Los plásticos, en su mayoría, son reciclables. La ventaja que se tiene sobre productos como el vidrio es la temperatura que se necesita alcanzar para poder procesarlos, ya que poseen un punto de fusión inferior y una capacidad térmica baja, y al poder ser moldeados mediante calor o presión, se crea una buena alternativa.
Para facilitar la identificación de los plásticos se creó un símbolo de reciclaje más un número haciendo la identificación de los plásticos una tarea sencilla.
El proceso de reciclaje más común comprende en la recolección, limpieza, clasificación, trituración, lavado, granceado y reciclado.
Los plásticos transparentes son materiales que permiten ver objetos a través de ellos; presentan una estructura química amorfa, lo cual significa que no tiene arreglo molecular ordenado, por lo general poseen propiedades de rigidez y muestran bajas contracciones al moldeo durante su procesamiento.
Una descripción general de la forma en que se realiza una reacción se llama mecanismo de reacción, este describe lo que sucede exactamente en cada etapa de una transformación química, cuáles enlaces se rompen y en qué orden, y cuáles son las velocidades relativas de las etapas.
Además de que un mecanismo debe de tener en cuenta todos los reactivos que intervienen, todos los productos que se originan y la cantidad de cada uno.
¿Cómo se rompen los enlaces covalentes?
Hay dos modos en que se puede romper un enlace covalente de dos electrones:
Rompimiento electrónicamente simétrico u homolítico
Un electrón permanece con cada fragmento de producto
Rompimiento electrónicamente asimétrico u heterolítico
Ambos electrones enlazantes quedan con un fragmento de producto y dejan al otro con un orbital vacío
¿Cómo se producen los enlaces covalentes?
Así como se rompen enlaces, puede producirse otro enlace covalente
Homogénica
Es homogénica cuando es electrónicamente simétrico.
Cuando hay rompimiento y/o una formación electrónicamente simétrica, se llama reacciones por radicales.
Heterogénica
Es heterogénica cuando el enlace es electrónicamente asimétrico, o sea uno de los reactivos aporta los dos electrones.
Los procesos de ruptura y formación asimétrica de enlaces se denominan reacciones polares.
¿Qué es la estereoquímica y tacticidad?
La estereoquímica es la rama de la química que se ocupa de los aspectos tridimensionales de las moléculas.
Los diversos arreglos de los átomos, resultado de la rotación en torno a un enlace sencillo. Se llaman conformaciones, y una conformación determinada de denomina confórmero.
Los isómeros de conformación se representan de dos maneras;
La perspectiva de caballete donde el enlace carbono-carbono desde un ángulo oblicuo e indican la orientación espacial mostrando todos los enlaces C-H.
Las proyecciones de Newman lo ven de frente y representa los dos átomos de carbono mediante un círculo.
La tacticidad es la forma en que se encuentran dispuestos los grupos a lo largo de una cadena polimérica
Algunos mecanismos usados
Radicales libres
Un radical es una especie química neutra que contiene una cantidad impar de electrones y, como consecuencia, tiene un solo electrón no apareado en uno de sus orbitales, por lo que resulta muy reactivo.
Reacción de sustitución
Un radical puede tomar un átomo de otra molécula produciendo un nuevo radical.
Reacción de adición
Se agrega un radical reaccionante a un alqueno, toma un electrón del doble enlace y un electrón queda sin aparear, se forma un nuevo radical.
Polimerización por condensación
La policondensación es la reacción donde la molécula de un monómero pierde átomos y genera subproductos cuando pasa a formar parte del polímero.
Catalizador Ziegler-Natta
Los catalizadores de Ziegler-Natta son complejos organometálicos de metales de transición que se obtienen por el tratamiento de un trialquilaluminio con un compuesto de titanio.
El trietilaluminio y el tetracloruro de titanio forman una preparación típica.
Los polímeros de Ziegler-Natta son lineales y casi no presentan ramificaciones de la cadena, son controlables mediante procedimientos estereoquímicos. Se pueden producir las formas isotáctica, sindiotáctica, y atáctica, dependiendo del sistema de catalizador usado.
La forma activa de un catalizador de Ziegler-Natta es un intermediario de alquiltitanio con un sitio de coordinación vacante en el metal. Se coordina un monómero alqueno con el titanio y el alqueno coordinado se inserta en el doble enlace carbono-titanio. Lo que extiende la cadena alquílica, como se abre otro sitio de coordinación, el proceso se repite de manera indefinida.
Es el material plástico más versátil, es muy estable, duradero y resistente pudiendo ser menos rígido y más elástico con aditivos. Se ablanda y deforma a baja temperatura. Es producido por medio de una polimerización por radicales libres de cloruro de vinilo. La resina que resulta de esta polimerización es termoplástica. Es una combinación química de carbono, hidrogeno y cloro.
Se puede obtener por cuatro procesos diferentes:
Suspensión
Emulsión
Masa
Solución
Duros y quebradizos
Polietileno de baja densidad (LDPE)
Es un polímero con cadenas de moléculas menos ligadas y más dispersas.
Es incoloro, inodoro, no toxico, más blando y flexible que el de alta densidad. Se ablanda a partir de los 85°C, también es un buen aislante. Es utilizado para bolsas y sacos, tuberías flexibles, aislantes para conductores eléctricos, juguetes, etc.
Cloruro de polivinilo plastificado
Este PVC es flexible o también llamado plastificado se emplea un polímero de suspensión o masa y aditivos que hacen procesable el material como plastificantes que imparten al producto terminado, dependiendo del plastificante usado. Está destinado a cables eléctricos, cortinas de baño, manteles, tapicería de automóviles, etc.
La palabra plástico proviene del griego y significa “que puede ser moldeado por el calor”, comúnmente son llamados polímeros puesto que son productos orgánicos, a base de carbono, con moléculas de cadenas largas que además tienen propiedades que se asemejan a las resinas naturales.
Clasificación de plásticos
Los plásticos se clasifican en distintas categorías
Naturales
Semi sintéticos
Sintéticos
Son productos de la naturaleza que pueden ser moldeados mediante calor, como algunas resinas de árboles.
Derivan de productos naturales y que han sido modificados o alterados mediante la mezcla con otros materiales.
Derivan de alterar la estructura molecular de materiales a base de carbono (petróleo crudo, por lo general, carbón o gas)
Clasificación por su comportamiento ante el calor
Termoestables: Son polímeros que una vez modificada su estructura por el calor se convierten en materiales rígidos que no vuelven a fundirse.
Termoplásticos: Son polímeros que pueden cumplir un ciclo de calentamiento y enfriamiento repetidas veces sin sufrir alteraciones.
Su grado de elaboración
Semielaborados: Necesitan tratamiento antes de su empleo
Elaborados: Están listos para su uso
Otros tipos
Polímeros espumados: Pueden ser termoestables o termoplásticos, pero tienen baja densidad y alta impermeabilidad al vapor.
Elastómeros: Son llamados caucho sintético.
Procesos de obtención de plásticos
Uno de los métodos más utilizados para la síntesis de los plásticos es la polimerización, esta es una reacción química en la que los monómeros se unen para formar una larga cadena molecular. Existen varios métodos de polimerización, como:
Por emulsión
Suspensión
En masa
En solución
También existe la poliadición, que es la reacción en la que la molécula de monómero pasa a formar parte del polímero sin pérdida de átomos, en esta reacción se requiere de un iniciador que genere radicales libres, cationes o aniones y de un monómero que contenga en su estructura un grupo de doble enlace polimerizable, este mecanismo se divide en tres etapas; iniciación, propagación y terminación.
Sustancias o ingredientes activos, así como las formulaciones o preparados que contengan uno o varios de ellos destinados a cualquiera de los siguientes fines:
Combatir los agentes nocivos para los vegetales y productos vegetales o prevenir su acción.
Favorecer o regular la producción vegetal, con excepción de los nutrientes y los destinados a la enmienda de suelos.
Conservar los productos vegetales, incluida la protección de las maderas.
Destruir los vegetales indeseables.
Destruir parte de los vegetales o prevenir un crecimiento indeseable de los mismos.
Hacer inofensivos, destruir o prevenir la acción de otros organismos nocivos o indeseables distintos de los que atacan a los vegetales.
Ingrediente activo-técnico
Producto orgánico o inorgánico, natural, sintético o biológico, con determinada actividad plaguicida, con un grado de pureza establecido.
Ingredientes inertes
Sustancias o materiales que, unidos a los ingredientes acticos para la preparación de formulaciones. permiten modificar sus características de dosificación o de aplicación.
Coadyuvantes
Sustancias como tensoactivos, fluidificantes, estabilizantes y demás, que sean útiles en la elaboración de plaguicidas por su capacidad de modificar adecuadamente las propiedades físicas y químicas de los ingredientes activos
Aditivos
Sustancias como colorantes, repulsivos, eméticos, y demás que, sin tener influencia en la eficacia de los plaguicidas, sean utilizadas en la elaboración de estos con objeto de cumplir prescripciones reglamentarias u otras finalidades.
Formulación o preparado
Es todo plaguicida compuesto de una o varias sustancias o ingredientes activo-técnicos y, en su caso, ingredientes inertes coadyuvantes y aditivos, en proporción fija.
Clasificación de pesticidas
Por destino de aplicación:
Pesticidas de uso o productos fitosanitarios
Destinados a su utilización en el ámbito de la sanidad vegetal o el control de vegetales.
Pesticidas de uso ganadero
Destinados a su utilización en el entorno de los animales o en actividades relacionadas con su explotación.
Pesticidas de uso en la industria alimentaria
Destinados a tratamientos de productos o dispositivos relacionados con la industria alimentaria.
Pesticidas de uso ambiental
Destinados al saneamiento de locales u otros establecimientos públicos o privados.
Pesticidas de uso en higiene personal
Preparados útiles para la aplicación directa sobre el hombre.
Pesticidas de uso doméstico
Preparado destinado para aplicación por personas no especialmente cualificadas en viviendas o locales habitados.
Por acción específica:
Insecticidas
Acaricidas
Fungicidas
Nematocidas, desinfectantes y fumigantes en general
Herbicidas
Fitorreguladores y productos afines
Molusquicidas, rodenticidas y varios
Específicos post-cosecha y simientes
Protectores de maderas, fibras y derivados
Laguicidas específicos varios
Por estado de presentación o sistema utilizado en su aplicación:
Gases o gases licuados.
Fumigantes y aerosoles.
Polvos con diámetro de partícula inferior a 50μ.
Sólidos, excepto los cebos y los preparados en forma de tabletas.
Esta fermentación es de gran importancia en la conservación de alimentos, el azúcar en los alimentos es transformado en ácido láctico y otros productos finales, esta fermentación es eficiente y de un rápido crecimiento de organismos.
Productos químicos en la fermentación láctica
En la fermentación láctica se acuta desde la lactosa que se hidroliza dando glucosa y galactosa, por medio de la glucolisis se obtiene ácido pirúvico liberando ATP y NADH y un catión de hidrogeno, se reduce y se transforma en ácido láctico.
Aplicaciones
En la industria alimentaria se utilizan en la acidificación de salmueras para la conservación de aceitunas, en la acidificación de jamones y embutidos, productos lácteos entre otros.
En esta fermentación quienes se encargan de convertir de aldehídos a un producto final como el alcohol son las levaduras, a escala industrial la levadura Saccharomyces ellipsoideus es de gran importancia.
Levadura Saccharomyces ellipsoideus
En este camino la azúcar se transforma en alcohol mediante varios pasos.
Etanol industrial
Para la fermentación alcohólica industrial, se utilizaban casi exclusivamente levaduras dependiendo el tipo de carbohidrato como materia prima, cepas de Saccharomyces cerevisiae para fermetacion de hexosas, Candida pseudotropicalis para fermentación de lactosa y Candida utilis en la de pentosas. Los rendimientos de alcohol etílico son con frecuencia superiores al 90% sobre el azúcar consumido, en cepas seleccionadas por su gran tolerancia al alcohol. Y el tiempo de fermentación varía entre limites muy amplios, según las temperaturas y la concentración de azúcar, además de la cepa fermentadora.
A pesar de esto, desde que la producción industrial de etanol se realiza por síntesis química (hidratación de etileno) el proceso fermentativo se volvió poco económico, sin embargo, aún se obtendrá a menor escala como producto de industrias como las de quesería y las de pulpa de papel.
Al contrario de la producción industrial de alcohol, la producción de vinos y cervezas no sufre la competencia de los productos sintéticos debido a que el «carácter» de cada bebida depende de la interacción entre una serie de factores biológicos no bien definidos en términos físicos o químicos.
Bebidas alcohólicas fermentadas
Son aquellas que se fabrican empleando solamente el proceso de fermentación, en el cual se logra que un microorganismo transforme el azúcar en alcohol.
El proceso es simple cuando el sustrato a fermentar es el jugo de alguna fruta, cuando el sustrato es un almidón la levadura no lo puede fermentar directamente y se tienen que realizar el proceso de sacarificación.
Algunas bebidas fermentadas son;
Vino
Sidra
Vino de fruta
Sake
Hidromiel
Cerveza
Pulque
Bebidas alcohólicas destiladas
Estas bebidas son algunas a las que después del proceso de la fermentación son sometidas a una destilación.
En este proceso se recuperan las sustancias más volátiles. Los productos obtenidos pueden ser sometidos a un proceso de envejecimiento. Se obtienen productos como:
Esta fermentación es un proceso químico mediado por la acción de un grupo de bacterias, generalmente del género acetobacter, estas bacterias actúan sobre el alcohol etílico, oxidándolo, así obteniendo productos como el ácido acético y agua.
Bacterias acéticas
Este es un género que abarca muchas especies, un total de 17, de las cuales la que más se utiliza para la producción del ácido acético es la «acetobacter aceti».
Esta es una bacteria gram negativa y pertenece al grupo de los bacilos, ya que tiene forma de bastón. Así mismo, para su desarrollo requiere de ciertas condiciones como por ejemplo la presencia de oxígeno, una temperatura promedio de 30°C y un pH de 6.0.
¿Qué es el ácido acetico?
La fórmula química del ácido acético es CH3COOH. Presenta una masa molar de 60,05 g/mol y una densidad de 1,049 g/cm3. Así mismo, su punto de fusión es de 17°C y su punto de ebullición es de 118°C.
El ácido acético es soluble en diversas sustancias como el agua, el éter, la glicerina, la acetona y el benceno. Además, es capaz por sí mismo de disolver algunos compuestos orgánicos e inorgánicos.
Es uno de los ácidos carboxílicos más sencillos, lo cual puede deducirse de la simpleza de su estructura química.
Métodos de obtención
Proceso Michaelis
Se utiliza un tonel giratorio puesto sobre caballetes. En el interior tiene un falso fondo agujereado y relleno con virutas de madera, el vino se produce en la propia barrica que gira periódicamente hasta que la acetificación se ha producido.
Método Schuetzenbach
Es una batería de barriles que se encuentran apilados, cada uno de ellos con un doble fondo perforado y lleno de virutas de madera. La base del tonel se encuentra perforada por debajo del doble fondo, permitiendo así que entre el aire y difundiendo a través de las virutas.
En la parte superior del barril se irá depositando nuevo producto alcohólico, colándose por la ciruta y llegando a la parte inferior del barril. Este fluye por los orificios y cae al siguiente barril.
En cada paso aumenta el porcentaje acético entre 1 y 2%. El sistema bombea desde la parte inferior a la superior hasta que el vino se convierte en vinagre. Pudiéndose utilizar barriles de roble giratorios, parcialmente llenos de virutas para que se airee mejor.
Cultivo superficial
El sistema basado en la elaboración de vinagre en reactores controlando la temperatura, el suministro de aire y el flujo del producto.
La reacción de fermentación tiene lugar en la parte superficial de dicho líquido. El tanque está lleno de virutas de haya o con otros materiales caracterizado por tener una gran superficie, actuando como filtro. La circulación desde el fondo del propio reactor hasta la superficie por medio de una bomba es añadida al reactor en forma de ducha. Durante este proceso de recirculación, se produce un enfriamiento del propio vinagre para poder mantener de forma constante la temperatura interior del reactor. El tanque se encuentra cerrado, por lo que la entrada del aire está regulada por una válvula en la parte inferior
Cultivo sumergido
La fermentación tiene lugar en un tanque que consta de un agitador que gira a gran velocidad, un compresor que suministra el oxígeno y un serpentín de enfriamiento. El éxito de dicho método estará condicionado por la disponibilidad de oxígeno que tengan las bacterias. Por lo que deberá tener unos sistemas adecuados de suministro de aire al tanque para su posterior distribución.
Gracias a esta técnica se produce de forma rápida y en grandes rendimientos (aproxx. 95-98%).
Aplicaciónes
La fermentación acética se utiliza para producir ácido acético. Las aplicaciones y usos que se le puede dar a este compuesto son muchos.
En el campo de la medicina, el ácido acético tiene múltiples usos. Por ejemplo, para determinar la presencia de infección por el virus del papiloma humano.
En los laboratorios de anatomía patológica como elemento de las soluciones fijadoras, que tienen como finalidad preservar tejidos.
Los usos del ácido acético como vinagre en el área gastronómica son ampliamente conocidos, se utiliza como aderezo para ensaladas y platos a base de carnes, pescados y mariscos. También se utiliza como conservante.
El ácido acético es ingrediente fundamental en algunos productos como cremas para la insolación y en otros medicamentos que se utilizan para tratar condiciones como la seborrea y las afecciones fúngicas que se asientan principalmente en el cuero cabelludo.
En la industria cosmética, el ácido acético es utilizado como elemento constituyente en el champú anticaspa y las cremas para peinar, así como también en las máscaras suavizantes.
Las gasolinas y diésel para autos y autobuses, bunker y turbosina para barcos y aviones, Son usadas para generar electricidad, obtener energía calorífica para fábricas, hospitales y oficinas.
Se clasifican de acuerdo de su nivel de octanaje, que es la capacidad antidetonante que tiene para así aprovechar la máxima energía liberada. Este octanaje puede aumente con una mayor proporción de hidrocarburos de mayor octanaje o moléculas de cadena ramificada.
Las gasolinas estan compuestas por parafinas, isoparafinas, compuestos aromáticos, naftalenos y olefinas, entre otros.
