Informe-quimica.docx

UNIVERSIDAD CONTINENTAL

v

INFORME

APLICACIÓN DE LOS POLÍMEROS RELACIONADOS CON LA VIDA COTIDIANA O EL MUNDO LABORAL. PRESENTADO POR:

DOCENTE: MG. SEMESTRE: . GRUPO Nº HUANCAYO - PERÚ 2019

AGRADECIMIENTO Al Docente de la Unidad de ejecución, que nos apoyó para realizar el presente trabajo de Investigación y a todos lo que contribuyeron a lograr su realización.

RESUMEN En el ámbito de la ciencia, los polímeros son sustancias muy importantes debido a que pueden tener varios y muy diversos usos en la vida cotidiana. Los polímeros pueden ser descriptos como sustancias compuestas en las cuales se entremezclan varias moléculas de monómeros formando moléculas más pesadas y que pueden ser encontradas en diversos objetos y elementos naturales. Los polímeros pueden ser también artificiales o creados por el hombre cuando los polímeros naturales son transformados (ejemplos de esto son los textiles sintéticos como el nylon).

Podríamos simplificar la composición de un polímero diciendo que el mismo es una unión de miles de moléculas conocidas como monómeros (moléculas más pequeñas y menos pesadas). Estos monómeros se unen a través de enlaces químicos que les confiere estabilidad y que hace que permanezcan en su calidad de moléculas más complejas o polímeros. La palabra polímeros proviene del griego, idioma en el cual el prefijo poli significa muchos y el sufijo mero significa parte.

En la naturaleza encontramos muchos elementos que pueden ser considerados polímeros y que van desde elementos presentes en la alimentación (como el almidón, la celulosa) hasta elementos textiles (el nylon, aunque el mismo es un polímero resultante de la alteración de polímeros naturales, o la seda) e incluso el ADN que cada ser vivo posee. Los polímeros se pueden formar básicamente por dos procesos: por condensación de varias moléculas de monómeros o por la adición que supone una suma de todas las moléculas de monómeros que se multiplican.

INTRODUCCIÓN La química de los polímeros o macromoléculas comenzó su andadura a finales del mismo siglo XIX y después de revolucionar nuestra vida cotidiana sigue desarrollándose y

sorprendiéndonos

en

este

recién

estrenado

siglo

XXI.

Un gran número de estos polímeros se han obtenido después de muchos años de investigación, y otros han tenido un descubrimiento por azar. Pero detrás de todos ellos está el esfuerzo y el trabajo de muchos investigadores que han llevado a cabo su trabajo en una rama de la química conocida como “química de los materiales”.

La industria de los polímeros en general, se inició en 1839, cuando el estadounidense Goodyear descubrió el proceso de vulcanizado en caliente del caucho, que lo hacía más duro y resistente al calor, lo cual permitió la fabricación de neumáticos para los coches y mejorar las propiedades de polímeros naturales como el hule.

POLÍMEROS Los polímeros son sustancias formadas por moléculas muy grandes que resultan de la unión de otras moléculas más sencillas llamadas monómeros. La polimerización es la unión sucesiva de muchas unidades de monómeros para obtener un polímero. Los -

polímeros Su

se origen:

pueden

clasificar natural

atendiendo o

a:

sintético.

- Propiedades mecánicas: elastómeros, plásticos, fibras, recubrimientos y adhesivos - Su comportamiento al calentarlo: Termoplásticos o termoestables. sustancias muy importantes debido a que pueden tener varios y muy diversos usos en la vida cotidiana. Los polímeros pueden ser descriptos como sustancias compuestas en las cuales se entremezclan varias moléculas de monómeros formando moléculas más pesadas y que pueden ser encontradas en diversos objetos

y

elementos

naturales.

APLICACIÓN DE LOS POLÍMEROS RELACIONADOS CON LA VIDA COTIDIANA O EL MUNDO LABORAL. Mira a tu alrededor ¿qué ves? Yo estoy viendo un ordenador, cuya carcasa está fabricada con está fabricada con una poliofefina o un policarbonato y que contiene poliuretanos modificados como retardadores de llama, que evitan posibles incendios provocado por el calor generado por los componentes electrónicos. También tengo cerca de mi, la funda del ordenador, que está fabricada de neopreno, que es el mismo material con el que se hacen los trajes para deportes extremos, como el submarinismo. La figura siguiente muestra algunas de los artilugios que usamos cotidianamente.

Todos ellos están hechos de polímeros. ¿Y qué es un polímero? Es un término químico que se refiere a sustancias de muy alta masa molecular, formada por la repetición de numerosos fragmentos denominados polímeros. Aunque este no es el lugar para dar un curso sobre polímeros, en las siguientes imágenes se indican algunas definiciones y se aclaran algunos conceptos.

Sin duda, aunque el siglo XX se puede definir de muchas maneras, una de ellas es como la época de los plásticos. Este término es de uso popular y se refiere a los polímeros que hemos mencionado anteriormente. Macromolécula y polímero son dos conceptos relacionados. La macromolécula se refiere a una única entidad de alta masa molcular. Normalmente, en los procesos sintéticos no se obtieene una molécula de tamaño definido, sino que se obtiene un conjunto de macromoléculas que, con la misma estructura básica, difieren en la masa molecular. El polímero es un conjunto de macromoléculas que se obtienen en un proceso de polimerización (el ensamblaje de los numerosos monómeros). Las propiedades de loa polímeros (y de los materiales que de ellos se obtienen) depende de varios factores: su estructura química (quñe tipo de monómeros lo integran y cómo están enlazados), su tamaño (determinado por su masa molecular), la dispersión de masas moleculares de las macromoléculas que forman el polímero (puede haber un alto o un bajo rango de masas moleculares de las macromoléculas obtenidas) y el grado de entrecruzamiento de las cadenas (éstas pueden ser lineales, como una hilera de fragmentos; ramificada, donde hay residuos que cuelgan de algunos fragmentos; o entrecruzados, en los que algunos fragmentos

unen dos o más cadenas lineales distintas). En la imagen siguiente, se ilustran algunos de estos conceptos (en la segunda imagen, con derivados de poliuretanos).

Todos los factores mencionados anteriormente son susceptibles de mucha variabilidad, lo que hace que dispongamos de un número enorme de polímeros con una gran versatilidad para múltiples aplicaciones, que se indican en imagen siguiente.

El desarrollo en la ciencia y tecnología de polímeros ha facilitado nuestras vidas y ha sido uno de los motores del desarrollo de la ciencia de los materiales. A continuación, repasaremos algunas aplicaciones de algunos polímeros.

El poliuretano es el tipo de polímeros de los mil usos, desde la humilde esponja para limpiar hasta material para construir grandes estructuras de ingeniería, pasando por material deportivo o aislantes térmicos para viviendas. La alta versatilidad del poliuretano se debe a la diferente estructura química (representadas por los círculos amarillo y negro) y a su capacidad de entrecruzamiento).

La ropa que llevas, posiblemente está fabricada de una mezcla de poliésteres y poliamidas. Este último material supuso una revolución cuando comenzó su comercialización en 1940, especialmente por el primer uso popular: las medias de nylon. Pero también hay que recordar que fue un material fundamental que ayudó a que los aliados ganasen la II Guerra Mundial. Con este material se fabricaron los paracaídas usados en el desembarco de Normandía, y otros equipamientos. Estas son sólo algunas de las muchas aplicaciones de este polímero (otras pocas se indican en la imagen siguiente).

La familia de polímeros de nylon fue desarrollada en la empresa DuPont con la dirección de Wallace Carothers (1896-1937), un genio de la química, al que dedicaremos algún artículo próximamente y del que esta semana se ha conmemorado su nacimiento (el 27 de abril de 1896) y su fallecimiento (el 29 de abril de 1937, por suicidio, como consecuencia de la depresión que le atormentó toda su vida; antes de que viese el éxito de su producto estrella, el nylon, e incluso el nacimiento de su única hija). Antes de producir nylon, DuPont, con la dirección de Carothers, ya había desarrollado métodos para la síntesis de poliésteres y de neopreno, un análogo al caucho natural (ver más abajo).

La motivación para investigar la síntesis de poliamidas fue la necesidad de tener un sustituto de la seda natural. Las imágenes siguientes muestran las similitudes estructurales de las poliamidas y de la proteína de la seda natural, que explican sus propiedades análogas.

También son poliésteres los materiales con los que se fabrican las botellas de plástico, que son poli(tereftalatos); cuyos derivados se están usando para fabricar

ropas “inteligentes”. Por otro lado, un tipo especial de poliamidas, las derivadas de ácidos y aminas aromáticas, se usan para preparar materiales resistentes con los que se hacen los chalecos antibalas o para protección en deportes de riesgos y de contacto. Materiales relacionados son los policarbonatos, que se usan para aplicaciones tan diversas como revestimientos en latas de conserva o cubiertas para estadios deportivos.

Por supuesto, en nuestra vida cotidiana usamos desde modestos artilugios como las bolsas, vasos o platos de plástico hasta el equipamiento de altas prestaciones (como los trajes de astronautas), pasando por revestimientos para los cables eléctricos, materiales para envasado de alimentos, recubrimientos de sartenes, mobiliario etc. Todos estos materiales están construidos con poliolefinas, como el polietileno, el polipropileno, el poliestireno, el poli(cloruro de vinilo), o el teflón, entre otros.

Otro tipo de polímero relacionado con las poliolefinas son el caucho y la gutapercha. Estas

sustancias

son

productos

naturales

polimerización de 2-metilbutadieno (isopreno).

formadas

(formalmente)

por

Estos polímeros se han usado desde la antigüedad. Sin embargo, los polímeros naturales tienen algunas propiedades no deseables, como que son demasiado fácilmente deformables y quebradizos. Estas propiedades derivan de sus características estructurales, pues son cadenas demasiado flexibles aon alta movilidad conformacional.

Estos inconvenientes se solventaron por métodos químicos, realizando un entrecruzamiento de las cadenas de poli isopreno. Este proceso, denominado vulcanización o recauchutado, fue realizado por primera vez por Charles Goodyear (¿nos suena el nombre?) en 1839. La reacción de vulcanización original supuso el tratamiento del caucho con azufre, en los que fragmentos de polisulfuro se entrecruzaban entre las cadenas de poli isopreno.

A partir de ese momento, se pudo pensar en numerosas aplicaciones de este polímero; el más importante, sin duda, es en la fabricación de neumáticos, que ha facilitado de manera increíble el transporte. Otras aplicaciones de los polímeros son tan cotidianas como absorber agua o pegar materiales. Si por la casa hay niños pequeños que usan pañales, estamos usando polímeros con capacidad de super-absorción de líquidos. Antiguamente se fabricaban de celulosa (con el consiguiente impacto ambiental) y actualmente de materiales sintéticos como el poli (alcohol vinílico). Incluso, cuando hacemos una operación tan cotidiana como pegar con una cola como Super-Glue, estamos haciendo química, pues el proceso de pegado se debe a una reacción química in situ, la polimerización de Ciano acrilato de metilo (o etilo) (ver tercera imagen).

En definitiva, ¿podemos imaginarnos nuestro mundo sin polímeros? ¡No! Este desarrollo científico y tecnológico ha sido debido a algunos grandes científicos; entre los que podemos mencionar a Staudinger, Baekeland, Carothers, Marks, Flory, Ziegler, Natta, entre otros. En las próximas semanas dedicaremos algunos posts a sus vidas y obras.

CONCLUSIONES: Los descubrimientos de unas pocas personas pueden hacer más fácil y cómoda la vida cotidiana de millones de personas e incluso salvar vidas. Será positivo apoyar toda labor de investigación por sencilla que pueda parecer.

REFERENCIAS: http://es.wikipedia.org/ http://www.intangiblesbooks.com/ http://www.alpoma.net/ http://www.es.encarta.msn.com/ http://www.construmatica.com/ http://imágenes.google.es/ http://www.solociencia.com/ http://www.quiminet.com/ http://www.telecable.es/ http://www.youtube.com/