POLIMEROS

“POLIMEROS”

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 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.

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.

Ejemplos:

- 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.

- El hule de los árboles de hevea y de los arbustos de Guayule, son también polímeros naturales importantes.

Se los conoce también como macromoléculas debido al enorme tamaño de las moléculas que los forman. Los plásticos son el ejemplo más característico de este tipo de materiales.

Los polímeros son de gran importancia y se les dan los más diversos usos.

“Tipos de Polímeros”

Polímeros Naturales:

Los polímeros se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza. El cuerpo humano contiene muchos polímeros naturales, tales como proteínas y ácidos nucleicos. Celulosa, otro polímero natural, es el principal componente estructural de las plantas. Mayoría de los polímeros naturales son polímeros de condensación, y en su formación a partir de monómeros de agua es un subproducto.

El almidón es un polímero de condensación formada por cientos de monómeros de glucosa, que se dividió a las moléculas de agua, ya que se combinan químicamente. El almidón es un miembro del grupo de los hidratos de carbono de los alimentos básicos y se encuentra en los cereales y las patatas. También se le conoce como un polisacárido, ya que es un polímero de la glucosa de monosacáridos. Las moléculas de almidón incluyen dos tipos de polímeros de glucosa, amilosa y amilopectina, siendo este último el componente de almidón en la mayoría de las principales plantas, lo que representa unas tres cuartas partes del almidón total en harina de trigo. La amilosa es un polímero de cadena lineal con un promedio de alrededor de 200 unidades de glucosa por molécula.

Una molécula de amilopectina típica tiene cerca de 1.000 moléculas de glucosa organizadas en cadena ramificada con una rama que ocurren cada 24 a 30 unidades de glucosa. Hidrólisis completa de la glucosa en los rendimientos de la amilopectina, una hidrólisis parcial produce mezclas llamadas dextrinas, que se utilizan como aditivos alimentarios y en mucílago, pegar, y acabados de papel y telas.

Polímeros Sintéticos:

Los Polímeros sintéticos 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.

Son los que se obtienen por síntesis ya sea en una industria o en un laboratorio, y están conformados a base de monómeros naturales, mientras que los polímeros semisinteticos son resultado de la modificación de un monómero natural. El vidrio, la porcelana, el nailon, el rayón, los adhesivos son ejemplos de polímeros sintéticos, mientras que la nitrocelulosa o el caucho vulcanizado, lo son de polímeros semisinteticos.

Tipos de Plásticos:

Historia:

Los polímeros han estado presentes en la vida y la naturaleza desde sus comienzos, como pueden ser las proteínas, pero los primeros polímeros artificiales surgieron a mediados del siglo diecinueve desarrollándose hasta nuestros días. Los primeros polímeros artificiales se obtuvieron a base de la transformación de polímeros naturales (caucho, seda, algodón, etc…). Se cree que el primer polímero fue elaborado por Charles Goodyear en 1839 con el vulcanizado del caucho. En 1846 y 1868 se desarrollaron formas de sintetizar celuloide a partir del nitrato de celulosa. Pero el primer polímero totalmente sintético fue desarrollado por el químico estadounidense Leo Hendrik Baekeland: la baquelita.

Este producto tuvo un gran éxito debido a sus peculiares propiedades: se le podía dar la forma deseada antes de que se enfriara, no conducía la electricidad y era resistente al agua y los disolventes. Pronto surgieron otros polímeros que revolucionarían esta industria como el poliestireno y el policloruro de vinilo (PVC), 1911 y 1912 respectivamente. Estos polímeros fueron sustitutos del caucho y se usaron para la creación de objetos y utensilios de la vida cotidiana. Otros polímeros importantes fueron el metacrilato de metilo polimerizado (plexiglás) que se usó como sustituto del cristal, el teflón, usado en utensilios de cocina por sus propiedades antiadherentes y el nailon, primer plástico de alto rendimiento.

Se puede decir que la primera resina semisintética fue el hule vulcanizado, obtenida por Charles Goodyear en 1839 al hacer reaccionar azufre con la resina natural caliente. El producto obtenido resultó ser muy resistente a los cambios de temperatura y a los esfuerzos mecánicos.

Reciclaje Polímeros:

Se trata de diferentes procesos mediante los cuales las moléculas de los polímeros son craqueadas (rotas) dando origen nuevamente a materia prima básica que puede ser utilizada para fabricar nuevos plásticos.

El reciclado químico comenzó a ser desarrollado por la industria con el objetivo de lograr las metas propuestas para la optimización de recursos y recuperación de los materiales . Algunos métodos de reciclado químico ofrecen la ventaja de no tener que separar tipos de resina plástica, es decir, que pueden tomar residuos plásticos.

Ante este problema, se ha establecido el reciclado de tales productos de plásticos que ha consistido básicamente en recolectarlos, limpiarlos, seleccionarlos por tipo de material y fundirlos de nuevo para usarlos como materia prima adicional.

Algunos plásticos no se pueden recuperar, como el poliestireno cristal y la baquelita.

Como consecuencia de todo esto surgen los plásticos biodegradables, que son los que se descomponen más rápido por la naturaleza.

Los polímeros biodegradables se pueden clasificar de la siguiente manera:

• Polímeros extraídos o removidos directamente de la biomasa: polisacáridos como almidón y celulosa. Proteínas como caseína, queratina, y colágeno.

• Polímeros producidos por síntesis química clásica utilizando monómeros biológicos de fuentes renovables.

• Polímeros producidos por microorganismos, bacterias productoras nativas o modificadas genéticamente.

Técnicamente el reciclaje de polímeros incluye plantas de reciclaje y desperdicio post-consumidor. La planta del consumo involucra el remolido y el refundido del polímero chatarra que nunca dejo la planta en un producto terminado. El desperdicio post-consumidor incluye todos los materiales poliméricos que se desecharon después de dejar la planta.

Ventajas y Desventajas de los Polímeros:

Las ventajas y las desventajas de los polímeros pueden variar mucho, ya que existe una variedad amplia de estos, debida a que las propiedades y características son muchas. La utilización de los polímeros ha desarrollado una revolución en la industria, pues su uso ha sido más demandado debido a sus características

Ventajas:

La obtención, invención y fabricación de polímeros, ha desarrollado nuevas maneras de construir, generar, ensamblar y producir diferentes productos industriales, en distintos campos, tales como la industria automotriz, de alimentos, textil y electrónica.

Algunas ventajas pueden ser:

- Bajo costo.

-Fácil maleabilidad.

- Fácil fabricación en la mayoría de los polímeros.

- Buena resistencia mecánica.

- Buena resistencia a la corrosión.

- Amplia variedad de polímeros con distintas propiedades.

Desventajas:

Hay que tomar en cuenta, que los polímeros tienen tres principales divisiones: naturales como el almidón y caucho; los sintéticos que parten de los monómeros tales como el nylon y polietileno; y los semi-sinteticos que se obtienen por la transformación de los polímeros naturales por ejemplo la nitrocelulosa.

Las principales desventajas de los polímeros son:

-Baja conductividad eléctrica.

-Bajas Resistencias a altas temperaturas.

-Su fabricación e utilización produce muchos residuos.

Interesante:

Por otra parte, los polímeros pueden ser lineales, formados por una única cadena de monómeros, o bien esta cadena puede presentar ramificaciones de mayor o menor tamaño. También se pueden formar entrecruzamientos provocados por el enlace entre átomos de distintas cadenas.

La naturaleza química de los monómeros, su masa molecular y otras propiedades físicas, así como la estructura que presentan, determinan diferentes características para cada polímero. Por ejemplo, si un polímero presenta entrecruzamiento, el material será mas difícil de fundir que si no presentara ninguno.

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