EstándarBase: Un proyecto piloto “Leonardo da Vinci” para educación práctica y capacitación en química

Traducido por Rosa Huertas Mora

Utilización de un cromatógrafo de gases en un laboratorio húngaro Imagen cortesía del equipo del proyecto EstándarBase

El proyecto EstándarBase ha presentado en Internet 72 procedimientos analíticos estándar utilizados en la industria que han sido adaptados para estudiantes de colegios y  facultades. Ken Gadd y Luca Szalay explican los objetivos y el uso de los productos EstándarBase.

Los objetivos del proyecto EstándarBase – importancia de la calidad

¿Cómo puedes estar seguro de que tu Coca Cola^® no contiene demasiada cafeína, tu vino no tiene demasiado dióxido de azufre o que el agua que bebes no te dañará?  No es probable que mucha gente sepa cómo chequear estas sustancias. Por eso confiamos en lo que nos cuentan cualificados científicos.

El control de calidad en la manufactura de productos químicos, como alimentos, bebidas o productos farmacéuticos es vital. Se han utilizado procedimientos analíticos estándar para asegurar los estándar de calidad. Los químicos analíticos que trabajan en la industria y en sectores de servicio público deben estar adecuadamente cualificados y tener las habilidades, conocimientos  y experiencia para hacer bien su trabajo. Esto incluye ser capaces de utilizar los procedimientos analíticos estándar.

Estos procedimientos pueden ser locales (utilizados por compañías específicas), nacionales o internacionales. Muchos estándar ahora son internacionales, como los estándares de la Organización Internacional de Estandarización (ISO). Los científicos trabajan cada vez más con colegas de países europeos  o de otros países más lejanos. El proyecto Estándar Base se basa en el convencimiento de que sería beneficioso enseñar algunos aspectos comunes de los procedimientos analíticos en institutos de formación profesional y facultades de Europa.

Sin embargo, los procedimientos analíticos estándar de la industria no pueden ser utilizados en la escuela por falta de equipos especializados, productos químicos, expertos y tiempo. El proyecto Estándar Base plantea hacer accesibles los procedimientos analíticos estándar industriales para los estudiantes de los colegios y facultades. Se han adaptado los procedimientos para utilizarlos en estos casos, y se han revisado y añadido a la página web EstándarBase para su uso. Además, se facilita su uso para estudiantes que quieran compartir y comparar sus resultados con estudiantes de otras instituciones y países.

Realización de un procedimiento EstándarBase por estudiantes eslovenos Imagen cortesía del equipo del proyecto EstándarBase

Los profesores implicados en el estudio piloto observaron que la motivación es un aspecto significante. Utilizar la ciencia en situaciones de la vida real interesa y atrae a los estudiantes. Es más significativo y relevante para los estudiantes medir el contenido de alcohol de una botella de cerveza  que medir la concentración en una muestra preparada por el profesor.

Metodología y resultados del proyecto Estándar Base

Colegas asociados con cuatro de las instituciones participantes (Petrik Vocational School en Hungría^w1, Drenthe College en los Países Bajos^w2, Institute 'Jozef Stefan' en Eslovenia^w3 y 4science en el Reino Unido^w4) han desarrollado y probado 18 procedimientos estándar cada uno, alcanzando un total de 72. Cada institución, junto con la Universidad Eötvös Loránd en Hungría^w5, probó los procedimientos desarrollados por otras. Los proyectos modificados y los resultados se colgaron en la página web^w6 de Estándar Base.

Los análisis se clasificaron en dos categorías:

1. Productos disponibles comercialmente
   Científicos de cada institución analizaron los productos disponibles de las mismas marcas comerciales, como pasta de dientes, aspirina y otros productos farmacéuticos, cola, gasolina y chicle (los detalles específicos están disponibles en la página web EstándarBase), lo que permite una comparación directa. De hecho, los laboratorios escolares pueden participar en “un test competencia de laboratorio”.

2. Estudios ambientales
   Los colegas de cada institución analizaron muestras ambientales tomadas en su propia localidad, cómo aire y agua. Los estudiantes no esperaban obtener los mismos resultados que ningún otro. Sin embargo, podían buscar tendencias o pautas en datos recogidos en diferentes localizaciones.

Breve resumen de algunos procedimientos Estándar Base

Determinación de ácido cítrico en el chicle Hubba-Bubba utilizando una titulación ácido-base

El objetivo de este procedimiento analítico es determinar el contenido de ácido cítrico en la goma de mascar Hubba Bubba. Se puede encontrar este chicle en Reino Unido y en la mayoría de Europa. El método descrito está basado en un procedimiento analítico utilizado en los laboratorios de la compañía Wrigley en Plymouth, Reino Unido. Se ha publicado una descripción detallada del proceso en Ciencia en la Escuelaw8.

Titulación en un laboratorio holandés Imagen cortesía del equipo del proyecto EstándarBase

Determinación del contenido del ión fluorato en la pasta de diente utilizando un potenciómetro

Se añade fluorato al agua de bebida y a la pasta de dientes para inhibir las caries dentales; también se encuentra en efluentes de muchos procesos industriales, como por ejemplo en la manufactura de fluoropolímeros. En este análisis, se utiliza el electrodo selectivo al ión en estado sólido (ISE) para medir el potencial de una muestra de pasta de dientes fluorada (o una muestra de agua fluorada).

Determinación de zinc en pastillas multivitamínicas utilizando voltímetros

En la industria farmacéutica a menudo es necesario determinar la presencia de pequeñas cantidades de metales, por ejemplo elementos traza en pastillas multivitamínicas. Este método se aplica para la determinación de zinc en un rango de concentración de 10 a 200 μg/dm³.

Próximamente: Actividades basadas en problemas para la educación vocacional de ciencias

Los estudiantes de escuelas y colegios de formación profesional a menudo siguen procedimientos prácticos establecidos. Por ejemplo, pueden determinar el contenido de la concentración de nitrato o de fosfato en una solución. Utilizar estos análisis en el contexto de un problema real -¿Por qué el agua de este lago está verde?- ilustra la relevancia y la utilidad que tienen. Para poder desarrollar tanto habilidades profesionales más amplias como las técnicas analíticas, los estudiantes tienen que trabajar teniendo en cuenta limitaciones, como el tiempo limitado, el presupuesto y los recursos. Se pueden proporcionar algunos procedimientos analíticos y que los estudiantes decidan cuál son los más adecuados para la situación.

De esta forma, las técnicas analíticas y la teoría subyacente permanecen, pero se desafía a los estudiantes  para que las utilicen en situaciones que imiten auténticas prácticas de trabajo. Así el equipo de proyecto ProBase (formado por los mismos participantes que tomaron parte en el proyecto EstándarBase) quiere desarrollar un rango de actividades que muestre no sólo como la ciencia funciona, sino también cómo trabajan los científicos. En este proyecto los estudiantes utilizan el conocimiento científico para resolver problemas. (a) Ellos trabajan en equipos, (b) controlan el tiempo, el volumen de trabajo y los recursos y (c) se comunican unos con otros y con el personal no científico. Estas son habilidades esenciales utilizadas en la práctica científica.

El equipo del proyecto EstándarBase Imagen cortesía del proyecto EstándarBase

Esperamos que cada vez más escuelas y colegas puedan usar y contribuir a la base de datos EstándarBase y Probase en los próximos años.

Referencias en la web

w1 – Petrik Vocational School, Hungría: www.petrikl.sulinet.hu

w2 – Drenthe College Unit Techniek, Países Bajos: www.drenthecollege.nl

w3 – Institute 'Jozef Stefan', Eslovenia: www.ijs.si/ijs.html

w4 – 4science, Reino Unido: www.4science.org.uk

w5 – Eötvös Loránd University, Hungría: www.elte.hu

w6 – La página web EstandarBase: www.standardbase.com

w7 – VaPro, Países Bajos: www.vapro.nl

w8 – Para la total descripción del análisis de la goma de mascar, ver el siguiente artículo en este número de Ciencia en la Escuela:
Gadd K, Szalay L (2008) Chewing flavours. Science in School 8: 34-37. www.scienceinschool.org/2008/issue8/chewing

w9 – Se está desarrollando la página web ProBase  y se espera que esté lista a finales del 2008: www.pro-base.eu

Ken Gadd trabaja en 4science, Reino Unido, y Luca Szalay en el  Instituto de Química en la Universidad Eötvös Loránd, Hungría.