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ESPECTROMETRIA DE ABSORCION ATOMICA

En química analítica, la espectrometría de absorción atómica es una técnica para determinar la concentración de un elemento metálico determinado en una muestra. Puede utilizarse para analizar la concentración de más de 62 metales diferentes en una solución.
Aunque la espectrometría de absorción atómica data del siglo XIX, la forma moderna fue desarrollada en gran medida durante la década de los 50 por un equipo de químicos de Australia, dirigidos por Alan Walsh.
*La espectroscopia de absorción atómica ''a menudo llamada AA'' es un método instrumental de la Química analítica que determina una gran variedad de elementos al estado fundamental como analitos.
LA QUIMICA ANALITICA es la rama de la química que tiene como finalidad el estudio de la composición química de un material o muestra, mediante diferentes métodos de laboratorio. Se divide en química analítica cuantitativa y química analítica cualitativa.
La búsqueda de métodos de análisis más rápidos, selectivos y sensibles es uno de los objetivos esenciales perseguidos por los químicos analíticos. En la práctica, resulta muy difícil encontrar métodos analíticos que combinen estas tres cualidades y, en general, alguna de ellas debe ser sacrificada en beneficio de las otras.


La técnica hace uso de la espectrometría de absorción para evaluar la concentración de un analito en una muestra. Se basa en gran medida en la ley de Beer-Lambert.
En resumen, los electrones de los átomos en el atomizador pueden ser promovidos a orbitales más altos por un instante mediante la absorción de una cantidad de energía (es decir, luz de una determinada longitud de onda). Esta cantidad de energía (o longitud de onda) se refiere específicamente a una transición de electrones en un elemento particular, y en general, cada longitud de onda corresponde a un solo elemento.
Como la cantidad de energía que se pone en la llama es conocida, y la cantidad restante en el otro lado (el detector) se puede medir, es posible, a partir de la ley de Beer-Lambert, calcular cuántas de estas transiciones tienen lugar, y así obtener una señal que es proporcional a la concentración del elemento que se mide.

ANGIE ZULUAGA B.

ENSAYOS!

ESPECTROMETRIA DE ABSORCION ATOMICA

La espectroscopia de absorción atómica es una técnica cuya introducción al análisis químico es relativamente reciente. Es un método para la detección y la determinación de elementos químicos, particularmente de elementos metálicos. Los compuestos, para su examen, se tienen que romper en los átomos que los constituyen. Ello se realiza por pulverización en una llama a alta temperatura. Un rayo luminoso de una cierta longitud de onda, producido por un tipo especial de lámpara, se dirige a lo largo del eje longitudinal de una llama plana y hacia un espectrofotómetro. Simultáneamente, la solución de la muestra es aspirada hacia el interior de la llama. Antes de entrar en esta, la solución es dispersada formando una niebla de gotitas muy finas, que se evaporan en la llama dando inicialmente la sal seca y luego el vapor de la sal, el cual se disocia, por lo menos en parte, en átomos del elementos que desea determinar.

La espectroscopia de absorción atómica (AAS) se basa en el principio que los átomos libres en estado fundamental pueden absorber la luz a una cierta longitud de onda. La absorción es específica, por lo que cada elemento absorbe a longitudes de onda únicas. AAS es una técnica analítica aplicable al análisis de trazas de elementos metálicos en minerales, muestras biológicas, metalúrgicas, farmacéuticas, aguas, alimentos y de medio ambiente
La técnica hace uso de la espectrometría de absorción para evaluar la concentración de un analito en una muestra. Se basa en gran medida en la ley de Beer- Lambert.


Técnicamente, la espectrometría de absorción se basa en la absorción de fotones por una o más sustancias presentes en una muestra (que puede ser un sólido, líquido, o gas), y la promoción subsiguiente del electrón (o electrones) desde un nivel de energía a otro en esa sustancia. La muestra puede ser una sustancia pura, homogénea o una mezcla compleja. La longitud de onda en la cual el fotón incidente se absorbe es determinada por la diferencia en los niveles de energía disponibles de las diferentes sustancias presentes en la muestra. Esta es la selectividad de la espectrometría de absorbancia, la capacidad de generar fuentes de fotones (luz) que son absorbidas sólo por algunos componentes en una muestra. Típicamente, los rayos X se usan para revelar la composición química, mientras que las longitudes de onda cercanas al ultravioleta y el infrarrojo se usa para distinguir las configuraciones de diversos isómeros detalladamente. En la espectroscopia de absorción, los fotones absorbidos no son emitidos de nuevo (como en la fluorescencia) sino que la energía que se transfiere al compuesto químico en la absorbancia de un fotón se pierde por medios no radiantes, como la transferencia de energía por calor a otras moléculas.

ANGELICA TUIRAN P.

CURTIEMBRE

La industria del curtido de pieles es una actividad estrechamente ligada a dos importantes sectores productivos del país, la industria del calzado y el faena-miento de animales, especialmente bovinos. Para el primero constituye su principal proveedor de materia prima, en cambio para el segundo, es un importante cliente para su subproducto: cuero.

En los últimos años, la producción del rubro ha disminuido debido a la menor actividad que ha venido presentando la industria del calzado en el país, como consecuencia de la fuerte competencia externa. Esta producción se concentra mayoritariamente en la Región Metropolitana, donde se ubican alrededor del 50% de las curtiembres del país.

Desde un punto de vista ambiental, el rubro curtiembre siempre ha sido mirado como una industria contaminante neta, sin tener en cuenta que aprovecha un subproducto altamente putrescible y de biodegradación lenta. Ahora bien, es cierto que el proceso del curtido genera una importante carga contaminante, sin embargo, tomando las medidas y precauciones necesarias, esta puede contrarrestarse adecuadamente.

Existen una serie de medidas para prevenir o disminuir la contaminación generada. Estas en su mayoría son de fácil aplicación y más aún, producen reducciones en los costos y mejoras productivas. Por otra parte, también existen soluciones a los problemas producidos por los desechos generados al final del proceso, es decir los denominados “end of pipe”. Si bien estas soluciones requieren de mayores inversiones y asesoría técnica especializada, no constituyen una barrera insoslayable para la continuidad de la actividad, salvo los casos de empresas altamente endeudadas o de características artesanales, siendo su número muy reducido en el país.

En general, las soluciones a los problemas de contaminación vienen a través de una combinación de medidas preventivas y de control de la contaminación. Así, se logran importantes ahorros y en definitiva, se optimizan los recursos.

ANTECEDENTES DE PRODUCCION

Estadísticas de producción

En el país, la producción de cueros curtidos ha experimentado un descenso en los últimos años. La menor demanda proveniente de la industria del calzado nacional ha incidido notoriamente en la actividad del curtido. Actualmente, existen cerca de 30 curtiembres, de las cuales aproximadamente el 50% se ubica en la Región Metropolitana. Si bien estas últimas representan la mitad de las curtiembres del país, su producción constituye el 75 y 60% de todo el cuero curtido producido de bovino y caprino-ovino, respectivamente.

Es conveniente mencionar que no tan solo la menor actividad o desarrollo del sector curtiembre se debe a factores externos al rubro, sino también, influyen algunos internos. Entre ellos se encuentra la mala calidad de la materia prima nacional como consecuencia de las siguientes razones:

· El ganado es mayoritariamente de raza lechera, la que no presenta pieles de características adecuadas para el curtido.

· En los mataderos no se clasifica las pieles, lo que obliga a los curtidores a la compra “al barrer”, donde se adquiere buenos y malos cueros.

· La matanza se realiza en forma inadecuada, con un mal desuello, obteniéndose una materia prima de baja calidad.

· La crianza en potrero, el uso indiscriminado de la picana y los roces de los animales con los cercos de alambre púa, son prácticas que perjudican las pieles de los animales.

Proceso de producción

Luego de ser beneficiados los animales, los cueros son tratados con sal por el lado carne, con lo que se evita la putrefacción y se logra una razonable conservación, es decir, una conservación adecuada para los procesos y usos posteriores a que será sometido el cuero.

Una vez que los cueros son trasladados a la curtiembre, son almacenados en el saladero hasta que llega el momento de procesarlos de acuerdo a las siguientes etapas:

Ribera

En esta etapa el cuero es preparado para ser curtido, en ella es limpiado y acondicionado asegurándole un correcto grado de humedad. La sección de ribera se compone de una serie de pasos intermedios, que son:

· Remojo: proceso para rehidratar la piel, eliminar la sal y otros elementos como sangre, excretas y suciedad en general.

· Pelambre: proceso a través del cual se disuelve el pelo utilizando cal y sulfuro de sodio, produciéndose además, al interior del cuero, el desdoblamiento de fibras a fibrillas, que prepara el cuero para la posterior curtición.

· Desencalado: proceso donde se lava la piel para remover la cal y luego aplicar productos neutralizantes, por ejemplo: ácidos orgánicos tamponados, azúcares y melazas, y ácido sulfoftálico.

· Descarnado: proceso que consiste en la eliminación mecánica de la grasa natural, y del tejido conjuntivo, esencial para las operaciones secuenciales posteriores hasta el curtido.

· Purga enzimática: el efecto principal del rendido tiene lugar sobre la estructura fibrosa de la piel, pero existen una serie de efectos secundarios sobre la elastína, restos de queratina de la epidermis y grasa natural de la piel. Su acción es un complemento en la eliminación de las proteínas no estructuradas, y una acción sobre la limpieza de la flor, la que se traduce en lisura de la misma, y le confiere mayor elasticidad.

Piquelado

El proceso de piquelado comprende la preparación química de la piel para el proceso de curtido, mediante la utilización de ácido fórmico y sulfúrico principalmente, que hacen un aporte de protones, los que se enlazan con el grupo carboxílico, permitiendo la difusión del curtiente hacia el interior de la piel sin que se fije en las capas externas del colágeno.

Curtido

El curtido consiste en la estabilización de la estructura de colágeno que compone al cuero, usando productos químicos naturales o sintéticos. Adicionalmente, la curtición imparte un particular “tacto" al cuero resultante. Una variedad de productos químicos son usados, siendo el cromo el más importante.

Procesos mecánicos de post-curtición

A continuación del curtido, se efectúan ciertas operaciones mecánicas que propenden a dar un espesor específico y homogéneo al cuero. Estas operaciones son:

· Desaguado mecánico para eliminar el exceso de humedad, además permite entregarle una adecuada mecanización al cuero para los procesos siguientes.

· Dividido o partido del cuero para separar el lado flor del lado carne de la piel.

· Raspado para dar espesor definido y homogéneo al cuero.

· Recortes, proceso por el cual se elimina las partes del cuero que no van a tener una utilización posterior.

Procesos húmedos de post-curtición

Esto consiste en un reprocesamiento del colágeno ya estabilizado, tendiente a modificar sus propiedades para adecuarlas a artículos determinados. Este objetivo se logra agregando otros curtientes en combinación o no con cromo.

En este grupo de procesos se involucra el neutralizado, recurtido, teñido y engrasado del cuero.

Secado y terminación

Los cueros, una vez recurtidos, son desaguados y retenidos para eliminar el exceso de humedad, además son estirados y preparados para luego secarlos. El proceso final incluye el tratamiento mecánico del lado flor y el descarne, seguido de la aplicación de las capas de terminación.

La terminación consiste en anilinas o pigmentos dispersos en un binder, típicamente caseína o polímeros acrílicos o poliuretánicos, los que son aplicados por felpa, pistola o rodillo. Lacas nitrocelulósicas o uretánicas pueden ser aplicadas con solventes orgánicos como capas de superficie.

Los sistemas de terminación basados en el no uso de solventes, están siendo desarrollados rápidamente con el consiguiente aumento de su aplicación.

Identificación de fuentes y características de los residuos

Los desechos de curtiembre contienen un número de constituyentes en cantidades variables y significativas, de acuerdo a la materia prima, proceso y producto final.

Los materiales que pueden aparecer en los desechos de curtiembre, incluyen entre otros: pelo, pedazos de piel y carne, sangre, estiércol, sales, sal común, sales de cromo y sulfuros entre otros.

Los residuos, cuando se presentan, pueden descargarse en estado gaseoso, líquido, o sólido. Los desechos líquidos son los de mayor significación. Sin embargo, los materiales gaseosos y sólidos son importantes en ciertas operaciones individuales y se deben considerar para su disposición.

Después del proceso de curtido, se generan lodos si es que la curtiembre cuenta con planta de tratamiento. Cuando se depuran los efluentes líquidos se produce una gran cantidad de lodo residual, vale decir, aparece un nuevo residuo sólido, que anteriormente no existía por cuanto todos sus componentes eran evacuados en conjunto con el total del agua residual.

El proceso de curtido produce cantidades significativas de polvo y sulfuro de hidrógeno. Las otras emisiones gaseosas provienen de la separación del amoníaco y de lascalderas. Además, el proceso genera desperdicios sólidos en forma de carne, polvo arenoso, recortes de las pieles, lodos, grasas, etc., que se rescatan, normalmente, para vender a las plantas de recuperación de grasa. Se vende el pelo, como subproducto.

La dermatitis constituye el peligro principal para la salud, aparte de los accidentes, y es causada por el contacto con los químicos y las pieles. Los otros riesgos para la salud ocurren a raíz de la exposición al polvo, los químicos tóxicos y el ántrax.

Fibra de vidrio

El significado estricto de la frase fibra deidrio hace referencia a una especie de entelado realizado a partir de diminutos hilos de vidrio entrelazados entre si generando una malla o trama. El origen del érmino proviene del idioma ingles "fiber glass" y ha sido adoptado en forma casi textual en el idioma spañol. Los hilos de vidrio se obtienen mediante el paso, en forma industrial, de vidrio liquido a través de una pieza resistente con pequeños orificios conocido como "espinerette".

El vidrio se caracteriza por ser un material de alta dureza, transparente y frágil. Mientras se encuentra fundido es manuable o maleable. Su temperatura de fundición es a los 1250 ºC. En su composición se encuentran el sílice (arena o cuarzo tienen gran cantidad de este material, su fórmula química es Si - O 2 ), carbonato de sodio (Na 2 - CO 3 ) y cal (Ca - CO 3 ). El vidrio se conoce desde tiempos muy antiguos sin embargo y a pesar que los Romanos conocían lametodología del soplado, fue recién en la edad media cuando se logro manejar el material con precisión. En ese momento histórico se realizaron espectaculares obras en catedrales ampliamente adornadas por vidrios con la técnica del vitreaux.

¿Como se compone la fibra de vidrio en el sentido amplio?

La fibra de vidrio es la resultante de mezclar la malla de vidrio (ver antes) con una resina epoxi la cual inicialmente es liquida para luego solidificar y mantener la forma final o aquella adquirida del molde. Para que la resina solidifique en un periodo de tiempo determinado, se acelera la reaccion quimica mediante el uso de un catalizador o acelerador (Peróxido de Metil-Etil-Cetona). 
Atención: el catalizador es altamente toxico, volátil y reactivo por lo cual se aconseja extremar las medidas de seguridad durante su uso.

Características y usos de la fibra de vidrio Las características de la fibra de vidrio son: Excelente aislante térmico Inerte a muchas sustancias incluyendo los ácidos Gran maleabilidad Altamente resistente a la tracción

Por las características propias del material, la fibra de vidrio se utiliza en diversos usos industriales y artísticos. Entre los usos más destacados se encuentran: manualidades o bricolaje, piezas náuticas que incluyen tablas de surf, wind-surf, veleros, lanchas, etc. También usado en artística para esculturas y piezas complejas. Por sus propiedades (es moldeable con escasos recursos) hace un material ideal para aquellos que desean trabajar la fibra de vidrio.

La fibra de vidrio (del inglés fiberglass) es un material fibroso obtenido al hacer fluir vidrio fundido a través de una pieza de agujeros muy finos (espinerette) y al solidificarse tiene suficiente flexibilidad para ser usado como fibra.

Sus principales propiedades son: buen aislamiento térmico, inerte ante ácidos, soporta altas temperaturas. Estas propiedades y el bajo precio de sus materias primas, le han dado popularidad en muchas aplicaciones industriales. Las características del material permiten que la fibra de vidrio sea moldeable con mínimos recursos, la habilidad artesana suele ser suficiente para la autoconstrucción de piezas de bricolaje tales como kayak, cascos de veleros, terminaciones de tablas de surf o esculturas, etc. Debe tenerse en cuenta que los compuestos químicos con los que se trabaja en su moldeo dañan la salud, pudiendo producir cáncer.

La fibra de vidrio, también es usada para realizar los cables de fibra óptica utilizados en el mundo de las telecomunicaciones para transmitir señales lumínicas, producidas por láser o LEDs. También se utiliza habitualmente como aislante térmico en la construcción, en modo de mantas o paneles de unos pocos centímetros.



Existen varios tipos de fibra. Se clasifican, según el tipo de vidrio y según la disposición espacial.

Dentro de los tipos de vidrio, están las A, D, E, entre otras. Según la disposición espacial, están los roving, mats, velos.

CERÁMICOS 

                                                                    

Una definición amplia de materiales cerámicos diría que son sólidos inorgánicos no metálicos producidos mediante tratamiento térmico. Comparados con los metales y plásticos son duros, no combustibles y no oxidables Pueden utilizarse en ambientes con temperatura alta, corrosivos y tribológicos. En dichos ambientes muchas cerámicas exhiben buenas propiedades electromagnéticas, ópticas y mecánicas Una característica fundamental del termino material incluye que puedan fabricarse en formas con dimensiones determinadas.

Constitución de los materiales cerámicos

Están formados por una combinación de fases cristalinas y/o vítreas

Se pueden presentar en función de la aplicación como sólido denso, polvo fino, película, fibra, etc.

Los hay constituidos por una fase cristalina o una fase vítrea, denominándose monofásicos. Los constituidos por muchos cristales de la misma fase cristalina se denominan poli cristalinos. Los Mono cristales se refieren a materiales  constituidos por un solo cristal de una única fase.

Clasificación

Según su microestructura, podemos clasificarlos en: cerámicos cristalinos, cerámicos no cristalinos o vidrios y vitro cerámicos.

·         Cerámicos cristalinos: Se obtienen a partir de sílice fundida. Tanto el proceso de fusión como el de solidificación posterior son lentos, lo que permite a los átomos ordenarse en cristales regulares. Presentan una gran resistencia mecánica y soportan altas temperaturas, superiores a la de reblandecimiento de la mayoría de los vidrios refractarios.

·         Cerámicos no cristalinos: Se obtienen también a partir de sílice pero, en este caso, el proceso de enfriamiento es rápido, lo que impide el proceso de cristalización. El sólido es amorfo, ya que los átomos no se ordenan de ningún modo preestablecidos.

·         Vitro cerámicos: Se fabrican a partir de silicatos de aluminio, litio y magnesio con un proceso de enfriamiento también rápido. Químicamente son similares a los vidrios convencionales, pero la mayor complejidad de sus moléculas determina la aparición de micro cristales que les confieren mayor resistencia mecánica y muy baja dilatación térmica.

Los productos de cerámicas técnicas se utilizan para una amplia variedad de

Tecnologías:

Aeroespacial: Materiales ligeros de alta resistencia mecánica y de alta temperatura para

Motores, aviones, revestimientos de lanzadera espacial,...etc

Automatismo: Sensores, componentes de alta temperatura

Biomédica: Huesos, dientes, materiales de implante

Óptica/Fotónica: Fibras ópticas, amplificadores laser, lentes,..etc.

Electrónica: Condensadores, sustratos de circuito integrado, aislantes,..etc.

Energía: Celdas de combustible sólidas, combustible nuclear

	poliìmeros

 

                                                                    

Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que constituyen enormes cadenas de las formas más diversas. Algunas parecen fideos, otras tienen ramificaciones. Algunas más se asemejan a las escaleras de mano y otras son como redes tridimensionales.

Clasificación

Según su origen

• Polímeros naturales. Existen en la naturaleza muchos polímeros y las biomoléculas que forman los seres vivos son macromoléculas poliméricas.

Por ejemplo, las proteínas, los ácidos nucleicos, los polisacáridos (como la celulosa y la quitina), el hule o caucho natural, la lignina, etc.

• Polímeros semisintéticos. Se obtienen por transformación de polímeros naturales. Por ejemplo, la nitrocelulosa, el caucho vulcanizado, etc.
• Polímeros sintéticos. Muchos polímeros se obtienen industrialmente a partir de los monómeros. Por ejemplo, el nylon, el poliestireno, el Policloruro de vinilo (PVC), el polietileno, etc.

Según su mecanismo de polimerización

En 1929 Carothers propuso la siguiente clasificación:

• Polímeros de condensación. La reacción de polimerización implica a cada paso la formación de una molécula de baja masa molecular, por ejemplo agua.
• Polímeros de adición. La polimerización no implica la liberación de ningún compuesto de baja masa molecular. Esta polimerización se genera cuando un "catalizador", inicia la reacción. Este catalizador separa la unión doble carbono en los monómeros, luego aquellos monómeros se unen con otros debido a los electrones libres, y así se van uniendo uno tras uno hasta que la reacción termina.

Clasificación de Flory (modificación a la de Carothers para considerar la cinética de la reacción):

• Polímeros formados por reacción en cadena. Se requiere un iniciador para comenzar la polimerización; un ejemplo es la polimerización de alquenos (de tipo radicalario). En este caso el iniciador reacciona con una molécula de monómero, dando lugar a un radical libre, que reacciona con otro monómero y así sucesivamente. La concentración de monómero disminuye lentamente. Además de la polimerización de alquenos, incluye también polimerización donde las cadenas reactivas son iones (polimerización catiónica y aniónica).
• Polímeros formados por reacción por etapas. El peso molecular del polímero crece a lo largo del tiempo de manera lenta, por etapas. Ello es debido a que el monómero desaparece rápidamente, pero no da inmediatamente un polímero de peso molecular elevado, sino una distribución entre dímeros, trímeros, y en general, oligómeros; transcurrido un cierto tiempo, estos oligómeros empiezan a reaccionar entre sí, dando lugar a especies de tipo polimérico. Esta categoría incluye todos los polímeros de condensación de Carothers y además algunos otros que no liberan moléculas pequeñas pero sí se forman gradualmente, como por ejemplo los poliuretanos.

Según su composición química

• Polímeros orgánicos. Posee en la cadena principal átomos de carbono.
• Polímeros orgánicos vinílicos. La cadena principal de sus moléculas está formada exclusivamente por átomos de carbono.

Dentro de ellos se pueden distinguir:

·         Poliolefinas, formados mediante la polimerización de olefinas.

Ejemplos: polietileno y polipropileno.

·         Polímeros estirénicos, que incluyen al estireno entre sus monómeros.

Ejemplos: poliestireno y caucho estireno-butadieno.

·         Polímeros vinílicos halogenados, que incluyen átomos de halógenos (cloro, flúor...) en su composición.

Ejemplos: PVC y PTFE.

·         Polímeros acrílicos. Ejemplos: PMMA.

• Polímeros orgánicos no vinílicos. Además de carbono, tienen átomos de oxígeno o nitrógeno en su cadena principal.

Algunas sub-categorías de importancia:

·         Poliésteres

·         Poliamidas

·         Poliuretanos

Polímeros inorgánicos. Entre otros:

·         Basados en azufre. Ejemplo: polisulfuros.

·         Basados en silicio. Ejemplo: silicona.

Según sus aplicaciones

Atendiendo a sus propiedades y usos finales, los polímeros pueden clasificarse en:

• Elastómeros. Son materiales con muy bajo módulo de elasticidad y alta extensibilidad; es decir, se deforman mucho al someterlos a un esfuerzo pero recuperan su forma inicial al eliminar el esfuerzo. En cada ciclo de extensión y contracción los elastómeros absorben energía, una propiedad denominada resiliencia.

• Plásticos. Son aquellos polímeros que, ante un esfuerzo suficientemente intenso, se deforman irreversiblemente, no pudiendo volver a su forma original. Hay que resaltar que el término plástico se aplica a veces incorrectamente para referirse a la totalidad de los polímeros.
• Fibras. Presentan alto módulo de elasticidad y baja extensibilidad, lo que permite confeccionar tejidos cuyas dimensiones permanecen estables.
• Recubrimientos. Son sustancias, normalmente líquidas, que se adhieren a la superficie de otros materiales para otorgarles alguna propiedad, por ejemplo resistencia a la abrasión.
• Adhesivos. Son sustancias que combinan una alta adhesión y una alta cohesión, lo que les permite unir dos o más cuerpos por contacto superficial.

Según su comportamiento al elevar su temperatura

Para clasificar polímeros, una de las formas empíricas más sencillas consiste en calentarlos por encima de cierta temperatura. Según si el material funde y fluye o por el contrario no lo hace se diferencian dos tipos de polímeros:

• Termoplásticos, que fluyen (pasan al estado líquido) al calentarlos y se vuelven a endurecer (vuelven al estado sólido) al enfriarlos. Su estructura molecular presenta pocos (o ningún) entrecruzamientos. Ejemplos: polietileno (PE), polipropileno (PP), cloruro de polivinilo PVC.
• Termoestables, que no fluyen, y lo único que conseguimos al calentarlos es que se descompongan químicamente, en vez de fluir. Este comportamiento se debe a una estructura con muchos entrecruzamientos, que impiden los desplazamientos relativos de las moléculas.
• Elastómero, plásticos con un comportamiento elástico que pueden ser deformados fácilmente sin que se rompan sus enlaces o modifique su estructura.

La clasificación termoplásticos / termoestables es independiente de la clasificación elastómeros / plásticos / fibras. Existen plásticos que presentan un comportamiento termoplástico y otros que se comportan como termoestables. Esto constituye de hecho la principal subdivisión del grupo de los plásticos y hace que a menudo cuando se habla de "los termoestables" en realidad se haga referencia sólo a "los plásticos termoestables". Pero ello no debe hacer olvidar que los elastómeros también se dividen en termoestables (la gran mayoría) y termoplásticos (una minoría pero con aplicaciones muy interesantes).

	metales

 

                                          

elementos químicos caracterizados por ser buenos conductores del calor y la electricidad poseen alta densidad y son sólidos en temperaturas normales (excepto el mercurio); sus sales forman iones electropositivos (cationes) en disolución.

La ciencia de materiales define un metal como un material en el que existe un solape entre la banda de valencia y la banda de conducción en su estructura electrónica (enlace metálico). Esto le da la capacidad de conducir fácilmente calor y electricidad, y generalmente la capacidad de reflejar la luz, lo que le da su peculiar brillo. En ausencia de una estructura electrónica conocida, se usa el término para describir el comportamiento de aquellos materiales en los que, en ciertos rangos de presión y temperatura, la conductividad eléctrica disminuye al elevar la temperatura, en contraste con los semiconductores.

Características

·         Tienen un lustre brillante; diversos colores, pero casi todos son plateados.

·         Los sólidos son maleables y dúctiles

·         Buenos conductores del calor y la electricidad

·         Casi todos los óxidos metálicos son sólidos iónicos básicos.

·         Tienden a formar cationes en solución acuosa.

·         Las capas externas contienen poco electrones habitualmente tres o menos.

Polímeros Naturales

POLÍMEROS NATURALES

 

Antes  de  crearse  los polímeros,  la madre naturaleza era la única y exclusiva fuente de  materiales con que el hombre contaba para la realización de sus herramientas,  útiles y objetos de uso cotidiano. Las propiedades que ofrecían las piedras, las maderas o los metales  no satisfacían todas las demandas existentes así que,  el hombre en su  innato  afán de  investigación y búsqueda Comenzó  a aplicar sustancias que suplieran estas carencias; se  manipulan  los polímeros naturales: el ámbar, el hasta natural, la goma laca y la utapercha son los precursores de los polímeros actuales.

En la  naturaleza,  encontramos al ámbar como  una resina de coníferas que tras derramarse del árbol, endureció y atrapó en su interior a insectos o plantas que quedando incluidos en ella han llegado hasta nosotros como fieles testimonios del pasado.  Avanzando en el transcurso de la historia, se tiene conocimiento de que los egipcios en el año 20 00 a.C, en la época de los faraones, además de usar resinas naturales para embalsamar a sus muertos también usaban el asta natural calentándolo para moldear  figuras y recipientes.  El hasta natural  del  mismo  modo  tuvo  sus  aplicaciones  en  Europa  durante  el  medievo,   los trabajadores  del cuerno  (asteros) realizaban objetos cotidianos con  este  material,  como cucharas,  peines  o  faroles.  La  goma  Laca  es  un  polímero  natural  producido  por  las secreciones de la hembra de un chinche llamado lac, originaria de la India y el sudeste  de Asia. Esta secreción endurecida se disuelve en alcohol, y se puede aplicar sobre superficies produciendo  un recubrimiento  brillante,  impermeable y casi transparente.  Por último,  la gutapercha es una goma vegetal similar al caucho que se e extraía por sangrado al  practicar incisiones a determinados árboles que se hallan en las Indias orientales y en Indonesia. Los indígenas la utilizan para recubrir objetos y recipientes.

A lo largo de cientos de años se han utilizado polímeros naturales procedentes de plantas y animales. Estos materiales incluyen madera, caucho, lana, cuero y seda. Otros polímeros naturales tales como las proteínas, las enzimas, los almidones y la celulosa tienen importancia en los procesos bioquímicos y fisiológicos de plantas y animales. Los polímeros naturales reúnen, entre otros, al almidón cuyo monómero es la glucosa y al algodón, hecho de celulosa, cuyo monómero también es la glucosa. La diferencia entre ambos es la forma en que los monómeros se encuentran dispuestos dentro del polímero. Otros polímeros naturales de destacada importancia son las proteínas, cuyo monómero son los aminoácidos. Por otro lado, la lana y la seda son dos de las miles de proteínas que existen en la naturaleza, éstas utilizadas como fibras y telas. Todo lo que nos rodea son polímeros. Los tejidos de nuestro cuerpo, la información genética se transmite mediante un polímero llamado ADN, cuyas unidades estructurales son los ácidos nucleicos.

Los polímeros naturales incluyen al ARN y al ADN, vitales en genes y en los procesos de la vida. Por cierto, el ARN mensajero es el que hace posible la existencia de las proteínas, los péptidos y las enzimas. Las enzimas colaboran en la química interior de los organismos vivientes y los péptidos conforman algunos de los componentes estructurales más interesantes de la piel, el cabello e inclusive los cuernos de los rinocerontes.

Entre otros polímeros naturales se encuentran incluidos los polisacáridos (azúcares) y los polipéptidos como la seda, la queratina y el cabello. El caucho natural es también un polímero natural, constituido sólo por carbono e hidrógeno.

El ARN y el ADN contienen estructuras poliméricas basadas en unidades de azúcares. Esto los convierte en polisacáridos, aunque en el caso del ANR y el ADN existen grupos perfectamente ordenados unidos a las unidades de azúcares, que les confieren a dichos polímeros sus particularidades tan especiales.

Otra familia de polisacáridos incluye al almidón y la celulosa. El almidón es un polisacárido de alto peso molecular. Alimentos como el pan, el maíz y las papas se encuentran llenos de almidón. El almidón puede tener hasta 10.000 unidades de azúcar unidas entre sí. El modo en que se encuentran enlazadas estas unidades, ya sea en forma lineal o con algunas de ellas formando ramificaciones, determina el tipo de almidón o polisacárido (más adelante ampliaremos detalles). Otro importante miembro de la familia de los polisacáridos es la celulosa. Es el principal polímero constituyente de las plantas y los árboles. La madera es principalmente celulosa. Este polímero es distinto al almidón. El almidón es soluble en agua caliente y con él pueden hacerse útiles objetos. La celulosa, por otra parte, es altamente cristalina y prácticamente no se disuelve en nada. El algodón es una forma de celulosa que empleamos en casi toda nuestra ropa. El hecho de que sea insoluble en agua caliente es importante. De lo contrario, nuestra ropa se disolvería al lavarla. La celulosa posee también otra fantástica propiedad que hace posible que se vuelva lisa y achatada cuando la humedecemos y le pasamos una plancha caliente por encima.

Otro miembro de los polisacáridos es la quitina. Constituye el caparazón de los langostinos, camarones, cangrejos, langostas de mar y otros crustáceos. Es rígida, insoluble... y en cierto modo flexible. Hasta ahora no hemos logrado hacer polímeros sintéticos que posean esta maravillosa combinación de propiedades. Tampoco hemos descubierto qué hacer con la quitina, si bien empleamos la celulosa para un montón de aplicaciones químicas y para fabricar papel, casas de madera, calzado de madera, etc. Existe un gran campo de investigación acerca de los usos de la quitina para diferentes cosas y quizás algún día podamos hacer ropas o plásticos a partir de ella. Es un área de investigación sumamente importante desde el momento en que se emplean polímeros naturales que provienen de deshechos o recursos renovables.

POLIMEROS TERMOESTABLES

Son polímeros infusibles e insolubles. La razón de tal comportamiento estriba en que las cadenas de estos materiales forman una red tridimensional espacial, entrelazándose con fuertes enlaces covalentes. La estructura así formada toma el aspecto macroscópico de una única molécula gigantesca, cuya forma se fija permanentemente, debido a que la movilidad de las cadenas y los grados de libertad para rotación en los enlaces es prácticamente cero.

Química de los termoestables

El proceso de polimerización se suele dar en dos etapas: en la primera se produce la polimerización parcial, formando cadenas lineales mientras que en la segunda el proceso se completa entrelazando las moléculas aplicando calor y presión durante el conformado. La primera etapa se suele llevar a cabo en la planta química, mientras que la segunda se realiza en la planta de fabricación de la pieza terminada. También pueden obtenerse plásticos termoestables a partir de dos resinas líquidas, produciéndose la reacción de entrelazamiento de las cadenas al ser mezcladas (comúnmente con un catalizador y un acelerante).

La reacción de curado es irreversible, de forma que el plástico resultante no puede ser reciclado, ya que si se incrementa la temperatura el polímero no funde, sino que alcanza su temperatura de degradación. Por establecer un símil por todo conocido, es como cocer un huevo; si volvemos a elevar la temperatura una vez cocido y enfriado, el huevo no sufre ninguna transformación, y si elevamos la temperatura demasiado el huevo se quema.

Características

Los plásticos termoestables poseen algunas propiedades ventajosas respecto a los termoplásticos. Por ejemplo, mejor resistencia al impacto, a los solventes, a la permeación de gases y a las temperaturas extremas. Entre las desventajas se encuentran, generalmente, la dificultad de procesamiento, la necesidad del curado, el carácter quebradizo del material (frágil) y el no presentar reforzamiento al someterlo a tensión.

Ejemplos

• Caucho natural vulcanizado
• Baquelita, una resina tipo fenol formaldehído utilizada principalmente en la industria electrónica
• Duroplast
• Urea-Formaldehído Espuma (utilizada en imitaciones de madera y tableros.
• siliconas
• Melamina (utilizada en tableros para trabajo)
• Resinas insaturadas de poliéster, que casi siempre se usan reforzadas con fibra de vidrio
• Resina epoxi, utilizada como adhesivo y en plásticos reforzados.
• Poliuretanos

TIPOS DE RECICLAJE

TIPOS DE RECICLAJE

Reciclar es la aplicación de procesos sobre un material para que este pueda ser utilizado nuevamente. Esto permite disminuir la degradación del planeta así como también reducir el consumo de recursos naturales.

Algunos tipos de reciclaje son:

-El reciclaje del aluminio: es un proceso mediante el cual, los desechos de aluminio pueden ser reutilizados en otros productos tras su utilidad primaria. Este proceso implica simplemente refundir el metal, lo cual es mucho más barato y consume mucha menos energía que la producción de aluminio a partir de la electrólisis de la alúmina (Al₂O₃), la cual primero tiene que extraerse de la mina de bauxita y después ha de refinarse usando el proceso Bayer. Reciclar aluminio desechado requiere solamente el 5% de la energía que se consumiría para producir aluminio de la mina.

-reciclaje de vidrio: El vidrio es un material totalmente reciclable y no hay límite en la cantidad de veces que puede ser reprocesado. Al reciclarlo no se pierden las propiedades y se ahorra una cantidad de energía de alrededor del 30% con respecto al vidrio nuevo. Para su adecuado reciclaje el vidrio es separado y clasificado según su tipo el cual por lo común está asociado a su color, una clasificación general es la que divide a los vidrios en tres grupos: verde, ámbar o café y transparente.

El proceso de reciclado después de la clasificación del vidrio requiere que todo material ajeno sea separado como son tapas metálicas y etiquetas, luego el vidrio es triturado y fundido junto con arena, hidróxido de sodio y caliza para fabricar nuevos productos que tendrán idénticas propiedades con respecto al vidrio fabricado directamente de los recursos naturales. En ciertos casos el vidrio es reutilizado, antes que reciclado. No se funde, sino que se vuelve a utilizar únicamente lavándolo (en el caso de los recipientes). En acristalamientos, también se puede aprovechar el vidrio cortándolo nuevamente (siempre que se necesite una unidad más pequeña).

-El reciclaje de pilas y baterías: es una actividad de reciclaje cuyo objetivo es reducir el número de pilas y baterías que son descartadas como residuo sólido urbano. Es ampliamente promocionada por gente con conciencia medioambiental y conocimientos sobre contaminación, particularmente conscientes de la contaminación del suelo y del agua, debido a la adición de metales pesados y otros compuestos químicos usados en estos objetos.

-Reciclaje de cemento: El árido de cemento recolectado tras la demolición se introduce en una moledora. Las unidades de molido aceptan únicamente trozos de cemento sin contaminar, es decir, que deben estar libres de basura, madera, papel, y otros materiales similares. Los metales como los usados en el forjado son aceptables, ya que pueden ser eliminados gracias a electroimanes y otros sistemas de separación, tras lo que son fundidos para su reciclaje en otras instalaciones Los remanentes de los bloques de cemento se ordenan por tamaño. Los trozos más grandes pueden ser reconducidos a la máquina. Tras llevar a cabo del molido, las partículas son filtradas por varios métodos distintos, incluyendo la selección a mano y la flotación.

El molido en el mismo lugar de la construcción usando maquinaria de molido transportable reduce el coste de la construcción y la contaminación generada cuando se compara el material desde y hasta una cantera. Existen grandes máquinas portátiles por carretera que pueden moler cemento y asfalto a un ritmo de hasta 600 toneladas por hora. Estos sistemas normalmente consisten en una picadora de escombros, una cinta transportadora de descarga por el lateral, unidad de filtrado y una cinta transportadora para devolver a la picadora los trozos más grandes. Otras máquinas más pequeñas también están disponibles, que pueden manejar hasta 150 toneladas en una hora y puede instalarse en zonas más reducidas. Con la ventaja de contar con otras máquinas auxiliares, como excavadoras, la tendencia del reciclado en el mismo lugar de su extracción en pequeños volúmenes está creciendo rápidamente.

-reciclaje de papel: el papel se recicla reduciéndolo a pasta de papel y combinándolo con nueva pasta procedente de la madera. Dado que el proceso de reciclaje provoca la ruptura de las fibras, cada vez que se recicla papel la calidad del mismo disminuye, lo que quiere decir que se deben añadir un elevado porcentaje de nuevas fibras, o será sinónimo de productos de menor calidad. Cualquier escrito o coloración del papel se debe primero retirar mediante decoloración.

Casi cualquier tipo de papel se puede reciclar hoy en día, aunque algunos resultan más difíciles de tratar que otros. Los papeles cubiertos con plástico o aluminio, y los papeles encerados, pegados o engomados normalmente no se reciclan por el elevado coste del proceso. Los papeles de regalo tampoco pueden reciclarse debido a su ya de por sí pobre calidad.

En ocasiones, las plantas de reciclaje piden que se retiren los brillos de los periódicos, dado que son de un tipo de papel diferente. Tienen un recubrimiento de arcilla que algunas fábricas no pueden trabajar. La mayoría de la arcilla se retira de la pasta reciclada como lodos.

• Plastificación: Se le añaden disolventes químicos específicos a las fibras de papel y se separan.
• Criba: Que retira todo lo que no son fibras de papel.
• Centrifugación: Los materiales se separan por su densidad, quedando en diferentes estratos el papel y los lodos.
• Flotación (eliminación de la tinta): Se añaden burbujas de aire para que la tinta se separe de los lodos.
• Lavado de las pasta para retirar las pequeñas partículas que pueden quedar.
• Blanqueamiento, generalmente con peróxido de hidrógeno o hiposulfito de sodio.

-Reciclaje de plástico: el plástico tarda alrededor de 180 años en degradarse, es por esto que el reciclaje de este material es una buena opción. El proceso consiste en recolectarlos, limpiarlos, recortarlos y clasificarlos en distintas clases, de acuerdo a sus características. Una vez realizado esto, se lo funde para ser utilizado como materia prima alternativa para la producción de otros artículos.

-Reciclaje de Materia Orgánica: El reciclaje de materia orgánica permite convertir los desperdicios vegetales en material orgánico, del cual sale un producto llamado compost, que además de servir para la recuperación y el mejoramiento de los suelos , ayudaría a disminuir las inmensas cantidades de basura.

El compostaje consiste en la descomposición controlada de materiales orgánicos como frutas, verduras, podas, pasto, hojas, etc. por medio de un proceso biológico, donde interactúan microorganismos, oxígeno y factores ambientales tales como humedad y temperatura.

De este proceso sale un producto llamado compost, de color café oscuro que tiene la apariencia de la tierra que abunda en los suelos de los bosques.

• El compostaje es la forma ideal de reciclar la basura orgánica de su hogar. Así se reducen la cantidad de residuos que deben depositarse a diario en los rellenos sanitarios.

• Con el compostaje evita comprar tierra que es sacada de los bosques y que por ende provoca un grave daño al ambiente al producir la erosión de los suelos.

• Con el compostaje obtiene un mejorador de suelo para el jardín, ideal para tierras arcillosas o arenosas.

Además el compost tiene diversos efectos beneficiosos sobre el suelo:

• Actividad física. Da consistencia a los terrenos ligeros y suelta a los demasiados compactos. Aumenta la retención de agua.

• Actividad química. Facilita el abonado químico y hace que los minerales se disuelvan mejor.

• Actividad biológica. Aumenta el contenido de materia orgánica del suelo. Aumenta la resistencia de las plantas a las enfermedades.

RECICLADO INTERNO Y EXTERNO

Se  puede  separar  el  reciclaje  como  interno  y externo. Las empresas consideran el reciclaje como el proceso que realizan sobre sus residuos de producción (reciclaje interno). En este tipo de aproximación la empresa no se considera responsable de sus productos  terminados  (reciclaje  externo)  ni  de  los  impactos  de  los mismos en su fin de vida, que después de la fase de uso se convierten en residuos sólidos.

Dentro de los residuos potencialmente reciclables se debe hacer la distinción entre los de pre-consumo y los de post-consumo:

•    Pre-consumo.  El pre-consumo  es el resultante  de los procesos industriales.  Este  es  utilizado  por  la  industria  por  medio  del reciclaje para recuperación de materias primas.

•    El residuo post-consumo es aquel que requiere de mecanismos institucionales  y  técnicos  mucho  más  complejos  para recuperación, recolección y reutilización. A este solo le quedan dos alternativas  de  disposición: terminar  en  los  rellenos  sanitarios como basura, o peor su disposición en un botadero a cielo abierto. Las empresas consideran este residuo responsabilidad del estado.

El reciclaje interno es el que se hace dentro de una organización o empresa y es mas fácil q el reciclaje externo, ya que  si en una  empresa fabrican mesas,  ese material q sobra de esa fabricación  se recicla se reutiliza  se mezcla con el material nuevo y se vuelve hacer mesas de plástico. Pero solo se puede reutilizar un 30% porque el material ya paso por un proceso y entonces se degrada si pasan los límites del porcentaje el producto no saldrá de buena calidad.

El reciclaje externo es el q se hace por fuera de la organización, es más complicado que el interno porque  primero tienen que separar los materiales en plásticos vidrios cartón, etc. Ejemplo: la tapa de la gaseosa Coca-Cola es un polímero diferente a lo que es el envase, el envase es pet y la tapa no, por lo tanto  no se puede unir.

Todos los polímeros no se pueden unir  porque su temperatura vítrea es diferente, entonces al mezclarlos unos se ablandaran primeros que  otros.