Ciencias Quimica
Jose Antonio Lopez Tercero Caamaño
2008 por EDITORIAL SANTILLANA, S. A. DE C. V.
martes, 12 de junio de 2012
miércoles, 6 de junio de 2012
Polímeros:
Los Polímeros son
macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más
pequeñas llamadas Monómeros.
En la naturaleza se
encuentra una cantidad considerable de polímeros, algunos ejemplos son como el
algodón, madera y látex. Los polisacáridos, proteínas y ácidos nucleicos son polímeros
naturales, que cumplen las funciones biológicas importantes para un ser
vivo y por eso se denominan Bio-Polímeros.
Polímeros Naturales
Son aquellos provenientes directamente del reino vegetal o
animal, como la seda, lana, algodón, celulosa, almidón, proteínas, caucho
natural (látex o hule), ácidos nucleicos, como el ADN, entre otros.
El algodón esta
formado por fibras de celulosa, que ésta a su vez se encuentra en la madera y
en los tallos de muchas plantas y es utilizado para fabricar papel y telas. 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 de polímero
natural.
Celulosa: La celulosa es un hidrato de carbono que forman las paredes de las células vegetales. Es el principal polímero constituyente de las plantas y los árboles. La madera, el papel y el algodón contienen celulosa. La celulosa es una excelente fibra. y es utilizado para fabricar papel y telas
Almidón: es un polímero que se encuentra
en las plantas y que forma parte importante de la dieta humana. Alimentos como
el pan, el maíz y las papas se encuentran llenos de almidón.
Polímeros Sintéticos
Son aquellos que son creados
por el hombre a partir de elementos propios de la naturaleza. Estos polímeros
sintéticos son creados para funciones específicas y poseen características para
cumplir estas mismas.
Ejemplos de polímeros sintéticos:
Nylon: es un polímero
artificial que pertenece al grupo de las poliamidas. Es una fibra manufacturada
la cual esta formada por repetición de unidades con uniones amida entre ellas.
Polietileno: Es químicamente el polímero amas simple; se obtiene de la polimerización del etileno.
·
Polietileno de baja densidad: Es un sólido
blando traslucido, se deforma completamente por calentamiento, se usa
comúnmente para fabricar envoltorios o bolsas por ejemplo. Son no tóxicos,
flexible, livianos, transparentes, inertes, impermeables, bajo costo.
·
Polietileno de alta densidad: Es un sólido
rígido traslucido que se ablanda con calentamiento y puede ser moldeado como películas delgadas
y envases. A temperatura ambiente no estira ni se deforma con facilidad, se usa
para crear envases para detergentes, lejía, aceites de motro, bolsas para
supermercados, tambores, entre muchas otras cosas.
Silicona: La Silicona es un
polímero inodoro e incoloro hecho principalmente de silicio. La silicona es
inerte y estable a altas temperaturas, lo que la hace útil en gran variedad de
aplicaciones industriales.
Se utiliza por ejemplo tal
es el caso de lacas para el cabello, labiales, protectores solares y cremas
humectantes. Dada a la baja reactividad, ha sido ampliamente usada en la
industria farmacéutica, confección de cápsulas para facilitar la ingestión de
algunos medicamentos, en antiácidos bajo la designación de -meticona. Hay más
de 1000 productos médicos en los cuales la silicona es un componente.
De acuerdo al tipo de monómero que forma la cadena del polímero, estos se clasifican en:
HOMOPOLIMEROS:
Son macromoléculas que están
formadas por un solo tipo de monómeros.
Su estructura general es
(-M-M-M-M-M-)n
Ejemplos: Polietileno, el
PVC y los homopolimeros naturales como la celulosa y el caucho.
martes, 5 de junio de 2012
P O L I M E R
O S
Que son moléculas
enormes generadas por la repetición de unidades más pequeñas llamadas
monómeras. Hay dos tipos de polímeros los artificiales
y los naturales.
La
química de los polímeros o macromolécula
·
Su origen:
natural o sintético
·
Propiedades
mecánicas: elastómeros, plásticos, fibras, recubrimientos y adhesivos
·
Su
comportamiento al calentarlo: termoplásticos o termostables
Polímeros artificiales
Son el resultado
de modificaciones mediante procesos químicos de ciertos polímeros naturales. Se
han desarrollado muchísimos polímeros artificiales, como el teflón usado en las
sartenes.
Algunos ejemplos
de polímeros artificiales son los plásticos, las siliconas y las fibras, estos
tipos de polímeros son muy fáciles de usar sin embargo son muy difíciles de
destruir y esto genera un serio problema a nuestro medio ambiente.
-Aplicaciones de
algunos polímeros artificiales:
Polietileno: las
aplicaciones más frecuentes son envases de alimentación que pueden utilizarse
en lavavajillas y en el microondas, tuberías, film transparente de cocina,
persianas.
Teflón: La característica resistente del teflón hace
referencia a que es capaz de soportar altísimas temperaturas, de hasta unos
300ºC, por períodos prolongados y sin sufrir ninguna clase de daño. Uno de los
grandes usos que se le ha dado es para una permanente "lubricación"
de las partes móviles en las naves espaciales, ya que a la temperatura y
condiciones a las que se opera, el aceite común no sirve.
Caucho: para la
fabricación de impermeables y botas de agua. Actualmente se
fabrican miles de artículos de caucho para usos muy diferentes. El caucho es
ampliamente utilizado en la fabricación de neumáticos, llantas, artículos
impermeables y aislantes, por sus excelentes propiedades de elasticidad y
resistencia ante los ácidos y las sustancias alcalinas. Es repelente al agua,
aislante de la temperatura y de la electricidad. Se disuelve con facilidad ante
petrolatos, bencenos y algunos
hidrocarburos.
Poliésteres: PET
(polietilentereftalato): Utilizado en industria textil, para envases de cosmética, como film en
películas de fotografía. Uno de los usos más novedosos es para remplazar
tejidos corporales, para la sustitución y reparación de vasos sanguíneos (tiene fácil tolerancia y poco rechazo).
Baquelita:
tiene propiedades aislantes, pasó a formar parte de interruptores eléctricos,
mangos de cacerolas y sartenes. Fue también uno de los primeros polímeros sintéticos termoestables conocidos. Se
trata de un fenoplástico que hoy en día aún tiene aplicaciones
interesantes.
Los polímeros (del Griego: poly: muchos y mero: parte, segmento) son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión de moléculas más pequeñas llamadas monómeros.
Los polímeros no son más que unas sustancias formadas por una cantidad finita de moléculas que le confieren un alto peso molecular que es una característica representativa de esta familia de compuestos orgánicos.. El almidón, la celulosa, la seda y el ADN son ejemplos de polímeros naturales, entre los más comunes de estos y entre los polímeros sintéticos encontramos el nailon, el polietileno y la baquelita.
Propiedades eléctricas
Los polímeros industriales en general suelen ser malos conductores
eléctricos, por lo que se emplean masivamente en la industria eléctrica y
electrónica como materiales aislantes.
Propiedades físicas de los polímeros.
Estudios de
difracción de rayos X sobre muestras de polietileno comercial, muestran que
este material, constituido por moléculas que pueden contener desde 1.000 hasta
150.000 grupos CH2 – CH2 presentan regiones con un cierto ordenamiento
cristalino, y otras donde se evidencia un carácter amorfo: a éstas últimas se
les considera defectos del cristal La temperatura tiene mucha importancia en
relación al comportamiento de los polímeros.
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.
- 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.
- 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.
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:
·
Polímeros vinílicos halogenados, que incluyen átomos de
halógenos (cloro, flúor...) en su composición.
- Polímeros orgánicos
no vinílicos. Además de carbono, tienen átomos de oxígeno o nitrógeno en su cadena
principal.
Algunas sub-categorías de importancia:
Polímeros inorgánicos. Entre
otros:
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.
Historia:
El desarrollo de los polímeros fue inducido a través de
las modificaciones de estos con el fin de mejorar sus propiedades físicas en
pro del auge de las aplicaciones de los mismos. En 1839, Charles
Goodyear modifico el hule a través del calentamiento con azufre (vulcanización), ya
que este por lo general era frágil en temperaturas bajas y pegajoso ha altas
temperaturas. Los polímeros naturales, por ejemplo la lana, la seda, la celulosa, etc.,
se han empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la historia.
Sin embargo, hasta finales del siglo XIX no aparecieron los primeros polímeros
sintéticos, como por ejemplo el celuloide. Los polímeros naturales, por ejemplo
la lana, la seda, la celulosa, etc.,
se han empleado profusamente y han tenido mucha importancia a lo largo de la
historia. Sin embargo, hasta finales del siglo XIX no aparecieron los primeros
polímeros sintéticos, como por ejemplo el celuloide.
Polímeros comunes
- Polietileno (PE) (HDPE o LDPE,
alta, media y baja densidad)
- Polipropileno (PP)
- Poliestireno (PS)
- Poliuretano (PU)
- Policloruro de vinilo (PVC)
- Politereftalato de etileno (PET)
- Polimetilmetacrilato (PMMA)
Polímeros de ingeniería
ditarNylon (poliamida 6, PA 6)
- Polietilenimina
- Polilactona
- Policaprolactona
- Poliester
- Polisiloxanos
- Polianhidrido
- Poliurea
- Policarbonato
- Polisulfonas
- Poliacrilonitrilo
- Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS)
- Polióxido de etileno
- Policicloctano
- Poli (n-butil acrilato)
- Poliéster
- Tereftalato de Polibutileno (PBT)
- Estireno Acrilonitrilo (SAN)
- Poliuretano Termoplástico (TPU)
Polímeros funcionales
domingo, 3 de junio de 2012
INTRODUCCION
Hoy en día nos damos
cuenta que en nuestro entorno existen millones de compuestos que nos son útiles
para la vida diaria. Sin embargo, así también como nos brindan grandes
beneficios nos perjudican, siempre y cuando se de usos inadecuados de ellos.
Unos de los principales compuestos (polímeros) son los polietilenos (plástico). Los plásticos son sustancias químicas sintéticas, de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el carbono. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica.
Unos de los principales compuestos (polímeros) son los polietilenos (plástico). Los plásticos son sustancias químicas sintéticas, de estructura macromolecular que puede ser moldeada mediante calor o presión y cuyo componente principal es el carbono. Los plásticos proporcionan el balance necesario de propiedades que no pueden lograrse con otros materiales por ejemplo: color, poco peso, tacto agradable y resistencia a la degradación ambiental y biológica.
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