PRÁCTICA Nº6: HIDROGELES

PRÁCTICA Nº6: HIDROGELES

I. OBJETIVOS

• Los hidrogeles poliméricos como potenciales reservorios de agua y su aplicación en la germinación de semillas

• Elaborar hidrogeles a base de un polímero absorbente, que conserve agua en su estructura.

• Determinar si el hidrogel con almidón de yuca tiene la capacidad y los nutrientes necesarios para hacer germinar una semilla

• Comparar la eficiencia del hidrogel a base de almidón de yuca y del hidrogel sintético (poli acrilato de sodio)

• Evaluar el proceso germinativo de las semillas de Pisum sativum.

• Aplicar los conocimientos de equilibrio ácido base, en la fabricación de hidrogeles absorbentes.

II. FUNDAMENTO TEORICO

Hidrogeles

Los Hidrogeles son estructuras poliméricas, de alto contenido en agua, consistencia blanda y elástica, con una gran capacidad de absorción y que no se disuelven en ningún líquido. Sus aplicaciones son diversas; desde la jardinería a indicaciones médicas como el tratamiento de heridas o la liberación de fármacos. De hecho, estos polímeros, considerados desde hace años una de las mejores vías de liberación de fármacos en el cuerpo, han demostrado tener muy buenas características de biocompatibilidad y unas propiedades físicas que los hacen semejantes a los tejidos vivos.

Características

 Carácter hidrófilo: debido a la presencia en la estructura de grupos solubles en agua (-OH,-COOH, -CONH2, -CONH, SO3H).

 Insolubles en agua: debido a la existencia de una red polimérica tridimensional en su estructura.

 Presentan una consistencia suave y elástica la cual está determinada por el monómero hidrófilo de partida y la baja densidad de entrecruzamiento del polímero.

 Se hinchan en agua aumentando considerablemente su volumen hasta alcanzar un equilibrio químico-físico, pero sin perder su forma. La forma no hidratada se denomina xerogel.

Clasificación de los hidrogeles

Los hidrogeles pueden clasificarse de varias formas dependiendo de qué características y propiedades particulares se tomen como referencia.

 En base a la naturaleza de los grupos laterales: -Neutros -Iónicos (aniónicos, catiónicos, anfolíticos).

 De acuerdo a sus características mecánicas y estructurales: -En redes afines -Redes fantasma.

 Dependiendo del método de preparación: -Red homopolimérica, copolimérica, multipolimérica, -Red polimérica interpenetrada.

 En base a la estructura física de la red -Amorfos -Semicristalinos -Estructuras por enlaces de hidrógeno -Agregados hidrocoloidales.

Otro comportamiento

Los hidrogeles también pueden presentar un comportamiento de hinchamiento dependiente del medio externo, se dice entonces que son hidrogeles fisiológicamente sensibles. Algunos de los factores que afectan al hinchamiento de este tipo de hidrogeles incluyen el pH, temperatura, fuerza iónica y radiación electromagnética.

Aplicaciones

o Lentes de contacto: contenido en agua en los hidrogeles, puesto que esta característica condiciona la cantidad de oxígeno que pueden difundir.

o Prótesis en tejidos: Los hidrogeles de poli(alcohol vinílico) y los interpenetrados (IPN), reforzados o no, presentan mejores propiedades mecánicas y se han estudiado como posibles sustitutos de los tendones, ligamentos y discos intervertebrales.

o Prótesis de conductos humanos: Los hidrogeles se han empleado también en prótesis de uréter, conductos biliares y esófago

o Revestimiento de suturas: su biocompatibilidad ha permitido su empleo como revestimiento de las suturas. Los beneficios de este revestimiento se manifiestan en un mayor crecimiento de las células y en la eliminación de algunos efectos nocivos que producen las suturas tradicionales.

o Electricidad y Electrónica: muchos cables se recubren de hidrogeles para que en el caso de una rotura no ocurran daños que podrían ser producidos por el agua ya que actúan como una barrera protectora evitando cortocircuitos

o Industria alimentaria: Transporte y conservación de alimentos

o Estética e higiene personal: geles con fragancias las cuales se van liberando con la acidez de la piel

o En agricultura: Mejoran la capacidad de retención de agua del suelo, también se pueden incorporar fertilizantes en la estructura del hidrogel el cual se libera lentamente y asegura una adecuada nutrición vegetal

Hidrogeles en la agricultura

Las ventajas que podemos mencionar sobre su uso son:

• Permite un mejor crecimiento de la planta en regiones de escasas lluvias o en suelos arenosos al contar con un reservorio regular de humedad en el suelo que puede durar muchos años (5 en promedio)

• Reduce la cantidad de agua utilizada en la irrigación y la percolación de nutrientes en el suelo

• El proceso continuo de hidratado/deshidratado de las partículas promueve la descompactación. Esto hace que se mantenga una estructura abierta y adecuada que mejora la aireación y promueve un crecimiento vigoroso de las raíces sobre todo en suelos arcillosos.

Además de esto el hidrogel se puede utilizar para:

• Transporte de plantas a raíz desnuda: Al colocar la zona radicular en el gel, se conseguirá una eficaz protección de las raíces y un continuo suministro de agua mientras las plantas se encuentren en tránsito.

• Trasplante y Enraizamiento: Se reduce el estrés post-trasplante observando una mayor supervivencia y un mayor crecimiento, debido al mantenimiento de agua disponible mientras las nuevas raíces se establecen.

III. DESARROLLO EXPERIMENTAL

Materiales

• 1 pañal descartable de bebe

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