QUÍMICA Y SOCIEDAD

QUÍMICA Y SOCIEDAD

En nuestra vida cotidiana presenciamos una serie de cambios y procesos que nos demuestran la importancia de la química. Materiales como la crema dental, los jabones han sido elaborados mediante procesos químicos. La comida que ingerimos ha sido elaborada por cambios que se continúan a través de nuestro organismo. La tinta del bolígrafo es producto de un proceso especial de elaboración. El forro de los libros, las pinturas, la tiza, los abonos, los fertilizantes, entre otros, son materiales indispensables para la humanidad en esta época de avances notables y constantes. Para obtener todos estos materiales, el hombre tuvo que realizar muchas investigaciones. El químico se preocupa por descubrir las propiedades características que le permitan hallar la diferencia entre unas sustancias y otras; separar los componentes que forman los cuerpos; investigar procesos de transformación de las sustancias con el fin de obtener materiales más útiles al hombre; hallar la estructura de la materia con lo cual puede explicarse su comportamiento y propiedades.

La Ingeniería química como una disciplina independiente surge después de la revolución industrial; sin embargo, en los últimos 50 años ha jugado un rol crucial en el desarrollo de los pueblos y particularmente en la aplicación de los conceptos de los procesos óptimos a otros campos. La Ingeniería química por sí sola puede dar cuenta de una serie de logros para la humanidad, que van desde las investigaciones del átomo en Du Pont, Hanford, la era del plástico, los fármacos, los catalizadores, los fertilizantes, la petroquímica, etc.

El desarrollo de los procesos químicos industriales ha sido uno de los factores que mas han influido en el crecimiento económico de las ultimas décadas. Sin embargo, el proceso no esta exento de riesgos. La fabricación de productos químicos agresivos para el ser humano y el medio en que vive, utilizados como paso intermedio en la obtención de objetos de consumo, obliga a extremar las precauciones y a exigir fuertes controles y una gran responsabilidad a quienes fabrican y manipulan esas sustancias.

INTRODUCCIÓN A LA QUÍMICA INDUSTRIAL

La química industrial, también conocida con el nombre de química técnica o ingeniería química, es la rama de la química que se dedica a transformar compuestos químicos básicos en otros productos químicos de gran demanda. La industria química se ocupa de la extracción y procesamiento de las materias primas, tanto naturales como sintéticas, y de su transformación en otras sustancias con características diferentes de las que tenían originariamente. Estas transformaciones se llevan a cabo mediante una serie de reacciones químicas muy complejas.

La domesticación del fuego fue lo que permitió a la humanidad manipular las primeras artes químicas, pero hasta el siglo XVI no se percibe una actividad productiva organizada. El aumento del nivel de vida y las demandas crecientes de la población en los países industrializados trajeron consigo nuevos requerimientos energéticos y de suministros. Hoy la química es uno de los pilares de la producción primaria de cualquier país desarrollado.

La preparación industrial de un producto suele ser muy diferente (en cuanto a los procesos utilizados) a la obtención de dicho producto en un laboratorio, pues en éste último se suelen utilizar métodos más sencillos, pero menos eficaces. En un principio las operaciones de la industria química tan sólo diferían de las de los laboratorios en pequeñas modificaciones o aumentos del tamaño de los aparatos y máquinas utilizadas. En la actualidad cualquier proceso químico tiene que seguir una serie de pasos obligados (que asegurarán el perfeccionamiento de dicho proceso) antes de convertirse en proceso industrial (además, no se desarrollará a gran escala hasta que se haya demostrado su rentabilidad): en primer lugar es necesario un estudio detallado en un laboratorio de la viabilidad de las reacciones, estos estudios previos a la utilización de una reacción con fines industriales son esenciales y tienen como objetivo el conocimiento de las condiciones óptimas en las que se debería llevar a cabo una reacción de forma que se obtenga el máximo rendimiento posible en el menor tiempo; tras estos primeros estudios se harán ensayos en plantas o instalaciones piloto, momento en el cual habrá que enfrentarse con los problemas prácticos que se plantean en las industrias; una vez hecho todo esto, el proceso de producción se llevará a cabo en la planta industrial.

DIFERENCIAS FUNDAMENTALES ENTRE LA QUÍMICA DE LABORATORIO Y LA INDUSTRIAL

La principal diferencia entre la industria y el laboratorio es que en la industria se realizan los mismos procesos que en el laboratorio pero a gran escala.

La química de laboratorio se preocupa de investigar y llevar a cabo nuevas formas y procesos para conseguir así un mejor acceso a las sustancias químicas.

Por ello, la química de laboratorio y la química industrial, están íntimamente relacionadas.

En el laboratorio se investiga para aplicar esas investigaciones a la industria.

La química industrial se dedica a la manufactura de elementos químicos y de sus compuestos y derivados.

Todo proceso industrial nace en un laboratorio, donde se hacen los cálculos precisos, pero el proyecto del proceso en una planta de producción debe prever aspectos que no se consideran en un laboratorio antes de la puesta en marcha de un proceso de producción. Para ello se construyen las llamadas plantas piloto, donde se comprueba la viabilidad del proceso de fabricación y se evalúan los rendimientos y los posibles riesgos sobre un funcionamiento muy parecido al que tendría la planta definitiva.

IMPORTANCIA ECONÓMICA Y EFECTOS NOCIVOS QUE OCASIONA LA FALTA DE RACIONALIZACIÓN EN EL USO DE LA QUÍMICA

La Química tiene gran importancia económica ya que mueve grandes cantidades de dinero en todo el mundo.

La medicina es el mejor ejemplo de industria química ya que se ha convertido en un instrumento esencial para la sociedad, las industrias médicas son de las que más dinero mueven y son muy importantes, evidentemente, porque mantienen a salvo nuestra salud.

Desde tiempos inmemoriales la humanidad ha necesitado de los cambios químicos para su supervivencia y progreso, desde el fuego hasta los modernos fármacos.

Transformar las sustancias en otras más valiosas y prolongar la vida de las personas fueron los principales objetivos de la alquimia, que dominó durante mucho tiempo hasta que, por propia necesidad, se pasó a la moderna química.

Los principales objetivos actuales de la química son producir mejores fármacos y la producción de materiales más valiosos.

Aunque la saciedad se ha descontrolado en el aspecto en que producimos muchos desechos y provocamos una alteración del medio ambiente con lluvias ácidas, desechos radiactivos, etc.

Necesitamos tener un desarrollo sostenible en el cual produzcamos lo que podamos reciclar. Derrochar es el primer eslabón de una larga cadena que tiene como resultado final la indeseable contaminación por lo que la sociedad debe asumir la responsabilidad.

LA QUÍMICA INDUSTRIAL DEL AMONIACO Y DEL ÁCIDO NÍTRICO

AMONIACO

El amoniaco, NH3, es un gas a temperatura ambiente. Se trata de un compuesto muy importante en la industria y en la agricultura. La mayor parte de el se utiliza para obtener fertilizantes, productos de limpieza o ácido nítrico.

El amoniaco se obtiene industrialmente combinando el hidrógeno con el nitrógeno.

El hidrógeno se obtiene al reaccionar metano con vapor de agua

Por su parte, el nitrógeno se obtiene quemando hidrógeno en aire. Como el aire esta formado por nitrógeno, oxigeno y pequeñas cantidades de otros gases, al reaccionar el oxigeno con el hidrógeno para formar vapor de agua.

El gas que queda después de condensar el agua es, mayoritariamente, nitrógeno..

El nitrógeno no es muy reactivo. Para que reaccione con el hidrógeno, los dos gases se mezclan y se comprimen, para que las moléculas se aproximen. Después se pasa la mezcla por el conversor, un deposito circular que contiene un catalizador (planchas de hierro caliente).

La reacción de obtención del amoniaco tiene lugar en ambos sentidos; es reversible. Parte del amoniaco que se forma se descompone de nuevo en nitrógeno e hidrógeno. El rendimiento de la reacción es tan solo de un 10%.

El amoniaco se separa del nitrógeno y del hidrógeno disminuyendo la temperatura, ya que licua a -33ºC. El hidrógeno y el nitrógeno que no han reaccionado se devuelven al conversor y el amoniaco se almacena a presión, en estado liquido.

Propiedades del Amoniaco

El amoniaco es el punto de partida para la obtención de muchos compuestos industriales.

Es un gas incoloro y tiene un olor picante característico, que irrita los ojos y es de sabor cáustico. Es muy soluble en agua.

El amoniaco en estado liquido es muy poco conductor de la electricidad. Arde en presencia del oxígeno puro con una llama poco luminosa, desprendiendo vapor de agua y de nitrógeno.

Es estable a temperatura ambiente pero se descompone por la acción del calor.

La reacción del amoniaco con metales, especialmente con alcalino y alcalinoterreos, puede dar lugar a amidas, imidas

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