🌎 19 DE SEPTIEMBRE EN MEXICO: CIENCIA FRENTE A LOS SISMOS

Escrito por ARTURO MORENO ESTRADA
19 de septiembre · Conmemoración nacional · Comunidad Química VAKMES

Ciencia, química y resiliencia frente a los sismos

El 19‑S nos recuerda que vivimos sobre placas tectónicas que liberan su energía sin pedir permiso. Los sismos de 1985 (M 8.1) y 2017 (M 7.1) revelaron vulnerabilidades —edificaciones, agua, hospitales y escuelas—, pero también una verdad poderosa: cuando la ciencia guía las decisiones, el riesgo se transforma.

Mensaje central: no controlamos cuándo ni dónde tiembla; sí controlamos qué tan preparados estamos. La preparación es ciencia aplicada con disciplina: materiales que no se fisuran, agua que no enferma, energía que no se apaga, y cultura de prevención que actúa con criterio.
1985 · M 8.1
2017 · M 7.1
Hoy · resiliencia científica

Infraestructura crítica

Hospitales, redes de agua y escuelas dependen de materiales y protocolos químicos bien diseñados.

Segundos que salvan

Alerta temprana + energía de respaldo = minutos de continuidad en centros de mando y salud.

Agua segura

Desinfección dosificada y trazable evita brotes post‑sismo. Diagnosticar → dosificar → verificar.

Química de materiales que salvan vidas

Un edificio no resiste por suerte: resiste por materiales correctamente formulados, dosificados y curados. La química aporta ductilidad, durabilidad y confiabilidad a concretos, aceros, polímeros y compósitos que evitan la falla frágil y el colapso progresivo.

2.1 · Concretos “inteligentes”

Microestructura diseñada para disipar energía

  • Superplastificantes PCE/NS: relación agua/cemento baja → menos porosidad y fisuración.
  • Puzolanas (humo de sílice, ceniza clase F): C‑S‑H adicional que sella microfisuras.
  • Fibras (PP, basalto, acero micro): mayor tenacidad y control de apertura de grietas.
  • Curado químico y membranas: sin curado, se pierde hasta 20–30 % del desempeño real.

Diseño → dosificación → curado: los tres mandamientos del concreto sismo‑resistente.

2.2 · Acero que no se rinde

Ductilidad y resistencia a corrosión

  • Recubrimientos epóxicos / galvanizados: retrasan corrosión por cloruros/CO₂.
  • Grados 80/100 microaleados: mejor histéresis en cargas cíclicas; más ciclos sin pérdida.
  • Protección de juntas: selladores elastoméricos (PU/silicona) evitan corrosión oculta.

Una varilla corroída reduce sección y ductilidad → riesgo de falla frágil.

2.3 · Reforzamiento FRP

Retrofit ligero: más confinamiento, sin peso extra

  • Láminas de fibra de carbono/vidrio + epoxi para “jacketing” de columnas.
  • Aumento de cizallamiento y confinamiento en nodos frágiles.
  • Adhesivos estructurales formulados para fatiga, UV y humedad urbana.

Escuelas y hospitales existentes se benefician con refuerzo FRP bien especificado.

2.4 · Juntas y anclajes

El enlace correcto importa tanto como la resistencia

  • Lechadas no retráctiles y morteros poliméricos aseguran transferencia de carga.
  • Sistemas de anclaje compatibles químicamente con sustrato y ambiente.
  • Selladores elastoméricos mantienen estanqueidad tras deformaciones.

Si falla el enlace, la resistencia del elemento deja de importar.

Checklist rápido de obra — “pro‑resiliencia”

Concreto
PCE + puzolana, control de temperatura, slump al recibo, cilindros de control, y curado asegurado (membrana o agua).
Acero
Recubrimiento verificado, almacenado fuera de salpicaduras; doblados sin fisuras; traslapes conforme a plano.
FRP
Preparación de sustrato, mezcla correcta de resina, control de humedad/temperatura y pruebas de adherencia.
Juntas y sellos
Lechadas no retráctiles, selladores PU/silicona, compatibilidad química, y bitácora fotográfica.

Segundos que valen vidas — Sensores y alerta temprana

La alerta sísmica se sostiene en química y electroquímica: sensores piezoeléctricos/MEMS, baterías y supercapacitores, redes ópticas y recubrimientos conformales que protegen la electrónica. Si falla la química del hardware, falla la alerta.

Detección
PZT dopados · MEMS
Energía
LFP/NMC · Supercaps · PEM
Red
Fibra SiO₂ · RF/µondas
Robustez
Epoxy/PU/Silicone

Sensores piezoeléctricos y MEMS

  • PZT dopados: composición química define sensibilidad, ruido y estabilidad térmica.
  • MEMS de silicio dopado: microfabricación + recubrimientos protegen contra humedad/contaminantes.
  • Salidas IEPE/4‑20 mA para robustez en campo y cableado largo.
Rango ±2 g · ±16 g ‑40 → 85 °C Calibración vibración

Ensayos

  • Temperatura/Humedad cíclica (IEC 60068).
  • Vibración/choque (IEC 60068‑2‑6/27).
  • EMC para inmunidad en sitios urbanos.

Un sensor sin recubrimiento adecuado deriva y se contamina ⇒ falsos positivos.

Respaldo que no se apaga

  • Li‑ion LFP/NMC con BMS seguro (electrolito + SEI con aditivos).
  • Supercapacitores (carbones activados/óxidos de Mn): entrega instantánea para sirenas.
  • PEM (celdas de combustible) como redundancia silenciosa.
Autonomía 24–72 h UL/IEC Seguridad Mantenimiento SEI

Integración

  • Retardantes de flama en gabinetes (halógeno‑free).
  • Adhesivos térmicos para disipación.
  • Conmutación automática sin caída (UPS + supercap).

Redes que corren más rápido que la onda S

  • Fibra óptica de sílice ultrapura: latencia de ms y alta inmunidad EMI.
  • Enlaces RF/microondas como respaldo geográfico.
  • Cables con revestimientos ignífugos (LSZH) y protección UV.
Latencia < 1 s Redundancia 1+1 LSZH

Operación

  • Monitoreo continuo de enlace.
  • Alimentación PoE con respaldo.
  • Gabinetes IP‑rated anticorrosión.

Protección química de la electrónica

  • Conformales: acrílico (rápido), uretano (químicos), epoxi (duro), silicón (térmico).
  • Sellos y empaques resistentes a smog ácido y salinidad.
  • Recubrimientos nano repelentes a humedad (parylene, fluoropolímeros).
IEC 60068 IP‑rating UV/niebla salina

Mantenimiento

  • Inspección visual y dieléctrica.
  • Reaplicación en puntos críticos.
  • Bitácora de ciclos ambientales.

Agua, saneamiento y salud pública — química como primer auxilio

Tras un sismo, el agua define el segundo capítulo de la crisis. El éxito no es “echar cloro”: es diagnosticar → dosificar → verificar. Aquí un playbook operativo con agentes, dosis típicas y verificación.

1 · Diagnosticar

Mediciones base

  • Turbidez (NTU) y color aparente.
  • pH, conductividad, temperatura.
  • Cloro libre y cloraminas si aplica.
  • Muestreo con duplicados y blancos.
2 · Dosificar

Agente correcto, dosis correcta

  • Cloro: desinfección rápida, residual medible.
  • ClO₂: biofilm/olor, menos subproductos.
  • KMnO₄: hierro/manganeso, olores (H₂S).
3 · Verificar

Confirmación y trazabilidad

  • Cloro residual 0.2–0.5 mg/L en red.
  • Coliformes/E. coli según NOM/WHO.
  • Bitácora: dosis, hora, responsable.

Uso recomendado

Dosis típica 1–5 mg/L (según carga orgánica).

Ventajas residual medible, amplia experiencia.

Advertencias subproductos organoclorados; evitar sobredosificar.

Verificación

Cloro libre 0.2–0.5 mg/L en red, pH 6.5–8.5, turbidez ≤ 1–5 NTU, ausencia de E. coli.

Uso recomendado

Dosis típica 0.2–2 mg/L; generación in situ.

Ventajas eficaz vs. biofilm/olor; menos THMs.

Advertencias requiere equipo dedicado y control de clorito/clorato.

Verificación

Monitoreo de ClO₂ residual y subproductos; materiales compatibles (elastómeros/AC).

Uso recomendado

Dosis típica 0.5–2 mg/L para Fe/Mn, olor (H₂S).

Ventajas precipita Fe/Mn, controla algas/olor.

Advertencias neutralizar excedente (tiosulfato) hasta perder color.

Verificación

Ausencia de color violeta; control de lodos; CE/pH dentro de rango.

Calculadora rápida de dosis

Resultado: —
Fórmula: g = m³ × 1000 L/m³ × mg/L ÷ 1000

Jar‑test & checklist de campo

1. Muestras
Seis vasos iguales; misma agua.
2. Dosis
Escalonar químico; anotar mg/L.
3. Mezcla
Rápida 1 min · lenta 15 min.
4. Decantar
Comparar turbidez y olor.
  • Verifica cloro residual/ClO₂; neutraliza KMnO₄ excedente.
  • Bitácora con hora, operador, lote químico y fotos.
  • EPP completo: guantes, gafas, bata; manejo RPBI si aplica.

Hospital resiliente — continuidad clínica cuando todo tiembla

La resiliencia hospitalaria es química aplicada: insumos que desinfectan, agua ultrapura para autoclaves, baterías/UPS que no fallan y bioseguridad. Sin eso, la emergencia se convierte en catástrofe.

1 · Insumos críticos

Antisépticos & desinfectantes

  • Clorhexidina, amonios cuaternarios, alcoholes.
  • Soluciones IV y polímeros biomédicos (PU/PEEK).
  • Etiquetado/SDS por lote y trazabilidad.
SDSCOFEPRISGHS
Buscar EPP
2 · Esterilización & agua

Autoclaves que no fallan

  • Agua ≤ 1–5 µS/cm para evitar sarro.
  • Ciclos validados y bitácora de cargas.
  • Alternativas: Óxido de etileno / Plasma H₂O₂.
ASTM D1193IQ/OQ/PQ
Autoclave Agua
3 · Energía & cadena de frío

UPS + baterías + monitoreo

  • UPS hospitalaria para UCIs/quirófano.
  • Baterías LFP/NMC con BMS seguro.
  • Data‑loggers en banco de sangre y vacunas.
IEC/UL24–72 h
UPS TDS
4 · Residuos & bioseguridad

RPBI y derrames controlados

  • Contenedores punzocortantes, neutralizantes.
  • Rutas internas seguras y registro.
  • Kits de derrames químicos/biológicos.
NOM‑087SOP
RPBI Derrames

Semáforo de continuidad clínica (UCI, Quirófano, Banco de sangre, Laboratorio)

Riesgo: bajo

Verificación rápida para autoclave — Conductividad del agua

Comprar agua ultrapura
Estatus: OK — dentro de 1–5 µS/cm

Ingeniería química en infraestructura crítica — evitar la “segunda catástrofe”

Válvulas fail‑safe, recubrimientos, anclajes y contención química reducen incendios, fugas y contaminaciones tras un sismo. Aquí están los pilares prácticos para plantas, laboratorios y hospitales.

⛽

Plantas químicas & refinerías

  • Shut‑off sísmico con válvulas fail‑closed.
  • Cubetos y liners químicos anticorrosivos.
  • Gabinetes eléctricos HFFR (sin halógenos).
APIHSEHFFR
Absorbentes Prueba fuego
🧪

Farma & laboratorios

  • Anclaje sísmico de campanas y racks de gases.
  • Autoclaves con agua ≤ 5 µS/cm.
  • SDS y rutas de RPBI con contención.
RPBISDS
Autoclave 5.4 L Agua destilada
🛢️

Tanques & tuberías

  • Recubrimientos epoxi ricos en Zn / polisiloxanos.
  • Detección por emisión acústica / ultrasonido.
  • Sloshing controlado (diafragmas/rompeolas).
NACEUT
Adaptadores Separador
♻️

Residuos post‑sismo

  • Neutralización: ácidos/bases/oxidantes.
  • Contenedores punzocortantes, rutas seguras.
  • Registro y trazabilidad por lote.
ISO 22320NOM‑087
RPBI 4 L Botellas LDPE

Evaluador rápido de riesgo químico (cualitativo)

Riesgo actual: medio · Sugerencia: añade liner de cubetos y UT

Energía que no se apaga — respaldo 24/7 en emergencia

La continuidad operativa se construye con química y electroquímica: UPS inteligentes, bancos Li‑ion LFP/NMC, supercapacitores y celdas PEM para hospitales, comunicaciones y agua.

UPS hospitalaria

Puente inmediato (ms)

  • Entrega instantánea ante caída de red.
  • Estabiliza quirófanos, UCIs y routers.
  • Recomendado: bypass y mantenimiento.
IEC/ULOnline/Line‑Interactive
Buscar UPS 1500 Monitoreo
Li‑ion (LFP/NMC)

Autonomía extendida

  • Alta densidad, larga vida útil.
  • DoD 70–90% con BMS seguro.
  • Ideal para 8–24 h en cargas críticas.
BMSDoDSeguridad
Banco DC
Supercapacitores

Potencia en segundos

  • Sirenas, válvulas y actuadores.
  • Millones de ciclos, cero latencia.
  • Híbridos con UPS en señalética.
Alta CRespuesta instantánea
Celda de combustible (PEM)

Redundancia silenciosa

  • H₂ → electricidad + agua (subproducto).
  • Centros de control y hospitales.
  • Requiere ventilación y monitoreo.
PEMBack‑up

Estimador de autonomía (referencial)

Calcula horas de respaldo a partir de tu carga crítica (W), capacidad total (Wh), DoD y eficiencia. Valores de referencia; consulta la ficha de cada equipo.

UPS 900 W típica ≈ 600 Wh VRLA gabinete ≈ 2.4 kWh Li‑ion LFP pack ≈ 5 kWh Li‑ion LFP 10 kWh
Autonomía estimada: — · Para 8 h necesitas ≈ — · Para 24 h ≈ —

Educación, simulación y cultura de prevención

El laboratorio escolar es un simulador de resiliencia: explica fenómenos (suelo, licuefacción), enseña a dosificar y medir (agua segura) y entrena protocolos (SDS, RPBI, rutas). El objetivo es que cada estudiante comprenda qué hacer y por qué.

🌋

8.1 · Experimentos del suelo

Demostraciones tangibles para entender amplificación, licuefacción y deformación.

  • Oobleck (maicena‑agua) → licuefacción básica.
  • Caja de arena + golpeteo manual → fallas y amplificación.
  • Geles vs. arena seca → diferencias de disipación.
Guía rápida (segura)
  • Uso de EPP ligero: lentes, bata, guantes.
  • Registra observaciones con video a 60 fps.
  • Conecta con mapas de riesgo locales.
licuefacciónamplificacióndidáctica
🧪

8.2 · Química educativa

Mediciones esenciales que convierten intuición en evidencia.

  • Cloro libre (DPD) y pH en potabilización.
  • TDS/CE para agua de autoclave (≤ 1–5 µS/cm).
  • KMnO₄ bajo control + neutralización con tiosulfato.
Kit mínimo recomendado
  • Tiras pH 1–14 · Conductímetro TDS/CE · Botellas LDPE.
  • Reactivos seguros etiquetados · bitácora de lotes.
pHcloroTDS/CE
🖥️

8.3 · Simulación y riesgo

De la pizarra al modelo: simulaciones sencillas para proyectar efectos y tomar decisiones.

  • Curvas de fragilidad: “qué falla primero”.
  • Inventario químico: compatibilidades y rutas.
  • Lectura de SDS y armado de mochila química.
Plantilla de clase (45 min)
  • 15 min demo · 15 min medición · 15 min discusión.
fragilidadSDSplanificación
🧯

8.4 · Protección Civil

Brigadas escolares con checklist químico y roles claros.

  • Extintores por agente; zonas de seguridad.
  • Contención y derrames menores (absorbentes).
  • RPBI y punzocortantes bien identificados.
Roles sugeridos
  • Líder de materiales · Líder de agua · Líder de RPBI.
brigadasRPBIextinción
Micro‑laboratorios (15–20 min)
Oobleck & licuefacción

Mezcla 1:2 (agua:maicena) y observa “sólido/líquido” bajo golpe vs. vibración.

Botellas LDPE Gafas
Caja de arena sísmica

Construye capas (arena/gravilla) y genera ondas con toques rítmicos.

Abrazaderas Gradilla
Cloro libre + pH

Mide pH y cloro residual para simular una potabilización correcta.

Tiras pH TDS/CE
Oxidación controlada (KMnO₄)

Demuestra oxidación/neutralización (tiosulfato) con registro seguro.

KMnO₄ Absorbentes
Alcalinidad & buffers

Explora estabilidad de pH con soluciones tampón sencillas.

pH‑meter Frascos PP

Plan de clase listo para usar (45–60 min)

Estructura
  • 10 min explicación (suelo, agua, riesgo).
  • 20 min micro‑lab a elegir (pH, cloro, oobleck).
  • 10 min registro de datos y reflexión.
  • 10 min protocolo SDS/RPBI y roles.
Kit mínimo
  • Tiras pH · TDS/CE · Botellas LDPE · Guantes/gafas.
  • Bitácora de lotes y evidencias (foto/video).
  • Absorbente de derrames · Contenedor RPBI 4 L.
Armar kit Buscar: RPBI 4 L Buscar: Guantes

Ciencia + disciplina = vidas

La resiliencia sísmica se decide antes del sismo: materiales con química de alto desempeño, protocolos, energía de respaldo y cultura de prevención. Aquí el plan mínimo viable para las primeras 72 horas.

Lo que aprendimos

  • La química eleva ductilidad (concretos, recubrimientos, FRP).
  • La electroquímica sostiene alerta y hospitales (UPS, Li‑ion, PEM).
  • El agua segura requiere dosificar, medir y verificar.
  • La educación científica reduce el riesgo conductual.

Acciones en 24–72 h

  • Auditar anclajes, válvulas fail‑safe y RPBI.
  • Garantizar agua: cloro libre, pH, turbidez.
  • Pruebas de autonomía: UPS/bancos y combustibles.
  • Simulacro con checklist químico por área.

Próximo paso con Vakmes

  • Asesoría técnica 20 min para dimensionar insumos.
  • Curaduría DGIRE/estándares por laboratorio.
  • Entrega con trazabilidad (COA/SDS) por lote.

¿Listo para fortalecer tu resiliencia?

Agenda asesoría Buscar: Agua Buscar: KMnO₄ Buscar: UPS

Referencias (formato APA)

Bibliografía clave utilizada en este megablog. Filtra por tema o busca por autor, norma o palabra clave. Toca “Copiar” para llevar la cita.

Materiales Agua Electroquímica Normativa Sensores
MaterialesNormativa
ACI Committee 318. (2019). Building Code Requirements for Structural Concrete (ACI 318‑19). American Concrete Institute.
AguaNormativa
ASTM International. (2018). ASTM D1193‑18: Standard Specification for Reagent Water. ASTM.
Materiales
ASTM International. (2019). ASTM C39/C39M: Standard Test Method for Compressive Strength of Cylindrical Concrete Specimens. ASTM.
Materiales
Chopra, A. K. (2017). Dynamics of Structures: Theory and Applications to Earthquake Engineering (5th ed.). Pearson.
SensoresNormativa
CIRES. (2018). Sistema de Alerta Sísmica Mexicano (SASMEX): Fundamentos y operación. Centro de Instrumentación y Registro Sísmico.
AguaNormativa
CLSI. (2010). C3‑A4: Preparation and Testing of Reagent Water in the Clinical Laboratory. Clinical and Laboratory Standards Institute.
ElectroquímicaNormativa
IEC 62619. (2017). Safety requirements for secondary lithium cells and batteries, for industrial applications. IEC.
Normativa
ISO 22320. (2018). Security and resilience — Emergency management — Guidelines for incident management. ISO.
Electroquímica
Linden, D., & Reddy, T. B. (Eds.). (2002). Handbook of Batteries (3rd ed.). McGraw‑Hill.
Materiales
Naik, T. R., & Kumar, R. (2018). Chemical admixtures in concrete: An overview. Journal of Advanced Concrete Technology, 16(6), 220–234.
Normativa
NFPA 101. (2021). Life Safety Code. National Fire Protection Association.
Electroquímica
Tarascon, J.‑M., & Armand, M. (2001). Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries. Nature, 414(6861), 359–367.
AguaNormativa
WHO. (2017). Guidelines for Drinking‑water Quality (4th ed., incorporating 1st addendum). World Health Organization.
SensoresMateriales
Zhuang, H., & Li, Z. (2020). Smart materials for structural health monitoring in earthquake engineering. Construction and Building Materials, 248, 118708.
Materiales
Zou, Y., & Chen, J. (2016). Fiber‑reinforced polymer (FRP) composites for seismic retrofitting of RC structures. Composite Structures, 152, 558–577.
Agua
Zhang, L., & Zhao, Q. (2015). Chlorine dioxide in drinking water treatment: a review. Chemosphere, 107, 31–45.
Electroquímica
Goodenough, J. B., & Park, K. S. (2013). The Li‑ion rechargeable battery: a perspective. Journal of the American Chemical Society, 135(4), 1167–1176.
Agua
Vázquez‑Hernández, A., et al. (2019). Advanced oxidation processes for water treatment: trends and applications. Journal of Environmental Chemical Engineering, 7(5), 103295.
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