Resumen de materiales Orgánicos e Inorgánicos en la Industria

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Introducción

Todo el mundo que nos rodea es una combinación de Elementos Químicos que dan origen a la formación de los llamados Compuestos Químicos, los cuales poseen distintas propiedades: físicas y químicas; que podremos percibir con nuestros cinco sentidos. Entre las distintas combinaciones que tenemos en la naturaleza tenemos los Compuestos Orgánicos y por el cual es de o que hablaremos un poco más detallada en este trabajo, esperando que el mismo sea en beneficio de ampliar nuestros conocimientos, más que de una ponderación en la materia. Esperamos conseguir en los puntos a tratar la importancia y lo interesante que resulta el estudio de este tema, ya que la Química es todo un enigma.

MATERIALES ORGÁNICOS E INORGÁNICOS

 Este curso de Química Orgánica Industrial está dedicado tanto a los productos orgánicos naturales como a aquellos que se preparan en un laboratorio o en una factoría a causa de su utilidad. Los productos orgánicos tienen usos muy diversos, desde un perfume, utilizado para aumentar el atractivo de una persona, un explosivo para efectuar voladuras y construir túneles, una fibra para confeccionar tejidos más resistentes, ignífugos o inarrugables, un plástico que proporcione superficies no adhesivas y/o pueda utilizarse como componente de lubricantes sólidos o un aislante para las viviendas para reducir el consumo energético de calefacción y refrigeración. La importancia de los productos orgánicos industriales se basa en el valor de su utilización y no en su significado químico. Esto es evidente en los productos farmacéuticos, donde si un compuesto particular es la única curación conocida para una enfermedad mortal, su coste es relativamente poco importante. Por otra parte, un nuevo colorante, aunque proporcione tonos no disponibles previamente, no será importante si es tan costoso que los artículos teñidos con él son más caros que los mismos artículos teñidos con colores similares, aunque menos atractivos.

En la preparación de compuestos orgánicos industriales hay que considerar no sólo que los procesos sean viables desde un punto de vista cinético y termodinámico sino además la economía del proceso. Hay que considerar también factores medio ambientales; si un proceso es químicamente viable y económicamente atractivo pero se producen subproductos nocivos o de efectos adversos para las personas empleadas en su fabricación habrá que abandonar dicho proceso.

La Industria Química Orgánica utiliza varias fuentes de materias primas para preparar la gran variedad de productos orgánicos que hay en el mercado; petróleo, carbón, gas natural y materias obtenidas de plantas y animales (semillas oleaginosas, grasas, madera.). Actualmente la más importante es el petróleo.

2. Química Orgánica e Industria.

El sector químico es, hoy en día, el de mayor valor añadido en Europa, el que mayores recursos destina a la protección medioambiental y el que más invierte en Investigación, Desarrollo e Innovación (aproximadamente el 4% de sus ventas brutas). Del total de producción de la Industria Química más del 85% corresponde a la Industria Química Orgánica.

En España el sector químico genera el 10% del PIB, lo que significa un valor de producción cercano a los 32.000 millones de euros anuales, y más de 500.000 empleos. El sector químico es el segundo mayor exportador y su crecimiento actual duplica al de la economía española.

La industria química es, sin duda alguna, el sector que más ha contribuido a mejorar los niveles de calidad de vida del ser humano. Sin la Química y la industria que la desarrolla la esperanza de vida no superaría los 40 años, y no existirían ni medicamentos, ni agua potable, ni alimentos suficientes para la población mundial.

La Química en general y la Química Orgánica, en particular, influyen notablemente en la economía de todos los países, desarrollados o no, dado que los compuestos orgánicos están presentes en las necesidades básicas de los mismos, tales como la alimentación, vestido, alojamiento, medios de transporte, obtención de energía, y en los servicios de salud y seguridad entre otros. Ello ha motivado la aparición de una Industria Química Orgánica cada vez más potente, que debido a su naturaleza y a su dependencia con otras industrias contribuye enormemente en la productividad. Así, por ejemplo, los alimentos son compuestos orgánicos y el procesado, conservación y envasado dependen de procesos químicos. La ropa está hecha de fibras orgánicas sintéticas teñidas con colorantes orgánicos, el calzado requiere adhesivos que son polímeros de naturaleza orgánica. La vivienda depende de productos tales como plásticos, adhesivos, pinturas y productos para el procesado de la madera. El automóvil moderno no existiría sin los diversos materiales poliméricos utilizados en la fabricación del mismo. Las principales mejoras en la salud se han logrado gracias a los agentes quimioterapéuticos, y muchas enfermedades infecciosas se han erradicado gracias a los antibióticos. Los plaguicidas han multiplicado el rendimiento de las cosechas y actualmente son indispensables.

Las actividades recreativas también están influidas por la Química Orgánica. Así los esquís modernos se fabrican con fibra de vidrio y resinas epoxi y las botas son de poliuretano. Las cuerdas utilizadas actualmente por los montañeros son de Nylon y poliester a lo que deben su elevada resistencia.

La Química también ha sido responsable de la contaminación ambiental. La explosión acaecida en Flixborough (Gran Bretaña) en 1979 en una planta productora de Nylon 6 es un ejemplo de la importancia de los conocimientos químicos en ingeniería. La planta producía Nylon 6 a partir de ciclohexano, el cual en el proceso se oxida a ciclohexanona. Uno de los reactores del tren de oxidación se había retirado para reparar una fuga, y en su lugar se colocó un puente con una tubería en ángulo, con un diámetro que resultó inadecuado. Lamentablemente no se hizo un estudio de diseño adecuado y debido a la corrosión por nitratos se produjo una deformación con cavidades y resquebrajamiento del tubo de acero. A través de la grieta salió ciclohexano a una presión de 8,5 atm y 155 ºC que formó una nube, que se incendió destruyendo la planta y el vecindario circundante. La corrosión se debió a que el agua utilizada para refrigerar se había tratado con nitratos con objeto de diluir las pequeñas fugas de ciclohexano de la planta. Actualmente todas las factorías químicas están obligadas a realizar un estudio del impacto ambiental de forma adecuada para que las Industrias Químicas incidan de la forma menos contaminante y peligrosa sobre el medio y las personas.

Todos los datos expuestos ponen de manifiesto que, parece evidente, la Industria Química está destinada a ser el motor del progreso de la humanidad. Es este sector el que permitirá mantener el equilibrio entre las necesidades humanas y la protección del planeta y el que desarrollará los productos que mejoren de forma constante nuestra calidad de vida.

La Química también es responsable de la contaminación ambiental. Sucesos como la enfermedad de la Bahía de Minamata (Japón), en la que los residuos de mercurio, procedentes de una fábrica de plásticos, se convirtieron en dimetilmercurio (muy tóxico) por la acción de microorganismos del fondo del mar, y fueron absorbidos por los peces, y a través de ellos pasaron a la especie humana (50 muertes, 100 víctimas incapacitadas); la explosión producida en la India con isocianato de metilo en la factoría de la Unión Carbide; las numerosas víctimas producidas por el analgésico Thalidomida; los efectos de los clorofluorocarbonados en la capa de ozono. Todos ellos son ejemplos de las posibilidades negativas de los productos químicos, que no se pueden manejar alegremente. Es necesario estudiar el impacto ambiental de forma adecuada para que las Industrias Químicas incidan de la forma menos contaminante y peligrosa sobre el medio y las personas.

3. Estructura de la Industria Química Orgánica.

La Industria Química tuvo su origen en la segunda mitad del siglo XVIII y principios del XIX y consistió principalmente en productos inorgánicos basados en materias primas naturales, tales como el azufre y la sal común. En cuanto a los productos orgánicos inicialmente se utilizaron aquellos que se obtenían de la fermentación de productos agrícolas, a causa de la disponibilidad de tecnología y de materias primas adecuadas basadas en la agricultura. Entre los más conocidos se encuentran etanol, vinagre, ácido láctico, glicerina, acetona, y butanol entre otros. Sin embargo, los procesos de fermentación tienen una aplicabilidad limitada, utilizando generalmente sistemas acuosos y bajas concentraciones, lo que lleva a una purificación relativamente complicada del producto, lo que ha motivado su declive. No obstante en Brasil el etanol utilizado como combustible se obtiene por fermentación de la caña de azúcar.

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