Quantification of the alkalinity of natural water by applying Bernoulli numbers and Simpson's approximate integral

Authors

  • Olegario Marín-Machuca Escuela Profesional de Ingeniería Alimentaria, Facultad de Oceanografía, Pesquería, Ciencias Alimentarias y Acuicultura y Grupo de Investigación en Saneamiento Ambiental (GISA), Escuela Universitaria de Posgrado (EUPG). Universidad Nacional Federico Villarreal. Lima, Perú. https://orcid.org/0000-0002-0515-5875
  • Fredy Aníbal Alvarado-Zambrano Facultad de Ingeniería en Industrias Alimentarias, Laboratorio de Análisis Sensorial de Alimentos. Universidad Nacional Santiago Antunez de Mayolo. Ancash, Perú. https://orcid.org/0000-0002-7213-656X
  • Jessica Blanca Vargas-Ayala Escuela Profesional de Ingeniería en Acuicultura. Facultad de Oceanografía, Pesquería, Ciencias Alimentarias y Acuicultura. Universidad Nacional Federico Villarreal. Lima Perú. https://orcid.org/0000-0002-8889-0954
  • Julia Iraida Ortiz-Guizado Facultad de Ingeniería, Departamento Académico de Ciencias Básicas. Universidad Nacional José María Arguedas. Apurímac, Perú. https://orcid.org/0000-0001-5626-7992
  • Luis Germán Jáuregui-del-Águila Escuela Profesional de Ingeniería Alimentaria, Facultad de Oceanografía, Pesquería, Ciencias Alimentarias y Acuicultura. Universidad Nacional Federico Villarreal. Lima, Perú. https://orcid.org/0009-0005-0062-8759
  • Ricardo Arnaldo Alvarado-Zambrano Facultad de Industrias Alimentarias. Departamento de Ciencia y Tecnología. Universidad Nacional Agraria de la Selva. Tingo María, Perú. https://orcid.org/0000-0002-5060-6428
  • Ulert Marín-Sánchez Dirección General de Asuntos Ambientales de Industria (DGAAMI). Ministerio de la Producción (PRODUCE). Lima, Perú. https://orcid.org/0000-0003-2487-782X
  • José Eduardo Candela-Díaz Laboratorio de Tecnología de Alimentos. Facultad de Oceanografía, Pesquería, Ciencias Alimentarias y Acuicultura. Universidad Nacional Federico Villarreal. Lima, Perú. https://orcid.org/0000-0002-4198-5745
  • Alexander Quispe-Quispe Facultad de Ingeniería Ambiental y Sanitaria. Universidad Nacional San Luis Gonzaga. Ica, Perú. https://orcid.org/0000-0002-3822-6959
  • Obert Marín-Sanchez Escuela Profesional de Ingeniería Ambiental - Facultad de Ingeniería y Gestión - Universidad Nacional Tecnológica de Lima Sur. Lima, Perú. https://orcid.org/0000-0003-2912-1191

DOI:

https://doi.org/10.31381/biotempo.v20i2.5945

Keywords:

natural water , alkalinity, Bernoulli numbers, calcium carbonate , integrals

Abstract

The calculation of Bernoulli numbers is because there are numerous mathematical expressions and environmental engineering phenomena in which they can be applied. Although it is true that, with the aid of the computer and the use of programs, there are a great number of them; in the current references they are published in a reduced number and, therefore, when using them, unsatisfactory approximations are made. The purpose was to calculate the first 20 Bernoulli numbers, apply them to mathematics (∫ ln(cosx)dx) and environmental engineering, quantifying the alkalinity of natural water in the form of calcium carbonate (CaCO3)(mg/l ), measuring carbon dioxide (CO2). There is a great variety of relations containing Bernoulli numbers presented in several practical applications of mathematics. The best relationships used here are binomial developments. Employing the appropriate equations, the Bernoulli numbers were calculated mechanically, arriving to determine the target number of numbers. Finally, the Bernoulli numbers contribute significantly to mathematical calculations such as calculating integrals of the type ln(cosx), as well as to applications to environmental engineering, evaluating the alkalinity of water as calcium carbonate (CaCO3).

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Published

2023-10-16

How to Cite

Marín-Machuca, O., Alvarado-Zambrano, F. A. ., Vargas-Ayala, J. B. ., Ortiz-Guizado, J. I., Jáuregui-del-Águila, L. G., Alvarado-Zambrano, R. A. ., Marín-Sánchez, U. ., Candela-Díaz, J. E. ., Quispe-Quispe, A. ., & Marín-Sanchez, O. . (2023). Quantification of the alkalinity of natural water by applying Bernoulli numbers and Simpson’s approximate integral. Biotempo, 20(2), 183–196. https://doi.org/10.31381/biotempo.v20i2.5945