martes, 21 de abril de 2009

POLÍMEROS


POLÍMEROS

La materia está formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros.
Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman 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.
Existen polímeros naturales de gran significación comercial como el algodón, formado por fibras de celulosas. La celulosa se encuentra en la madera y en los tallos de muchas plantas, y se emplean para hacer telas y papel. La seda es otro polímero natural muy apreciado y es una poliamida semejante al nylon. La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro ejemplo. El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes.
Sin embargo, la mayor parte de los polímeros que usamos en nuestra vida diaria son materiales sintéticos con propiedades y aplicaciones variadas.
Lo que distingue a los polímeros de los materiales constituidos por moléculas de tamaño normal son sus propiedades mecánicas. En general, los polímeros tienen una excelente resistencia mecánica debido a que las grandes cadenas poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción intermoleculares dependen de la composición química del polímero y pueden ser de varias clases.
Copolímero de estireno-acrilonitrilo en los que el contenido de estireno varía entre 65 y 80 %. Estos materiales tienen buena resistencia a los aceites lubricantes, a las grasas y a las gasolinas.
Asimismo, tiene mejores propiedades de impacto, tensión y flexión, que los homopolímeros del estireno. Los copolímeros son transparentes, pero con un ligero color amarillo que se vuelve más oscuro a medida que aumenta el contenido en acrilonitrilo. Al mismo tiempo mejora la resistencia química, la resistencia al agrietamiento ambiental y la resistencia térmica al aimentar el porcentaje en acrilonitrilo.

Polimerización
Procesos de polimerización.
Existen diversos procesos para unir moléculas pequeñas con otras para formar moléculas grandes. Su clasificación se basa en el mecanismo por el cual se unen estructuras monómeras o en las condiciones experimentales de reacción.

Mecanismos de polimerización. La polimerización puede efectuarse por distintos métodos a saber:

Polimerización por adición.»
Adición de moléculas pequeñas de un mismo tipo unas a otras por apertura del doble enlace sin eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización de tipo vinilo.).
» Adición de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras por apertura de un anillo sin eliminación de ninguna parte de la molécula (polimerización tipo epóxido.).
» Adición de pequeñas moléculas de un mismo tipo unas a otras por apertura de un doble enlace con eliminación de una parte de la molécula (polimerización alifática del tipo diazo.).
» Adición de pequeñas moléculas unas a otras por ruptura del anillo con eliminación de una parte de la molécula (polimerización del tipo a -aminocarboxianhidro.).
» Adición de birradicales formados por deshidrogenación (polimerización tipo p-xileno.).


Polimerización por condensación.»
Formación de poliésteres, poliamidas, poliéteres, polianhidros, etc., por eliminación de agua o alcoholes, con moléculas bifuncionales, como ácidos o glicoles, diaminas, diésteres entre otros (polimerización del tipo poliésteres y poliamidas.).
» Formación de polihidrocarburos, por eliminación de halógenos o haluros de hidrógeno, con ayuda de catalizadores metálicos o de haluros metálicos (policondensación del tipo de Friedel-Craffts y Ullmann.).
» Formación de polisulfuros o poli-polisulfuros, por eliminación de cloruro de sodio, con haluros bifuncionales de alquilo o arilo y sulfuros alcalinos o polisulfuros alcalinos o por oxidación de dimercaptanos (policondensación del tipo Thiokol.).

Polimerización en suspensión, emulsión y masa.»
Polimerización en suspensión. En este caso el peróxido es soluble en el monómero. La polimerización se realiza en agua, y como el monómero y polímero que se obtiene de él son insolubles en agua, se obtiene una suspensión. Para evitar que el polímero se aglomere en el reactor, se disuelve en el agua una pequeña cantidad de alcohol polivinílico, el cual cubre la superficie de las gotitas del polímero y evita que se peguen.
» Polimerización en emulsión. La reacción se realiza también en agua, con peróxidos solubles en agua pero en lugar de agregarle un agente de suspensión como el alcohol polivinílico, se añade un emulsificante, que puede ser un detergente o un jabón.




USO DE LOS POLÍMEROS


CONTAMINACIÓN POR POLÍMEROS

Problema diario
La basura es un gran problema de todos los días y un drama terrible para las grandes ciudades que ya no saben qué hacer con tantos desperdicios que son fuente de malos olores, de infecciones y enfermedades, de contaminación ambiental y de alimañas, además de constituir un problema de recolección y almacenamiento que cuesta mucho dinero.
En los últimos años, la reutilización y procesamiento de la basura a nivel casero, se ha ido organizando de tal manera que llegará el día en que los desperdicios sean fuente de riqueza para las comunidades que los generan.

Productos reciclables

La basura casera contiene muchos productos útiles para las industrias que reciclan plástico, papel, cartón, vidrio o metal. Algunos materiales fotográficos o electrónicos, contienen rastros de plata y oro; el plomo y el zinc se encuentran en pilas eléctricas; el cobre, en alambres y cables eléctricos; el hierro, en clavos y tornillos, el aluminio, en latas.
La industria de los plásticos reutiliza muchos productos después de clasificados y de su limpieza. Los tritura, los vuelve a fundir y a dar nueva forma. La cuestión es lograr que todos esos productos no lleguen a confundirse con la basura, si no que se rescaten con anticipación.

Son propiedades características de la mayoría de los plásticos, aunque no siempre se cumplen en determinados plásticos especiales:

Son baratos (tienen un bajo costo en el mercado).
Tienen una baja densidad.
Existen materiales plásticos permeables e impermeables, difusión en materiales termoplásticos.
Son aislantes eléctricos.
Son aislantes térmicos, aunque la mayoría no resisten temperaturas muy elevadas.
Su quema es muy contaminante.
Son resistentes a la corrosión y a estar a la intemperie.
Resisten muchos factores químicos.
Algunos se reciclan mejor que otros, que no son biodegradables ni fáciles de reciclar.
Son fáciles de trabajar.



La basura es un problema con un impacto social y mediombiental muy negativo. Algunos creen que una manera de afrontar el problema es utilizar plásticos biodegradables, en las bolsas de plástico por ejemplo, como una solución favorable al medioambiente. A primera vista puede parecer que tiene sentido, pero ¿es realmente más ecológico?

La basura es en principio un problema de irresponsabilidad que puede solucionarse cambiando el comportamiento de la gente más que modificando los productos que se tiran. Fabricar productos biodegradables puede incluso empeorar el problema, puesto que la gente pensará que no pasa nada por tirar esos productos, que en sí son ya una fuente valiosa de recursos, como es el caso de los plásticos. Por ejemplo, una bolsa de plástico aunque sea biodegradable, tirada encima de un arbusto tardará muchos años, y no días como algunos piensan, en desintegrarse. Incluso la piel de un plátano que se tira ¡tarda de 1 a 3 años en biodegradarse!

Y no sólo eso, los plásticos biodegradables requieren unas condiciones muy especiales para biodegradarse correctamente (microorganismos, temperatura y humedad) y si no se hace de la forma apropiada, pueden ser aun más nocivos para el medioambiente que los plásticos convencionales. Cuando los plásticos biodegradables se entierran (cosa que se debe evitar en cualquier circunstancia) producen durante su descomposición gases de efecto invernadero peligrosos.

¿Qué son los plásticos biodegradables? Los plásticos biodegradables son plásticos que los microorganismos (bacterias u hongos) pueden descomponer en agua, dióxido de carbono (CO2) y otros biomateriales. Es importante subrayar que los plásticos biodegradables no están fabricados necesariamente con biomateriales (p.ej, con plantas). Muchos plásticos biodegradables están fabricados a partir del petróleo igual que los plásticos convencionales.

Entonces, ¿para que sirven los plásticos biodegradables? En principio el valor de los plásticos reside en ser materiales fuertes y resistentes en el tiempo (por ejemplo en el almacenamiento de comida, el transporte, la edificación y la construcción). La biodegrabilidad tiene que considerarse como una función añadida, cuando hay que encontrar una forma barata para desembarazarse del producto una vez que ya haya cumplido su papel (p.ej. para embalar, proteger y mantener frescos los alimentos). Unos productos biodegradables útiles son:

Envoltorios de alimentos– embalajes que pueden descomponerse a la vez que su contenido cuando está caducado o estropeado
Agricultura – hojas de plástico que pueden mezclarse en la tierra con una capa biodegradable de mantillo y semillas
Medicina – suturas absorbibles; microdispositivos que contienen el medicamento y se deshacen en el interior del cuerpo
La biodegradabilidad es una propiedad material que depende en gran manera de las circunstancias del medio biológico (el cuerpo humano es distinto de la tierra). De hecho, podemos decir que no tiene mucho sentido fabricar un producto, como una bolsa de plástico, para que se pueda descomponer, porque su capacidad de biodegradarse no va a resolver el problema de las basuras (condiciones diferentes en el compost y en la tierra).


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