeno [2] y fue introducido por Crum en 1912[3] y ha continuado en su evolución al-canzando dos definiciones:

Desde el punto de vista geoquímico se de-fine el Kerógeno como “la materia orgánica insoluble en solventes orgánicos” [4]. Los petrógrafos orgánicos definen el Kerógeno como “el residuo particulado de materia orgá-nica aislado de una roca sedimentaria después de una completa dilución de la matriz rocosa por medio de ácido clorhídrico HCl y ácido fluorhídrico HF (proceso no oxidativo, es de-cir sin tratamiento por medio de ácido Nitríco HNO3” [2].

Una clasificación preliminar de la materia orgánica fue discutida durante el Open Work-

shop on Matter Clasification, celebrado en la Universidad de Amsterdan, en Junio de 1991 [5]; donde la materia orgánica fue denomina-da “materia orgánica palinológica”, con el fin de describir el Kerógeno observado mediante el empleo del microscopio en luz transmitida.

Una amplia descripción de las categorías de la materia orgánica puede ser encontrada en la literatura [4], [6-16].

El termino palinofacies fue introducido por primera vez por Combaz [10], para “describir la totalidad de los componentes orgánicos ob-servados en una imagen al microscopio”. El término se hizo popular en estudios detallados publicados posteriormente. No obstante esta definición varía entre los diferentes autores.

Algunos llaman a los componentes orgá-nicos “materia orgánica” [4], [3], [7], [8], [9], [11], [14], [17], [18], [19], [20] y otros lo llaman “Kerógeno” [21-28], siendo éste el término más empleado en la actualidad para describir los componentes orgánicos [2].

En el presente artículo se definen las pa-linofacies de los carbones del manto 160 del bloque norte de la mina El Hatillo, La Loma, Departamento del Cesar, a partir de la identi-

Interpretación palinofaciala partir de la identificación de la materia orgánica de los carbones del manto 160, bloque norte– Mina el Hatillo, departamento del Cesar.

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ISSN 0122-820Xficación de la materia orgánica sedimentaria presente en 22 muestras de carbón, median-te el análisis visual de láminas delgadas rea-lizadas a partir de métodos no oxidativos. La determinación de las palinofacies presentes se realizó a partir del conteo de 300 puntos en cada lámina, en los cuales se identificaron palinomorfos, fitoclastos y materia orgáni-ca amorfa principalmente. La integración de cada uno de los componentes orgánicos uti-lizando clusters modo R a partir del software Statistica Versión 7, permitió la identificación de las palinofacies; luego se integraron las pa-linofacies por medio del clúster modo Q (res-tricción estratigráfica) a partir del software libre PAST (Palaeontological STatistics).

La integración de los paleoambientes pro-puestos por las palinofacies por medio de la identificación y conteo de los macerales (luz reflejada), permitieron la interpretación de las facies de depositación de la materia orgánica,mediante esta interpretación pa-linofacial y la identificación de las materia orgánica se busca establecer si la calidad del manto 160 y su variabilidad lateral y vertical guardan relación con la fuente de la materia orgánica, el ambiente de depositación en que se generaron o las condiciones en que se dio la diagénesis de estos materiales.

MetodologíaMuestreo de carbón

Se recolectaron 22 muestras mediante un muestreo de canal, seleccionando cua-tros frente fresco en producción de car-bón del manto 160, identificadas de la si-guiente manera: estación SMD1(SMD1-01, SMD1-02, SMD1-03, SMD1-04, SMD1-05, SMD1-06), estación SMD2 (SMD2-01, SMD2-02,SMD2-03, SMD2-040), estación OPM1(OPM1-01O, OPM1-02O, OPM1-03O, OPM1-040, OPM1-050 OPM1-06O), estación OPM2 (OPM2-020, OPM2-030, OPM2-070, OPM2-090, OPM2-120, OPM2-13). (Figura 1, 2, 3), (Tabla 1, 2, 3, 4).

Preparación de la muestra

Se utilizó el método de preparación de palinofacies implementado por el laboratorio de carbones de la Universidad Nacional de Colombia sede Medellín y donde se observan los resultados del procedimiento con ácidos desde el inicio hasta el final. Se trata de aislar una cantidad adecuada de microfósiles en tan buen estado de preservación como sea posible y con una tolerancia mínima a la destrucción, esto implica emplear las técnicas más apropiadas para preservar la mayor cantidad de rasgos de los organismos.

Figura 1. Ubicación puntos de muestreo en el manto 160

Fuente: (Gómez, J. M. et al., 2010)

Estación OPM1 Estación OPM2

Figura 2. Columnas estratigráficas del manto 160 en las estaciones OPM1 y OPM2


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Estación SMD1 Estación SMD2

Figura 3. Columnas Estratigráficas del manto 160 en las estaciones SMD1 y SMD2

Tabla 1. Toma de muestras estación OPM1

Fuente: (Quijano &Ramirez., 2011)[29]

Tabla 2. Toma de muestras estación OPM2

Fuente: Quijano &Ramirez, 2011[29]

Tabla 3. Toma de muestras estación SMD1

Fuente: Quijano &Ramirez, 2011 [29]

Tabla 4. Toma de muestras estación SMD2

Fuente: Quijano &Ramirez., 2011[29]

Clasificación y conteo de la materia orgánica

Tyson [16] sugiere que un conteo ideal establece contar 500 partículas (cuando existe una alta diversidad de partículas de kerógeno) o 300 partículas (cuando el contenido orgánico es más homogéneo) por muestra. En este estudio se ha establecido un conteo de 300 partículas por muestra, tanto en luz blanca transmitida como en fluorescencia.

Para el análisis visual de las muestras se utilizó un microscopio de luz blanca transmitida y luz azul UV incidente (fluorescente) LeitzLaborlux S de la marca Leica, adaptado con una cámara moticam 2500, para la toma de microfotografías.

El conteo se realizó con ocular de aumento de 10X y objetivo de aumento de 20X, sobre el segmento más cercano (cubre objetos inferior, con partículas tamizadas en malla 20) y se registraron las partículas de tamaño superior a 10 micrómetros discriminadas por medio de una parrilla reticulada. En el caso de los palinomorfos con tamaño inferior a 10 μm son considerados equivalente a los de tamaño igual o superior a 10 μm [16].

Estadística

Los datos registrados luego de hacerse el conteo son promediados y luego normalizados, para poder representar las tendencias y la relación de cada componente en particular con respecto al total de las partículas contadas.

Posteriormente se procede al análisis de

Nº Muestras Coordenadas Techo

(m) Base (m)

Espesor (m) Litotipo Rumbo

N E H

N38E/60E 1 2E+06 1E+06 14 0 0,39 0,39 Clareno 2 2E+06 1E+06 14 0,39 0,67 0,28 Dureno 3 2E+06 1E+06 14 0,67 1,92 1,25 Clareno 4 2E+06 1E+06 14 1,92 3,17 1,25 Clareno 5 2E+06 1E+06 14 3,17 4,59 1,43 Clareno+dureno 6 2E+06 1E+06 4,59 6,02 1,43 Clareno+dureno

Nº Muestra Coordenadas Techo

(m) Base (m)


N E H

No determinado-pliegue

7 2E+06 1E+06 -32 0 0,42 0,42 Clareno

9 2E+06 1E+06 -32 0,42 0,82 0,4 Vitreno

12 2E+06 1E+06 -32 0,82 1,29 0,47 Dureno 13 2E+06 1E+06 -32 1,29 3,33 2,04 Vitreno 5 2E+06 1E+06 -32 3,33 3,54 0,21 Dureno 3 2E+06 1E+06 -32 3,54 3,9 0,36 Clareno 2 2E+06 1E+06 -32 3,93 6 2,07 Vitreno


(m) Base (m)


N E H 1 2E+06 1E+06 -47 0 0,37 0,37 Clareno N70E/5SE 2 2E+06 1E+06 -47 0,58 0,66 0,08 Dureno 3 2E+06 1E+06 -47 0,9 1,77 0,87 Vitreno 4 2E+06 1E+06 -47 1,77 2,08 0,31 Dureno 5 2E+06 1E+06 -47 2,74 4,08 1,34 Clareno 6 2E+06 1E+06 -47 4,08 5,63 1,55 Vitreno


(m) Base (m)


N E H N65E/63E 4 2E+06 1E+06 41 0 2,2 2,2 Clareno

3 2E+06 1E+06 41 2,2 4,1 19

Intercalaciones de dureno de 15 a

20 cm con clareno de 5 a 10

cm

2 2E+06 1E+06 41 4,1 5,2 1,1 Dureno 1 2E+06 1E+06 41 5,2 5,8 0,6 Clareno


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ISSN 0122-820Xclúster o agrupamiento, el cual tiene por fin agrupar un conjunto de observaciones en un número dado de clústeres o grupos. Este agrupamiento se basa en la idea de distancia o similitud entre las observaciones

En este estudio se aplicaron los clúster modo R (evaluación de componentes orgáni-cos (Kerógeno)), que nos permite evaluar el poder discriminatorio de cada uno de los com-ponentes orgánicos presentes en las muestras y finalmente establecer la cantidad de Palinofa-cies del total de muestras analizadas, y clús-ter modo Q (agrupamiento de muestras) que revelan las diversas tendencias de los grupos de kerógeno. El análisis clúster modo-R fue realizado usando el software STATISTICA versión 7 (1984-2000); para el análisis clús-ter modo-Q se empleó el software libre PAST (Palaeontological STatistics), ya que este per-mite realizar el análisis de agrupamiento de las muestras con restricción estratigráfica.

Resultados ydiscusión

Cada conteo realizado en las diferentes placas palinológicas se normalizó para posteriormente ser sometidos al análisis de agrupamiento (modo-R) mediante el uso del software STATISTICA-7 (Figura4).

Figura 4. Dendograma generalizado del análisis de palinofacies (modo R) de las 22 muestras analizadas.

Se obtuvieron tres palinofacies como se muestran en las figuras 6, 7, 8 y 9 se puede observar que solo la palinofacies 3 podría tener alguna influencia marina; las palinofacies 1 y 2 parecen estar influenciadas por sedimentos terrestres.

Palinofacies 1: Constituida por Botryo-coccus, fitoclastos amorfos aciculares, esporas de hongos y cutículas (Figura 5).

Figura 5. Constituyentes de la palinofacies 1.

Palinofacies 2: Constituida por granos de polen, fitoclastos traslucidos no bioestructura-dos, Algas, Fitoclastos traslucidos bioestruc-turados, Fitoclastos opacos equidimensionales y por secreciones (Figura 6).

Figura 6. Constituyentes de la palinofacies 2.

Palinofacies 3: Constituida por foraminí-feros, Fitoclastosamorfizados, esporas, hifas de hongos y por materia orgánica amorfa fluores-cente (Figura 7).


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Figura 7. Constituyentes de la palinofacies 3

Palinofacies de las secciones SMD1, SMD2, OPM1 y OPM2

En la figura 8 se observa que en todas las secciones la palinofacies 3 predomina excepto en la sección OPM2, en ésta predomina la palinofacies 2. La palinofacies 1 está presente en todas sin ser predominante.

P1: Palinofacie 1. P2: Palinofacie 2. P3: Palinofacie 3. SMD1, SMD2, OPM1, OPM2 : Secciones.

Figura 8. Predominio de las palinofacies en las diferentes secciones.

Palinofacies para las secciones individuales.

Sección SMD1.

De acuerdo al dendograma de la figura 9 esta sección se divide en tres intervalos de acuerdo al grado de afinidad entre las muestras.

P1: Palinofacies 1. P2: Palinofacies 2. P3: Palinofacies 3. SMD1: Sección SMD1.

Figura 9. Predominio de las palinofacies en los intervalos de la sección SMD1.

Teniendo como referencia la sección SMD1 en las figuras 8, 9; se observa que en los intervalos 1, 3 predomina la palinofacies 3; solo en el intervalo 2 predomina la palinofacies 2. En el intervalo 2 igualmente predomina la palinofacies 1 (Figura 10).

Figura 10. Clúster donde se integra el dendograma (modo-Q) y las palinofacies resultantes del

dendograma (modo-R) del análisis Palinofacial de la sección SMD1.

Sección SMD2.

De acuerdo al dendograma de la figura


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ISSN 0122-820X11, esta sección se divide en dos intervalos de acuerdo al grado de afinidad entre las muestras.

P1: Palinofacies 1. P2: Palinofacies 2. P3: Palinofacies 3. SMD2 Sección 2.

Figura 11. Predominio de las palinofacies en los intervalos de la sección SMD2.

Teniendo como referencia la sección SMD2 en las figuras 8,11; se observa que en el intervalo 2 predominan las palinofacies 2 y 3 (Figura 12).

Figura 12. Clúster en el cual se integra el dendograma (modo-Q) y las palinofacies resultantes del

dendograma (modo-R) del análisis Palinofacial de la sección SMD2.

Sección OPM1.

De acuerdo al dendograma de la figura 13, esta sección se divide en tres intervalos de acuerdo al grado de afinidad entre las muestras.

P1: Palinofacies 1. P2: Palinofacies 2. P3: Palinofacies 3. OPM1: Sección 1.

Figura 13. Predominio de las palinofacies en los intervalos de la sección OPM1.

Teniendo como referencia la sección OPM1 en las figura 13, se observa que en el intervalo 3 predomina la palinofacies 3, en el intervalo 1 y 2 predomina la palinofacies 2. La palinofacies 1 se presenta en todos los intervalos sin ser relevante (Figura14).


dendograma (modo-R) del análisis Palinofacial de la sección OPM1.


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ISSN 0122-820XSección OPM2.

De acuerdo al dendograma de la figura 15, esta sección se divide en dos intervalos de acuerdo al grado de afinidad entre las muestras.

P1: Palinofacies 1. P2: Palinofacies 2. P3: Palinofacies 3. OPM2: Sección 2.

Figura 15. Predominio de las palinofacies en los intervalos de la sección OPM2

Teniendo como referencia la sección OPM2 en la figura 15 se observa que en el intervalo 2 predomina la palinofacies 3 y en el intervalo 1 predomina la palinofacies 2 (Figura 16).


dendograma (modo-R) del análisis Palinofacial de la sección OPM2

Del análisis de los clúster y graficas se pue-

de deducir que la palinofacies 3 de influencia marina predomina en los intervalos 1 y 3 de la sección SMD1, en el intervalo 2 de la sección SMD2, en el intervalo 3 de la sección OPM1 y en intervalo 2 de la sección OPM2. Los demás intervalos de las diferentes secciones tienen influencias terrestres y podría hacerse correla-ciones entre ellos.

Con la interpretación palinofacial y los litotipos encontrados en las columnas levan-tadas en los frentes muestreados para esta investigación, se plantea hipotéticamente una interpretación paleoambiental, correla-cionándose los 4 frentes muestreados en el presente estudio. Estableciéndose ambientes de depositación de pantano de bosques húme-dos, de bosques secos en condiciones reotrófi-cas, en un ambiente donde el nivel freático se encuentra sobre la superficie de la turba y pre-sencia de abundante aporte de nutriente; en condiciones mesotróficas, es decir con escasos aportes de nutrientes; en condiciones ombo-tróficas, su suministro nutricional proviene de precipitaciones atmosféricas, razón por la cual son pobres en nutrientes (Figura 17). No obstante para corroborar y precisar este plan-teamiento, se hace necesario realizar estudios de petrografía orgánica y análisis próximo e integrar esta información con la interpreta-ción palinofacial que conduzca a un modelo paleoambiental del manto 160 que permita vislumbrar con mejor claridad si la variabili-dad de la calidad del manto se encuentra rela-cionado a la fuente de la materia orgánica y a las condiciones de depositación.


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Figura 17. Interpretación paleo ambiental hipotética con base en los análisis palinofaciales y litotipos identificados.

ConclusionesA partir de la metodología desarrollada y la

técnica empleada se lograron identificar tres palinofacies caracterizadas así: palinofacies 1, constituida por botryococcus, fitoclastos amor-fos aciculares, esporas de hongos y cutículas, relacionadas a ambientes lacustres estuaricos en zona de línea costera, palinofacies 2: cons-tituida por granos de polen, fitoclastos traslu-cidos no bioestructurados, algas, fitoclastos traslucidos bioestructurados, fitoclastos opa-cos equidimensionales y por secreciones aso-ciadas a ambiente continentales y palinofacies 3: constituida por foraminíferos, fitoclastosa-

morfizados, esporas, hifas de hongos y por ma-teria orgánica amorfa fluorescente, indicando ambiente marino con fluctuaciones a conti-nental debido a periodos de transgresiones y regresiones.

El análisis palinofacial de las muestras re-colectadas en la estación SMD1, revelan que hacia la base del manto 160 predomina la pa-linofacies 3 y hacia el tope hay prevalencia de las palinofacies 3 y 2; en la estación de mues-treo SMD2, hacia la base y el tope prevalece la palinofacies 3, en la estación OPM1 hacia la base hay predominio de la palinofacies 3, con presencia considerable de la palinofacies 2, en la estación OPM2, hacia la base hay do-


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ISSN 0122-820Xminio de la palinofacies 2 y hacia el tope la palinofacies 3.

La integración de las palinofacies definidas por las columnas estratigráficas levantadas en las cuatros estaciones de muestreo permi-te precisar que el paleoambiente del manto 160 corresponde a un ambiente continental pantanoso de bosque húmedo y seco cercano a línea de costa con eventos importantes de fluctuaciones marinos someros transgresivos, evidenciando que los carbones de este man-to se formaron cerca de la línea de costa con constantes periodos de transgresiones y regre-siones, que generaban cuencas restringidas con ambientes anóxicos, que facilitaban la acumulación y sedimentación de azufre de ahí la variabilidad tanto vertical como lateral de la calidad de los carbones del manto 160 de la mina El Hatillo, hipotéticamente se plantea una interpretación paleoambiental que debe ser corroborado con estudios de petrografía orgánica y análisis próximos.

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