Lidia Patricia Jaramillo Quintero Química Industrial-FCBIyT Diseño de Experimentos-Otoño 2020 Con base en la información dada en cada problema, identificar: Variable Independiente (Factores/Causa) Variable Dependiente (Respuesta) Variables Controladas Unidades Experimentales Número de repeticiones Tratamientos (número y nombre) 1.- En un laboratorio hay muchos termómetros, los cuales se usan indistintamente para medir temperaturas. Realizar un experimento con todos los termómetros resulta costoso, por lo que se tomó una muestra de 4 de ellos para ver si hay diferencia significativa entre los mismos. Estos fueron colocados en una celda, la cual se tiene a temperatura constante. 2.- Se sospecha que 4 máquinas llenadoras en una planta están sacando productos con diferentes pesos. Se realizó un experimento para comprobarlo y los datos en onzas son los siguientes: 3.- Se realizó un experimento con germinado de semillas, el cual tenía por objeto determinar el contenido de proteína de diferentes especies. El experimento se realizó con un DCA, obteniéndose los siguientes resultados: 4.- Un químico se interesa en determinar los efectos de la temperatura de almacenamiento en la conservación de manzanas. La respuesta en este estudio es el número de manzanas que se pudren después de un mes de almacenamiento. Decide usar cinco lotes de manzanas como bloques de material experimental. Escoge 120 manzanas de cada lote, las divide en cuatro porciones de igual tamaño y asigna los tratamientos al azar a las porciones. La variable temperatura es fijada deliberadamente en 50, 55, 60 y 70°F. Los resultados en número de manzanas podridas son como sigue: 5.- Se utilizan cuatro medicamentos diferentes, Aj, para el tratamiento de cierta enfermedad. Estos medicamentos son ensayados en pacientes de tres diferentes hospitales. Los resultados siguientes muestran el número de casos que se han recuperado de la enfermedad por cada 100 personas que han tomado los medicamentos. El DBCA ha sido utilizado para eliminar los efectos de los diferentes hospitales: 6.- Se hizo un estudio para determinar la cantidad de piretrinas (una sustancia química extraída de una variedad de crisantemos y usada en insecticidas). Se usaron cuatro métodos de extracción y las muestras fueron obtenidas de flores conservadas en tres condiciones diferentes: flores frescas, flores secas y conservadas por un año, y flores secas y conservadas por un año pero tratadas con un conservador. Los son los siguientes: Lidia Patricia Jaramillo Quintero Química Industrial-FCBIyT Diseño de Experimentos-Otoño 2020 7.- La rapidez con que sale la gasolina en tres tipos de llaves de mangueras de las gasolineras fue objeto de estudio. Se seleccionaron 5 operadores de un grupo de 25 para operar las llaves. Los datos obtenidos fueron en cc/seg.: 8.- Se desea determinar de que manera la solubilidad del metronidazol se ve afectada por los parabenos (conservadores) y las macromoléculas no iónicas, para lo cual se realiza el siguiente experimento: se preparan 4 soluciones de macromoléculas no iónicas diferentes y se coloca cada una en 3 conservadores; luego se determinan las solubilidades de cada una de las macromoléculas en cada uno de los conservadores, obteniéndose los siguientes resultados: 9.- Una analista de un laboratorio farmacéutico necesita decidir si es necesario agregar o no conservador a una solución de acacia a l 25%. Ella sabe que si no cambia el pH de la solución después de agregar el conservador, no es necesario agregar más de este; por lo que decide realizar el siguiente experimento: preparar una solución de acacia al 25% y la divide en 4 porciones. Cada porción estará en almacenamiento durante un tiempo definido; después de este tiempo se tomarán 6 muestras, a cada una de ellas se le agregará un conservador excepto a una. Luego se mide el pH de la muestra, obteniéndose los siguientes resultados: 10.- En la preparación de un shampoo se quiere saber el efecto que tiene la adición de diferentes tensoactivos aniónicos junto con diferentes de un tensoactivo anfotérico (derivado de imidazol) sobre la estabilidad de la espuma formada por la formulación de shampoo. 11.- En la planta se planea realizar un estudio sobre el efecto de la temperatura de cocción en la densidad y por lo tanto en el peso de losetas producidas. 12.- Se desea cual de 4 marcas de llantas (A, B, C, D) es más resistente al desgaste. Para esto se toman al azar 4 unidades de cada marca y se prueban bajo condiciones reales de operación en 4 diferentes autos (1, 2, 3, 4). Luego de 150 Km. de recorrido se midió el desgaste en mm de neumático. 13.- Un entomólogo realizó un experimento sobre la energía consumida por las abejas productoras de miel al beber, para determinar el efecto de la temperatura ambiental y la viscosidad del líquido en el consumo de energía. 14.- La aplicación del insecticida A al 5% no genera disminución significativa de los insectos en la parcela, sin embargo la etiqueta señala que es altamente eficiente y además es el único que se tiene para controlar estos animales. 15.- Se están investigando los efectos sobre la resistencia del papel, que producen el % de la concentración de fibra de madera en la pulpa, la presión del tanque y el tiempo de cocción de la pulpa. 16.- Nestlé es líder mundial en derivados lácticos y encabeza un estudio para conocer la influencia del tipo de granos de café en los diferentes productos finales de café con crema. Dicho estudio generó los resultados que se presentan. Lidia Patricia Jaramillo Quintero Química Industrial-FCBIyT Diseño de Experimentos-Otoño 2020 Determine si existe efecto de interacción entre los tipos de grano y los tipos de café con crema con un alfa de 0.01 17.- Un ingeniero de desarrollo de productos tiene interés en investigar la resistencia a la tensión de una fibra sintética nueva que se usará para hacer tela de camisas para caballero. El ingeniero sabe por experiencia previa que la resistencia a la tensión se afecta por el peso porcentual del algodón utilizado en la mezcla de materiales de la fibra. Además, sospecha que al aumentar el contenido de algodón se incrementará la resistencia, al menos en un principio. Sabe asimismo que el contenido de algodón deberá variar entre 10 y 40 por ciento para que el producto final tenga otras características de calidad que se desean (como la capacidad de sersometido a un tratamiento de planchado permanente). El ingeniero decide probar ejemplares en cinco niveles del peso porcentual del algodón: 15,20,25,30 y 35 por ciento. También decide probar cinco ejemplares en cada nivel del contenido de algodón. 18.- En un artículo de Environment Intenational (vol. 18, no. 4) se describe un experimento en el que se investigó la cantidad de radón liberado en las duchas. Se usó agua enriquecida con radón en el experimento, y se probaron seis diámetros diferentes de los orificios de las regaderas. 19.- Un químico piensa que el tiempo de reacción de un proceso químico es una función del tipo de catalizador empleado. Se están investigando cuatro catalizadores. El procedimiento experimental consiste en seleccionar un lote de materia prima, cargar l~ planta piloto, aplicar cada catalizador en una corrida separada de la planta piloto y observar el tiempo de reacción. Debido a que las variaciones en los lotes de materia prima pueden afectar el desempeño de los catalizadores, el ingeniero decide usar los lotes de materia prima como bloques. 20.- Se estudia el efecto de cinco ingredientes diferentes (A, B, C, DyE) sobre el tiempo de reacción de un proceso químico. Cada lote de material nuevD sólo alcanza para permitir la realización de cinco corridas. Además, cada corrida requiere aproximadamente 11/ 2 horas, por lo que sólo pueden realizarse cinco corridas en un día. El experimentador decide realizar el experimento como un cuadrado latino para que los efectos del día y el lote puedan controlarse sistemáticamente.
