LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.
ISSN en línea: 2789-3855, octubre, 2025, Volumen VI, Número 5 p 2135.
DOI: https://doi.org/10.56712/latam.v6i5.4728
Propuesta de un manual de prácticas de química sin residuos
peligrosos para ingenieros industriales
Proposal for a manual of non-hazardous waste chemistry practices for
industrial engineers
Lucila Márquez Pallares1
lucila.mp@apizaco.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0003-2422-7800
Tecnológico Nacional de México. Instituto Tecnológico de Apizaco
Tlaxcala – México
Jacquelin León Báez
jacquelin.leon@tlatlauquitepec.tecnm.mx
https://orcid.org/0000-0003-4588-6127
Instituto Tecnológico de Tlatlauquitepec
Puebla – México
Jacinto Flores Minor
jacinto.fm@apizaco.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0001-0272-434X
Tecnológico Nacional de México. Instituto Tecnológico de Apizaco
Tlaxcala – México
Vicente Castillo Benítez
vicente.cb@apizaco.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0000-8077-6631
Tecnológico Nacional de México. Instituto Tecnológico de Apizaco
Tlaxcala – México
Josefina Montiel Corte
vicente.cb@apizaco.tecnm.mx
https://orcid.org/0009-0001-4641-6947
Tecnológico Nacional de México. Instituto Tecnológico de Apizaco
Tlaxcala – México
Artículo recibido: 09 de julio de 2025. Aceptado para publicación: 30 de octubre de 2025.
Conflictos de Interés: Ninguno que declarar.
Resumen
Derivado de la generación de residuos peligrosos dentro del laboratorio de química en el ITA, se
elaboró durante el curso intersemestral “Química sin residuos peligrosos” un manual de prácticas que
tienen como objetivo disminuir el impacto ambiental de los mismos. Las prácticas que se proponen
abarcan las 5 unidades del temario de ingeniería industrial, siendo las de mayor impacto para el perfil
del ingeniero industrial, la elaboración de productos cotidianos (gel antibacterial, jabón, polímeros)
que pueden ser un nicho de oportunidad para producir sus propias marcas, además del uso de la
plataforma interactiva phet colorado, y la generación de material didáctico, son de gran ayuda para no
generar residuos. El manual de prácticas impacta positivamente en el alumnado, ya que aprenden los
principios de las reacciones químicas, desarrollan las habilidades técnicas y ayudan al cuidado del
medio ambiente.
1 Autora de correspondencia.
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.
ISSN en línea: 2789-3855, octubre, 2025, Volumen VI, Número 5 p 2136.
Palabras clave: phet colorado, alcohol polivinílico, electrólisis
Abstract
Due to the generation of hazardous waste within the chemistry laboratory at ITA, a manual of practices
was developed during the course "Chemistry without Hazardous Waste" with the aim of reducing its
environmental impact. The proposed practices cover the five units of the chemistry subject of
industrial engineering. The most impactful for the industrial engineer profile are the production of
everyday products (antibacterial gel, soap, polymers), which can be a niche opportunity to produce
their own brands. In addition, the use of the interactive platform phet colorado and the generation of
teaching materials are of great help in reducing waste generation. The manual of practices has a
positive impact on the students, as they learn the principles of chemical reactions, develop technical
skills, and contribute to protecting the environment.
Keywords: phet colorado, polyvinyl alcohol, electrolysis
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Cómo citar: Márquez Pallares, L., León Báez, J., Flores Minor, J., Castillo Benítez, V., & Montiel Corte,
J. (2025). Propuesta de un manual de prácticas de química sin residuos peligrosos para ingenieros
industriales. LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades 6 (5), 2135 – 2145.
https://doi.org/10.56712/latam.v6i5.4728
LATAM Revista Latinoamericana de Ciencias Sociales y Humanidades, Asunción, Paraguay.
ISSN en línea: 2789-3855, octubre, 2025, Volumen VI, Número 5 p 2137.
INTRODUCCIÓN
A partir de la situación de confinamiento derivado de la pandemia por covid-19, los docentes se
adaptaron a la tecnología, utilizando plataformas interactivas gratuitas como phet colorado, para la
enseñanza de los conceptos; esto ayudó a la disminución de residuos peligrosos dentro del laboratorio,
sin embargo, no es suficiente para el alumnado ya que requieren desarrollar habilidades técnicas, por
lo que se deben realizar prácticas que no generen residuos y utilizar material didáctico. De los
productos que tuvieron mayor demanda en la pandemia y que la gente usa con mayor frecuencia son
los geles antibacteriales. Por lo que, en el ITA, durante el curso intersemestral “Química sin residuos
peligrosos” se optimizó el proceso para la obtención de gel antibacterial humectante, con el cual no se
generan residuos y el alumnado de forma individual o en equipo obtienen el producto que utilizan de
forma cotidiana.
Otro producto de limpieza es el jabón, existen varios procesos en la literatura para su obtención, pero
el más común es por medio de la reacción de saponificación, sin embargo, el principal desafío radica
en la adaptación del método al tipo de aceites y/o grasas residuales disponibles, dado que presentan
variaciones significativas en su composición y, por ende, en su índice de saponificación. Existen
estudios realizados principalmente en México (Márquez Pallares et al.,2024), Ecuador (Bombón N. y
Albuja M., 2014), Perú (Davis Fernández, A. et. al., 2020) y Colombia (Arias Rodríguez M. Y. y Ibarra
Mojica, D. M., 2018), que demuestran que se puede obtener jabón a partir de aceites residuales, dichos
trabajos fueron la base para la optimización del proceso de saponificación en el Tecnológico de
Apizaco.
Otro material importante en la industria moderna son los polimeros, sin embargo, uno de sus
principales problemas medioambientales es el prolongado tiempo que requieren para degradarse. En
particular, los polímeros derivados de fuentes sintéticas pueden persistir en ecosistemas durante
décadas o siglos, acumulándose y ocasionando daño ecológico. Para mitigar estos impactos, la
industria ha optado por polímeros biodegradables como los hechos a base de alcohol polivinílico, por
lo que en el curso “Química sin residuos peligrosos” se realizó la síntesis del polímero en diferentes
concentraciones para observar las características y posibles usos, ya que según Elgharbawy, A.S et al.,
(2024), este material presenta potencial para degradarse bajo condiciones adecuadas gracias a su
solubilidad en agua y su capacidad de ser metabolizado por microorganismos especializados, aunque
su tasa de biodegradación depende fuertemente de factores como la estructura del polímero, el
ambiente microbiano, temperatura y pH.
El propósito de este trabajo es dar a conocer la importancia de la enseñanza de la química, sintetizando
productos de utilidad, sin generar residuos peligrosos, lo que contribuye al objetivo general del sistema
de gestión de la calidad de los tecnológicos, el cual fomenta la cultura de cuidado del medio ambiente,
además contribuye a la constante formación de recursos humanos.
METODOLOGÍA
Se tomó como base el temario de la carrera de Ingeniería industrial para la adaptación de las prácticas.
Tema 1. Materia, estructura y periodicidad. Subtema 1.3. Dispersiones o mezclas. Se realizó una
búsqueda bibliográfica para probar las técnicas metodológicas reportadas para la obtención de gel
antibacterial y se realizó la optimización del proceso dentro de las actividades del curso intersemestral
“Química sin residuos peligrosos”. Para el subtema 1.4 Caracterización de los estados de agregación
de la materia se propone una práctica interactiva en la plataforma Phet colorado
https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter/latest/states-of-matter_es.html, para el
aprendizaje del diagrama de fases y el concepto del punto triple en diferentes sustancias. En el
subtema 1.8. Periodicidad química, se realizó la estructura de la tabla periódica en lona, y se adicionó
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1cm2 de velcro en cada una de las posiciones de los elementos, también se elaboraron tarjetas con
las variaciones periódicas para que los alumnos identificaran el lugar del elemento, según sus
características. Se realizó un video para demostrar el uso que puede tener este material interactivo e
incentivar a los docentes de química a utilizarla.
En el tema 2. Enlaces Químicos y el Estado Sólido. Subtema 2.5 Enlace iónico y 2.8 Enlace covalente.
Se generó un circuito que consta de un interruptor, cables conectores, led y un convertidor de voltaje
CA/CD, con el cual se puede comprobar si las sustancias son buenas conductoras tanto en estado
sólido como disueltas en solventes de diferente polaridad, esta es una de las principales diferencias
entre enlaces. También se creó una tabla comparativa donde el alumno irá anotando sus
observaciones con lo cual podrá concluir el tipo de enlace que tiene cada una de las sustancias con
las cuales trabajó.
En el tema 3. Compuestos orgánicos e inorgánicos. Subtema 3.9. Plásticos y Resinas. Se realizó la
síntesis de un polímero a base de alcohol polivinílico a una concentración de 6,8,10 y 12%. Se puede
tener variantes de esta práctica al adicionar fibras de diferentes materiales para tener un material
compuesto.
En el tema 4. Reacciones Químicas Inorgánicas. Subtema 4.9. Reacciones químicas simples, y 4.11.
Compuestos de importancia económica, industrial y ambiental. Se realiza el proceso de saponificación,
utilizando aceite reciclado, según la metodología reportada por Márquez-Pallares et. al., (2022).
En el tema 5. Conceptos Generales de Gases, Termoquímica y Electroquímica, se armó durante el curso
intersemestral “Química sin residuos peligrosos, un dispositivo a partir de cargadores reciclados de
celulares y puntas de grafito que funcionan como electrodos para llevar a cabo la reacción de
electrólisis para la separación de sal, para que el alumnado comprenda los principios de la
electroquímica.
RESULTADOS
En el Tema 1. Materia, estructura y periodicidad. Subtema 1.3. Dispersiones o mezclas, la investigación
bibliográfica arrojó diferencias entre los procedimientos y los reactivos utilizados, que se resumen en
la siguiente tabla
Tabla 1
Metodologías para producir gel antibacterial
Fuente (año /
tipo)
Tipo de
formulación
Composición
clave /
concentración
de alcohol
Espesante y %
típico (ejemplos)
Pasos / metodología
resumida
WHO — Guide
to local
production
(2010)
solución(no gel) Etanol 80% v/v ó
Isopropanol 75%
v/v; glicerol
1.45% v/v; H₂O₂
0.125% v/v; resto
agua destilada
No incluye
espesantes (no
es gel)
Medir alcohol →
añadir glicerol y H₂O₂
→ completar con agua
destilada → envasar;
controlar volumen y
seguridad.
How to make
hand sanitiser
gel. Goh et al.,
(PMC, 2020)
Protocolo
práctico para
convertir
formulación
alcohólica en
gel
Usa alcohol
(varía, p.ej. 70%
v/v en ejemplos
experimentales);
incluye glicerol
como
humectante
Carbopol (ej.
Carbopol 940)
0.3–1.0% ;
neutralizante TEA
(triethanolamine)
0.2–0.8%
Disolver carbopol en
parte de agua →
añadir alcohol
lentamente
(controlando mezcla)
→ incorporar glicerol
→ neutralizar con TEA
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para gelificación →
ajustar pH y
viscosidad → envasar.
Estudios sobre
carbómeros
(Carbopol
940/980) —
Berardi /
Perinelli (2021–
2023)
Investigación de
la optimización
de geles
Alcohol en rangos
50–80% w/w en
estudios de
estabilidad; ideal
mantener ≥60%
ethanol o ≥70%
isopropanol para
eficacia
Carbomer 0.25–
1.0% (según
viscosidad
deseada); TEA
0.4–2% según
neutralización
Evaluación:
hidratar/dispersionar
carbómero, introducir
alcohol con agitación,
neutralizar
(TEA/NaOH) hasta
obtener viscosidad
deseada; pruebas
reológicas y
estabilidad.
Estudios
experimentales
/ trabajos de
formulación
(Rahmatullaha
et al., estudios
académicos)
Formulación y
evaluación
(ensayos de
estabilidad y
antimicrobiano)
Alcohol 60–80%
(según ensayo);
inclusión de
extractos
esenciales en
algunos trabajos
Carbopol 940:
0.3–0.5% con
TEA 0.4–0.8%
(ejemplo
experimental)
Prepararon varias
proporciones para
optimizar viscosidad y
testaron actividad
microbiana y
estabilidad física.
Oor lo que se realizaron pruebas a nivel laboratorio, para la optimización del producto dentro de las
actividades del curso intersemestral “Química sin residuos peligrosos”, obteniendo un gel con una base
del 70% alcohol y 30% agua, se adiciona glicerina para hacerlo un producto humectante, gotas de
romero como esencia y agente antibacterial siguiendo el procedimiento de la figura 1; sin generar
residuos peligrosos en esta práctica.
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Figura 1
Metodología para producir gel antibacterial
Para el subtema 1.4 Caracterización de los estados de agregación de la materia, se utiliza la plataforma
Phet colorado (https://phet.colorado.edu/sims/html/states-of-matter/latest/states-of-
matter_es.html), en la que se observan los cambios de fase de los diferentes elementos y compuestos,
además permite controlar dos variables, que son la temperatura y la presión del sistema, se muestra
el diagrama de fases con el que se puede encontrar el punto triple de diferentes sustancias, también
se pueden hacer interacciones para observar la relación que existe entre la energía potencial y la
distancia entre moléculas como se observa en la Figura 2.
Figura 2
Esquema de la práctica ¨Estados de la materia” de la plataforma phet colorado
Siendo esta práctica de gran utilidad para el aprendizaje de los conceptos de cambio de estado de la
materia y punto triple.
En el subtema 1.8. Periodicidad química, se hizo uso de la estructura de la tabla periódica y de las
tarjetas de las variaciones periódicas. Con los alumnos se realizó un video para demostrar el uso que
puede tener este material interactivo e incentivar a los docentes de química a utilizarla, el enlace del
material audiovisual es: https://www.youtube.com/watch?v=y2gUBNGpkLM
Preparar la
solución
alcohol-agua
(70:30)
Adicionar
paulatinamente
el carbopol(a
través de un
cernidor)
Agitar manualmente
Adicionar
glicerina y
aroma
Adicionar
trietanola
mina
Cambio de aspecto
de la solución, de
blanquizco a
transparente (ph
aprox. A 7)
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En el tema 2. Enlaces Químicos y el Estado Sólido. Subtema 2.5 Enlace iónico y 2.8 Enlace covalente,
se generaron 6 circuitos como el que se muestra en la Figura 3.
Figura 3
Circuito para medir la conducción de compuestos y soluciones
Con el que el cual se puede demostrar si las sustancias son buenas conductoras tanto en estado sólido
como disueltas en solventes de diferente polaridad, esta es una de las características que
complementan la siguiente tabla, con la cual los alumnos pueden saber que tipo de enlace tiene cada
una de las sustancias. Con este circuito se logró sustituir el uso de pilas dentro del laboratorio.
Tabla 2
Características con las cuales se puede determinar el tipo de enlace de las sustancias
Sustancias sal Sulfato de
cobre
parafina azúcar poliestireno cobre
Características
Dureza
Punto de fusión
Solubilidad den agua
Solubilidad en tolueno
Conductividad en
disolución
Tipo de enlace
En el tema 3. Compuestos orgánicos e inorgánicos. Subtema 3.9. Plásticos y Resinas, se obtuvieron
polímeros con diferente dureza, según la concentración del alcohol polivinílico. Se muestra en la Figura
4 el polímero con una concentración de 10%.
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Figura 4
Polímero a base de 10% de alcohol polivinílico
Este tipo de polímeros pueden adicionarse con celulosa de diferente origen vegetal para formar
materiales compuestos.
En el tema 4. Reacciones Químicas Inorgánicas. Subtema 4.9. Reacciones químicas simples, se enseña
el principio de la reacción de saponificación, con la que en el curso “Química sin residuos peligrosos”
se obtuvieron jabones de 10 g cada uno, adicionados con glicerina y aceite de romero, como se muestra
en la Figura 5, cabe mencionar que en esta práctica tampoco se generan residuos y el alumnado
aprende el manejo de bases fuertes, el principio de la reacción de saponificación y experimenta lo que
es una reacción exotérmica. Se muestra la metodología en la Figura 6.
Figura 5
Jabones humectantes a base de aceite reciclado
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Figura 6
Metodología para la obtención de Jabones humectantes
En el tema 5. Conceptos Generales de Gases, Termoquímica y Electroquímica, se realizó la técnica de
electrólisis para la separación de sal, utilizando el dispositivo que se generó en el curso intersemestral
“Química sin residuos peligrosos” y que se muestra en la Figura 7.
Figura 7
Dispositivo adaptado para su uso en la reacción de electrólisis. Grafito extraído para su uso como
electrodo
La reacción se llevó a cabo produciendo cloro, el cual se liberó en forma de gas, con lo cual los alumnos
comprenden los conceptos de reacción no espontánea, oxidación, reducción, agente oxidante, agente
reductor, electrólisis y los procesos a nivel industrial que se llevan a cabo para la obtención de
productos.
Medir 100
mL de aceite
Adicionar
paulatinamente
13 gr de NaOH
disueltos en 33
mL de agua
Agitar manualmente
Agitar con
una
batidora de
inmersión
Adicionar
glicerina y
aroma
Poner en moldes,
dejar que se
complete la reacción
durante 15 días.
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DISCUSIÓN
Muchos manuales que están vigentes dentro de las instituciones fueron realizados por docentes que
laboran desde hace tiempo en las instituciones, al menos desde antes de la pandemia de covid-19,
tiempo en el que no se le daba la importancia necesaria a la utilización de plataformas interactivas
para realizar prácticas, además muchas de las prácticas utilizan grandes cantidades de sustancias
para demostrar los conceptos, generando cantidades de ácidos, bases, metales pesados, etcétera, por
galones y en el peor de los casos, mal etiquetados. Por lo que es importante la actualización de los
manuales, y con las prácticas propuestas en este trabajo, se logra el aprendizaje de los temas
relacionados al perfil de ingeniería industrial, reduciendo al mínimo la generación de residuos
peligrosos, y enseñando el cuidado del ambiente al utilizar en la mayoría de las prácticas compuestos
y materiales reciclados, además se sintetizan sustancias como jabón, gel y polimeros que son de
importancia industrial.
CONCLUSIÓN
Se logró optimizar el proceso para la producción de gel antibacterial, el cual es usado por el alumnado
y no se generan residuos peligrosos lo cual ayuda al ambiente y genera una mejor higiene. También se
obtuvieron jabones hidratantes por medio del proceso de saponificación y al implementar el
procedimiento dentro del manual de prácticas de química, se asegura el constante reciclaje de aceite,
con lo que se cumple el modelo circular para este residuo; así mismo con la obtención de polímero
biodegradables se incentiva el cuidado del ambiente, aunado a la elaboración de material didáctico y
el uso de la plataforma Phet colorado se cumplió el objetivo de reducir residuos peligrosos y se
construyó el manual de prácticas del laboratorio de química para ingenieros industriales.
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ISSN en línea: 2789-3855, octubre, 2025, Volumen VI, Número 5 p 2145.
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