Quimica.

OBJETIVOS

Definir los conceptos de transformación física de la materia con base en sus propiedades.

Definir los conceptos de transformación química de la materia con base a sus propiedades.

Adquirir conocimientos básicos de los procesos de la industria química y a si identificar efectos en la salud del trabajador.

Conocer la formación y conocimiento en el proceso de la salud ocupacional aplicando procesos adquiridos a través de la educación obtenida.

Identificar las sustancias cuando ha sufrido una transformación y tiene la capacidad de exponer cada una de las características que conducen a su transformación.

Reconocer la diferencia entre una transformación física y una transformación química.

Aplicar los conceptos de transformación química y física en procesos industriales cotidianos.

CONCLUSIONES

Se identificaron las diferentes transformaciones básicas de la química aplicada

Adquirimos conocimientos como poder utilizar las diferentes propiedades químicas y físicas en nuestra vida y como poder identificarlas aparte de que nos ayudara a entender mejor la materia de química.

Se logro diferenciar entre transformación química y transformación física.

INTRODUCCION

Materia es todo lo que tiene masa, ocupa espacio y se puede percibir por nuestros sentidos. Gran parte de las cosas necesarias para nuestra vida diaria están compuestas de materia. La materia puede existir en tres estados físicos y pasar de un estado físico a otro sin que cambie su composición (cambio físico). Además la materia puede sufrir unos cambios químicos. Los cambios químicos son transformaciones que convierten una sustancia en otra (reacciones químicas). Algunos ejemplos de cambios químicos son el enmohecimiento del hierro y la combustión de una sustancia.

La materia presenta, también unas características físicas. Por medio de este trabajo, pretendemos estudiar estos fenómenos o características físicas que presenta la materia. Con el fin de reconocerlos e identificarlos así como también su importancia en el trabajador. 

.

Los temas abordados apuntan a completar la formación y desarrollo su capacidad de analizar la realidad y adoptar decisiones frente a situaciones problemáticas relacionando los compuestos, su estructura, sus propiedades, las transformaciones que pueden sufrir y la aplicación de cada uno de estos aspectos a la obtención de productos que tiendan a mejorar la calidad de vida de los trabajadores y de los seres vivos.

QUIMICA APLICADA

La Química Aplicada: Estudia las propiedades de cada una de las sustancias en particular, desde el punto de vista útil medicinal, agrícola, industrial, etc.

Podemos decir que la química aplicada también se utiliza para los procedimientos de la química pura para resolver problemas de distintas áreas, de manera que busca relacionar los compuestos orgánicos, su estructura, propiedades y transformaciones y aplicarlos a la obtención de productos o procesos de la vida diaria

Química Aplicada:

Por su relación con otras ciencias y su aplicación práctica, se subdividen en:

Bioquímica: La bioquímica es la ciencia que estudia los componentes químicos de los seres vivos, especialmente las proteínas, carbohidratos, lípidos y ácidos nucleicos, además de otras pequeñas moléculas presentes en las células.

Fisicoquímica: La fisicoquímica representa una rama donde ocurre una combinación de diversas ciencias, como la química, la física, termodinámica, electroquímica y la mecánica cuántica donde funciones matemática pueden representar interpretaciones a nivel molecular y atómico estructural. Cambios en la temperatura, presión, volumen, calor y trabajo en los sistemas, sólido, líquido y/o gaseoso se encuentran también relacionados a estas interpretaciones de interacciones moleculares.

Química Industrial: Estudia la aplicación de procesos químicos y la obtención de productos químicos sintéticos a gran escala, como por ejemplo los plásticos, el caucho sintético, combustibles, fibras textiles, fertilizantes, insecticidas, jabones, detergentes, acido sulfúrico, soda caustica, cloro, sodio, etc.

Petroquímica: La petroquímica es la industria dedicada a obtener derivados químicos del petróleo y de los gases asociados. Los productos petroquímicos incluyen todas las sustancias químicas que de ahí se derivan.

Geoquímica: La geoquímica es una especialidad de las ciencias naturales, que sobre la base de la geología y de la química estudia la composición y dinámica de los elementos químicos en la Tierra, determinando la abundancia absoluta y relativa, distribución y migración de los elementos entre las diferentes partes que conforman la Tierra (hidrosfera, atmósfera, biósfera y geósfera) utilizando como principales testimonios de las transformaciones los minerales y rocas componentes de la corteza terrestre.

Astroquímica: La astroquímica es la ciencia que se ocupa del estudio de la composición química de los astros y el material difuso encontrado en el espacio interestelar, normalmente concentrado en grandes nubes moleculares.

Farmoquímica: Estudia las propiedades de las sustancias químicas y su acción nociva o benéfica en los seres vivos. Por ejemplo, la acción de la penicilina, las drogas y antibióticos en seres humanos.

TRANSFORMACIONES FÍSICAS Y QUÍMICAS DE LA MATERIA.

Una de las propiedades más notable de la materia es su susceptibilidad de sufrir transformaciones que pueden ser, físicos, químicos. Por lo tanto es muy importante establecer la diferencia entre los cambios físicos y los cambios químicos que puede sufrir la materia.

El análisis de los diferentes cambios que se producen en la naturaleza permite establecer dos grandes grupos de transformaciones

Físicas y químicas

. En todos los casos, para interpretar cómo ocurre una transformación, es necesario analizar el estado inicial y el estado final, estudiar qué es lo que cambió y cuáles son las condiciones en que el cambio se produjo. Hay una tercera transformación que son:

Los fenómenos biológicos

Que serían característicos del comportamiento de la materia viviente. Esta clasificación es puramente formal y a los efectos de facilitar el estudio, ya que la química, la física y la biología constituyen tres ciencias muchas veces entrelazadas

TRANSFORMACIONES FISICAS

Son aquellas donde los materiales que intervienen el proceso no cambian; por ejemplo, una dilución, un cambio de estado físico, el movimiento de un cuerpo, etc. En estas transformaciones lo que sucede es que las partículas que constituyen el material se acomodan de otra forma.

Las sustancias que experimentan un cambio físico permanecen químicamente idénticas al final del cambio, su composición no se altera y sus moléculas no cambian. Por ejemplo cambios como la fusión, la congelación, la evaporación, la sublimación y la condensación.

La evaporación

La evaporación es el proceso físico por el cual átomos o moléculas en estado líquido pasa al estado gaseoso , por haber tomado energía suficiente para vencer la tensión superficial .

La sublimación

Es el proceso físico que consiste en el cambio de estado de la materia sólida al estado gaseoso , sin pasar por el estado líquido

La Condensación

Se denomina condensación al proceso físico que consiste en el paso de una sustancia en forma gaseosa a formalíquida

Otra definición de cambios o transformaciones físicas: Son alteraciones que sufre la materia en su estado físico (tamaño, forma y densidad) más no en su composición química, solo cambian sus propiedades físicas. Por ejemplo cuando un cubo de hielo se transforma en agua líquida, el alcohol se evapora, son cambios de estado físico y no se forman sustancias nuevas al pasar de un estado a otro.

Ejemplo:

Hielo -------------------- agua líquida ------------------ vapor de agua

Todas las sustancias tienen propiedades físicas que pueden observarse en ausencia de una reacción química: color, densidad, puntos de fusión y ebullición etc. Estas propiedades cambian cuando la materia es sometida a condiciones físicas que varían. Por ejemplo, el hielo (agua sólida) puede transformase en vapor de agua con sólo aumentar la temperatura, aquí la composición química del agua no se modifica. La materia se presenta básicamente en tres estados físicos o estados de agregación, los cuales son: sólido, líquido y gaseoso. La siguiente tabla se presenta algunas características físicas de dichos estados de agregación.

Estado de agrecion Solido liquido gaseoso

Volumen definido Definido indefinido

forma definida indifinida indefinida

compresibilidad imcompresible incompresible incompresido

Atraccion entre moleculas

intensa moderada despreciable

En conclusión Son aquellas en donde las sustancias que intervienen no presentan cambios, siendo el peso inicial de la materia idéntica al peso final. Por ejemplo, la construcción de una mesa de madera a partir del tronco de un árbol o la rotura de un vidrio en varios fragmentos tras un golpe o caída. En efecto, tanto la madera como el vidrio conservan la misma estructura molecular a pesar de haber sido transformadas.

Otros ejemplos de transformación física son:

Ejemplos:

Cambios de estado: Si aplicamos una fuente de calor de forma constante, el agua hierve y se transforma en vapor de agua. (En ambos casos, la sustancia implicada en el proceso es agua que, en un caso está líquida y en el otro está gaseosa; esto es, sus partículas están ordenadas de diferente manera según la teoría cinética de la materia).

Mezclas: Si disolvemos sal en agua observaremos que la sal se disuelve fácilmente en agua y la disolución resultante presenta un gusto salado. (Las sustancias iniciales - sal y agua - siguen presentes al final; este hecho es demostrable pues si calentamos la disolución hasta que hierva el agua, nos queda la sal en el fondo).

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TRANSFORMACIONES QUIMICAS

Los cambios químicos son aquellas modificaciones que afectan la composición de la materia. Durante una transformación química se forman nuevas sustancias, con diferente identidad que las originales.

En las Transformaciones químicas ocurren reacciones químicas. Reacción química, forma de representar matemáticamente el proceso en el que una o más sustancias —los reactantes— se transforman en otras sustancias diferentes —los productos de la reacción. Un ejemplo de reacción química es la formación de óxido de hierro producida al reaccionar el oxígeno del aire con el hierro.

Los productos obtenidos a partir de ciertos tipos de reactivos dependen de las condiciones bajo las que se da la reacción química. No obstante, tras un estudio cuidadoso se comprueba que, aunque los productos pueden variar según cambien las condiciones, determinadas cantidades permanecen constantes en cualquier reacción química. Estas cantidades constantes, las magnitudes conservadas, incluyen el número de cada tipo de átomo presente, la carga eléctrica y la masa total.

Ejemplo:

• Combustión

• Oxidación

• Síntesis

• Descomposición

Ejemplos más Amplios

Combustión: La combustión es una reacción química en la que un elemento combustible se combina con otro comburente (generalmente oxígeno en forma de O2 gaseoso), desprendiendo calor y produciendo un óxido; la combustión es una reacción exotérmica debido a que su descomposición en los elementos libera:

• calor al quemar.

• Luz al arder.

Síntesis: Síntesis química es el proceso de obtener compuestos químicos a partir de substancias más simples.

El objetivo principal de la síntesis química, además de producir nuevas substancias químicas, es el desarrollo de métodos más económicos y eficientes para sintetizar substancias naturales ya conocidas, como por ejemplo el ácido acetilsalicílico (presente en las hojas del sauce) o el ácido ascórbico o vitamina C, que ya se encuentra de forma natural en... Las reacciones químicas en las cuales, a partir de sustancias formadas por moléculas sencillas se obtienen otras más complejas, se denominan reacciones de síntesis.

. En cambio, cuando a partir de una sustancia compleja se obtienen varias sustancias más simples se dice que la reacción es de

Descomposición

. Corrosión: Si dejamos un trozo de hierro a la intemperie, se oxida y pierde sus propiedades iniciales. (Las sustancias iniciales serían hierro y oxígeno, la sustancia final es óxido de hierro, con unas propiedades totalmente diferentes a las de las sustancias iniciales).

Transformaciones o cambios químicos,

Son procesos mediante los que desaparecen algunas sustancias o reactivos

para aparecer otros nuevos productos.

Ejemplos:

Reactivos Productos

Hierro + oxígeno del aire óxido de hierro

En una transformación química se forman sustancias diferentes de las que había, con propiedades también distintas.

Los átomos se reacomodan durante un cambio químico para generar otras moléculas.

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Los procesos físicos y químicos se diferencian fundamentalmente en los siguientes aspectos:

1) Los cambios químicos van acompañados por una modificación profunda de las propiedades del cuerpo o cuerpos reaccionantes; los cambios físicos dan lugar a una alteración muy pequeña y muchas veces parcial de las propiedades del cuerpo.

2) Los cambios químicos tienen casi siempre carácter permanente mientras que, en general, los cambios físicos persisten únicamente mientras actúa la causa que los origina.

3) Los cambios químicos van acompañados por una variación importante de energía mientras que los cambios físicos van unidos a una variación de energía relativamente pequeña.

Así, por ejemplo, la formación de 1 g de agua a temperatura ambiente, a partir de hidrógeno y oxígeno, desprende cerca de 3800 calorías, mientras que la solidificación a hielo de 1 g de agua o la condensación a agua líquida a 100 ºC de 1 g de vapor de agua desprende tan sólo, respectivamente, cerca de 80 ó de 540 calorías.

En algunos casos, tal como en la disolución del cloruro de hidrógeno gaseoso o incluso del cloruro sódico en agua o la simple dilución del ácido sulfúrico concentrado, parece difícil decidir claramente si un proceso es químico o físico, ya que ofrece aspectos de uno y otro tipo de transformaciones

UNIDADES UTILIZADAS EN LA INDUSTRIA

Apunte de unidades, pesas y medidas: Magnitud, cantidad y unidad. La medida como comparación. Tipos de magnitudes. Sistema Internacional de Unidades. Unidades fundamentales. Unidades derivadas.

Mediciones

Para la física y la química, en su calidad de ciencias experimentales, la medida constituye una operación fundamental. Sus descripciones del mundo físico se refieren a magnitudes o propiedades medibles. Las unidades, como cantidades de referencia a efectos de comparación, forman parte de los resultados de las medidas. Cada dato experimental se acompaña de su error o, al menos, se escriben sus cifras de tal modo que reflejen la precisión de la correspondiente medida.

Se consideran ciencias experimentales aquellas que por sus características y, particularmente por el tipo de problemas de los que se ocupan, pueden someter sus afirmaciones o enunciados al juicio de la experimentación. En un sentido científico la experimentación hace alusión a una observación controlada; en otros términos, experimentar es reproducir en el laboratorio el fenómeno en estudio con la posibilidad de variar a voluntad y de forma precisa las condiciones de observación.

La física y la química constituyen ejemplos de ciencias experimentales. La historia de ambas disciplinas pone de manifiesto que la experimentación ha desempeñado un doble papel en su desarrollo. Con frecuencia, los experimentos científicos sólo pueden ser entendidos en el marco de una teoría que orienta y dirige al investigador sobre qué es lo que hay que buscar y sobre qué hipótesis deberán ser contrastadas experimentalmente. Pero, en ocasiones, los resultados de los experimentos generan información que sirve de base para una elaboración teórica posterior. Este doble papel de la experimentación como juez y guía del trabajo científico se apoya en la realización de medidas que facilitan una descripción de los fenómenos en términos de cantidad. La medida constituye entonces una operación clave en las ciencias experimentales.

MAGNITUDES Y MEDIDA

El gran físico inglés Kelvin consideraba que solamente puede aceptarse como satisfactorio nuestro conocimiento si somos capaces de expresarlo mediante números. Aun cuando la afirmación de Kelvin tomada al pie de la letra supondría la descalificación de valiosas formas de conocimiento, destaca la importancia del conocimiento cuantitativo. La operación que permite expresar una propiedad o atributo físico en forma numérica es precisamente la medida.

Magnitud, cantidad y unidad

La noción de magnitud está inevitablemente relacionada con la de medida. Se denominan magnitudes a ciertas propiedades o aspectos observables de un sistema físico que pueden ser expresados en forma numérica. En otros términos, las magnitudes son propiedades o atributos medibles.

La longitud, la masa, el volumen, la fuerza, la velocidad, la cantidad de sustancia son ejemplos de magnitudes físicas. La belleza, sin embargo, no es una magnitud, entre otras razones porque no es posible elaborar una escala y mucho menos un aparato que permita determinar cuántas veces una persona o un objeto es más bello que otro. La sinceridad o la amabilidad tampoco lo son. Se trata de aspectos cualitativos porque indican cualidad y no cantidad.

En el lenguaje de la física la noción de cantidad se refiere al valor que toma una magnitud dada en un cuerpo o sistema concreto; la longitud de esta mesa, la masa de aquella moneda, el volumen de ese lapicero, son ejemplos de cantidades. Una cantidad de referencia se denomina unidad y el sistema físico que encarna la cantidad considerada como una unidad se denomina patrón.

La medida como comparación

La medida de una magnitud física supone, en último extremo, la comparación del objeto que encarna dicha propiedad con otro de la misma naturaleza que se toma como referencia y que constituye el patrón.

La medida de longitudes se efectuaba en la antigüedad empleando una vara como patrón, es decir, determinando cuántas veces la longitud del objeto a medir contenía a la de patrón. La vara, como predecesora del metro de sastre, ha pasado a la historia como una unidad de medida equivalente a 835,9 mm. Este tipo de comparación inmediata de objetos corresponde a las llamadas medidas directas.

Con frecuencia, la comparación se efectúa entre atributos que, aun cuando están relacionados con lo que se desea medir, son de diferente naturaleza. Tal es el caso de las medidas térmicas, en las que comparando longitudes sobre la escala graduada de un termómetro se determinan temperaturas. Esta otra clase de medidas se denominan indirectas.

Tipos de magnitudes

Entre las distintas propiedades medibles puede establecerse una clasificación básica. Un grupo importante de ellas quedan perfectamente determinadas cuando se expresa su cantidad mediante un número seguido de la unidad correspondiente. Este tipo de magnitudes reciben el nombre de magnitudes escalares. La longitud, el volumen, la masa, la temperatura, la energía, son sólo algunos ejemplos. Sin embargo, existen otras que precisan para su total definición que se especifique, además de los elementos anteriores, una dirección o una recta de acción y un sentido: son las llamadas magnitudes vectoriales o dirigidas. La fuerza es un ejemplo claro de magnitud vectorial, pues sus efectos al actuar sobre un cuerpo dependerán no sólo de su cantidad, sino también de la línea a lo largo de la cual se ejerza su acción.

Al igual que los números reales son utilizados para representar cantidades escalares, las cantidades vectoriales requieren el empleo de otros elementos matemáticos diferentes de los números, con mayor capacidad de descripción. Estos elementos matemáticos que pueden representar intensidad, dirección y sentido se denominan vectores. Las magnitudes que se manejan en la vida diaria son, por lo general, escalares. El dependiente de una tienda de ultramarinos, el comerciante o incluso el contable, manejan masas, precios, volúmenes, etc., y por ello les es suficiente saber operar bien con números. Sin embargo, el físico, y en la medida correspondiente el estudiante de física, al tener que manejar magnitudes vectoriales, ha de operar, además, con vectores.

SISTEMAS DE UNIDADES

En las ciencias físicas tanto las leyes como las definiciones relacionan matemáticamente entre sí grupos, por lo general amplios, de magnitudes. Por ello es posible seleccionar un conjunto reducido pero completo de ellas de tal modo que cualquier otra magnitud pueda ser expresada en función de dicho conjunto. Esas pocas magnitudes relacionadas se denominan magnitudes fundamentales, mientras que el resto que pueden expresarse en función de las fundamentales reciben el nombre de magnitudes derivadas.

Cuando se ha elegido ese conjunto reducido y completo de magnitudes fundamentales y se han definido correctamente sus unidades correspondientes, se dispone entonces de un sistema de unidades. La definición de unidades dentro de un sistema se atiene a diferentes criterios. Así la unidad ha de ser constante como corresponde a su función de cantidad de referencia equivalente para las diferentes mediciones, pero también ha de ser reproducible con relativa facilidad en un laboratorio.

Así, por ejemplo, la definición de amperio como unidad de intensidad de corriente ha evolucionado sobre la base de este criterio. Debido a que las fuerzas se saben medir con bastante precisión y facilidad, en la actualidad se define el amperio a partir de un fenómeno electromagnético en el que aparecen fuerzas entre conductores cuya magnitud depende de la intensidad de corriente.

El Sistema Internacional de Unidades (SI)

Las condiciones de definición de un sistema de unidades permitiría el establecimiento de una considerable variedad de ellos. Así, es posible elegir conjuntos de magnitudes fundamentales diferentes o incluso, aun aceptando el mismo conjunto, elegir y definir unidades distintas de un sistema a otro. Desde un punto de vista formal, cada científico o cada país podría operar con su propio sistema de unidades, sin embargo, y aunque en el pasado tal situación se ha dado con cierta frecuencia (recuérdense los países anglosajones con sus millas, pies, libras, grados Fahrenheit, etc.), existe una tendencia generalizada a adoptar un mismo sistema de unidades con el fin de facilitar la cooperación y comunicación en el terreno científico y técnico.

En esta línea de acción, la XI Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en París en 1960, tomó la resolución de adoptar el llamado con anterioridad Sistema Práctico de Unidades, como Sistema Internacional, que es, precisamente, como se le conoce a partir de entonces. El Sistema Internacional de Unidades (abreviadamente SI) distingue y establece, además de las magnitudes básicas y de las magnitudes derivadas, un tercer tipo formado por aquellas que aún no están incluidas en ninguno de los dos anteriores, son denominadas magnitudes suplementarias.

El SI toma como magnitudes fundamentales la longitud, la masa, el tiempo, la intensidad de corriente eléctrica, la temperatura absoluta, la intensidad luminosa y la cantidad de sustancia, y fija las correspondientes unidades para cada una de ellas. A estas siete magnitudes fundamentales hay que añadir dos suplementarias asociadas a medidas angulares, el ángulo plano y el ángulo sólido. La definición de las diferentes unidades fundamentales ha evolucionado con el tiempo al mismo ritmo que las propias ciencias físicas. Así, el segundo se definió inicialmente como 1/86 400 la duración del día solar medio, esto es, promediado a lo largo de un año.

Un día normal tiene 24 h aproximadamente, es decir 24 h.60 min = 1400 min y 1400 min.60 s = 86 400 s ; no obstante, esto tan sólo es aproximado, pues la duración del día varía a lo largo del año en algunos segundos, de ahí que se tome como referencia la duración promediada del día solar. Pero debido a que el periodo de rotación de la Tierra puede variar, y de hecho varía, se ha acudido al átomo para buscar en él un periodo de tiempo fijo al cual referir la definición de su unidad fundamental.

El sistema internacional

A lo largo de la historia el hombre ha venido empleando diversos tipos de sistemas de unidades. Estos están íntimamente relacionados con la condición histórica de los pueblos que las crearon, las adaptaron o las impusieron a otras culturas. Su permanencia y extensión en el tiempo lógicamente también ha quedado ligada al destino de esos pueblos y a la aparición de otros sistemas más coherentes y generalizados. El sistema anglosajón de medidas -millas, pies, libras, Grados Fahrenheit - todavía en vigor en determinadas áreas geográficas, es, no obstante, un ejemplo evidente de un sistema de unidades en recesión. Otros sistemas son el cegesimal - centímetro, gramo, segundo -, el terrestre o técnico -metro-kilogramo, fuerza-segundo-, el Giorgi o MKS - metro, kilogramo, segundo- y el sistema métrico decimal, muy extendido en ciencia, industria y comercio, y que constituyó la base de elaboración del Sistema Internacional.

El SI es el sistema práctico de unidades de medidas adoptado por la XI Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en octubre de 1960 en París. Trabaja sobre siete magnitudes fundamentales (longitud, masa, tiempo, intensidad de corriente eléctrica, temperatura absoluta, intensidad luminosa y cantidad de sustancia) de las que se determinan sus correspondientes unidades fundamentales (metro, kilogramo, segundo, ampere, Kelvin, candela y mol). De estas siete unidades se definen las derivadas (coulomb, joule, newton, pascal, volt, ohm, etc.), además de otras suplementarias de estas últimas.

Unidades fundamentales

Unidad de Longitud: El metro (m) es la longitud recorrida por la luz en el vacío durante un período de tiempo de 1/299 792 458 s.

Unidad de Masa: El kilogramo (kg) es la masa del prototipo internacional de platino iridiado que se conserva en la Oficina de Pesas y Medidas de París.

Unidad de Tiempo: El segundo (s) es la duración de 9 192 631 770 períodos de la radiación correspondiente a la transición entre dos niveles fundamentales del átomo Cesio 133.

Unidad de Corriente Eléctrica: El ampere (A) es la intensidad de corriente, la cual al mantenerse entre dos conductores paralelos, rectilíneos, longitud infinita, sección transversal circular despreciable y separados en el vacío por una distancia de un metro, producirá una fuerza entre estos dos conductores igual a 2 x 10-7 N por cada metro de longitud.

Unidad de Temperatura Termodinámica: El Kelvin (K) es la fracción 1/273,16 de la temperatura termodinámica del punto triple del agua.

Unidad de Intensidad Luminosa: La candela (cd) es la intensidad luminosa, en una dirección dada, de una fuente que emite radiación monocromática de frecuencia 540 x 1012 hertz y que tiene una intensidad energética en esta dirección de 1/683 W por estereorradián (sr).

Unidad de Cantidad de Sustancia: El mol es la cantidad de materia contenida en un sistema y que tiene tantas entidades elementales como átomos hay en 0,012 kilogramos de carbono 12. Cuando es utilizado el mol, deben ser especificadas las entidades elementales y las mismas pueden ser átomos, moléculas, iones, electrones, otras partículas o grupos de tales partículas.

Las unidades base del Sistema Internacional de Unidades son:

MAGNITUD BASE NOMBRE SIMBOLO

longitud

masa

tiempo

corriente eléctrica

temperatura termodinámica

cantidad de sustancia

intensidad luminosa metro

kilogramo

segundo

Ampere

Kelvin

mol

candela m

kg

s

A

K

mol

cd

Unidades derivadas

Ciertas unidades derivadas han recibido unos nombres y símbolos especiales. Estas unidades pueden así mismo ser utilizadas en combinación con otras unidades base o derivadas para expresar unidades de otras cantidades. Este nombre y símbolos especiales son una forma de expresar unidades de uso frecuente.

coulomb (C): Cantidad de electricidad transportada en un segundo por una corriente de un amperio.

Joule (J): Trabajo producido por una fuerza de un newton cuando su punto de aplicación se desplaza la distancia de un metro en la dirección de la fuerza.

Newton (N): Es la fuerza que, aplicada a un cuerpo que tiene una masa de 1 kilogramo, le comunica una aceleración de 1 metro por segundo, cada segundo.

Pascal (Pa): Unidad de presión. Es la presión uniforme que, actuando sobre una superficie plana de 1 metro cuadrado, ejerce perpendicularmente a esta superficie una fuerza total de 1 newton.

Volt (V): Unidad de tensión eléctrica, potencial eléctrico, fuerza electromotriz. Es la diferencia de potencial eléctrico que existe entre dos puntos de un hilo conductor que transporta una corriente de intensidad constante de 1 ampere cuando la potencia disipada entre esos puntos es igual a 1 watt.

Watt (W): Potencia que da lugar a una producción de energía igual a 1 joule por segundo.

Ohm (Ω): Unidad de resistencia eléctrica. Es la resistencia eléctrica que existe entre dos puntos de un conductor cuando una diferencia de potencial constante de 1 volt aplicada entre estos dos puntos produce, en dicho conductor, una corriente de intensidad 1 ampere, cuando no haya fuerza electromotriz en el conductor.

Weber (Wb): Unidad de flujo magnético, flujo de inducción magnética. Es el flujo magnético que, al atravesar un circuito de una sola espira produce en la misma una fuerza electromotriz de 1 volt si se anula dicho flujo en 1 segundo por decrecimiento uniforme.

MAGNITUD DERIVADA NOMBRE SIMBOLO EXPRESADAS EN TERMINOS DE OTRAS UNIDADES DEL SI EXPRESADAS EN TERMINOS DE LAS UNIDADES BASE DEL SI

ángulo plano radián rad m.m-1=1

ángulo sólido estereorradián sr m ².m-2=1

frecuencia Hertz Hz s-1

fuerza newton N m.kg.s-2

presión, esfuerzo pascal Pa N/m ² m-1.kg.s-2

energía, trabajo, calor joule J N.m m ².kg.s-2

potencia, flujo de energía watt W J/s m ².kg.s-³

carga eléctrica, cantidad de electricidad coulomb C s.A

diferencia de potencial eléctrico, fuerza electromotriz volt V W/A m ².kg.s-³.A-1

capacitancia farad F C/V m-2.kg-1.s4.A ²

resistencia eléctrica ohm W V/A m ².kg.s-³.A-2

conductancia eléctrica siemens S A/V m-2.kg-1.s³.A ²

flujo magnético weber Wb V.s m ².kg.s-2.A-1

densidad de flujo magnético tesla T Wb/m ² kg.s-1.A-1

inductancia Henry H Wb/A m ².kg.s-2.A-2

temperatura Celsius Celsius °C K

flujo luminoso lumen lm cd.sr m ².m ².cd=cd

radiación luminosa lux lx lm/m ² m ².m-4.cd=m-2.cd

actividad (radiación ionizante) becquerel Bq s-1

dosis absorbida, energía específica (transmitida) gray Gy J/kg m ².s-2

dosis equivalente sievert Sv J/kg m ².s-2

Longitud

1 pica [computadora 1/6 in] = 4,233 333x10-³ m

1 año luz (1.y.) = 9,460 73x1015 m

1 cadena (ch) = 22 yd = 66 ft = 792 in = 20,116 8 m

1 milla (mi) = 1 760 yd = 5 280 ft = 63 360 in = 1 609,344 m

1 fathom = 2 yd = 6 ft = 72 in = 1,828 8 m

1 punto [computadora 1/72 in] = 3,527 778x10-4 m

1 rod (rd) = 5,5 yd = 16,5 ft = 198 in = 5,029 2 m

1 micro pulgada = 1x10-6 in = 2,54x10-8 m

1 milésima (0.001 in) = 1x10-³ in = 2,54x10-5 m

1 unidad astronómica (au) = 1,495 979x1011 m

1 ángstrom (Å) = 1x10-10 m

1 pica [impresoras] = 4,217 518x10-³ m

1 pie (ft) = 12 in = 0,304 8 m

1 pulgada (in) = 0,025 4 m

1 Fermi = 1x10-15 m

1 punto [impresora] = 3,514 598x10-4 m

1 micrón (μ) = 1x10-6 m

1 pársec (pe) = 3,085 678x1016 m

1 yarda (yd) = 3 ft = 36 in = 0,914 4 m

1 milla, náutica = 1,852 km = 1 852 m

Masa

1 carat, métrico = 2x10-4 kg

1 grano = 6,479 891x10-5 kg

1 slug (slug) = 14,593 9 kg

1 libra (lb) = 16 oz = 0,453 592 4 kg

1 libra [troy] (lb) = 0,373 241 7 kg

1 onza (oz) = 2,834 952x10-2 kg

1 onza [troy] (oz) = 3,110 348x10-2 kg

1 ton, métrica (t) = 1 000 kg

1 ton, assay (AT) = 2,916 667x10-2 kg

1 ton, corta = 2 000 lb = 32 000 oz = 907,184 7 kg

1 ton, larga = 2 240 lb = 35 840 oz = 1 016,047 kg

1 tonne [llamada "ton métrica "] (t) = 1 000 kg

1 pennyweight (dwt) = 1,555 174x10-³ kg

1 cien peso, corto = 100 lb = 1 600 oz = 45,359 24 kg

1 cien peso, largo = 112 lb = 1 792 oz = 50,802 35 kg

1 kilogramo-fuerza segundo cuadrado por metro (kgf.s ²/m) = 9,806 65 kg

Tiempo

1 año = 365 d = 8 760 h = 525 600 min = 31 536 000 s

1 año [sideral] = 3,155 815x107 s

1 año [tropical] = 3,155 693x107 s

1 día (d) = 24 h = 1 440 min = 86 400 s

1 día [sideral] = 8 616,409 s

1 hora (h) = 60 min = 3 600 s

1 minuto (min) = 60 s

1 minuto [sideral] = 59,836 17 s

1 segundo [sideral] = 0,997 269 6 s

Corriente eléctrica

1 abampere = 10 A

1 biot (Bi) = 10 A

1 E.M.U. de corriente (abampere) = 10 A

1 E.S.U. de corriente (statampere) = 3,335 641x10-10 A

1 Gilbert (Gi) = 0,795 774 7 A

1 statampere = 3,335 641x10-10 A

Temperatura termodinámica

T/K = T/°C + 273.15

T/°C = (T/°F - 32) / 1.8

T/K = (T/°F + 459.67) / 1.8

T/K=(T/°R)/ 1.8

T/°C=T/K - 273.15

Energía y trabajo

1 British thermal unit IT (Btu) = 1,055 056x10³ J

1 British thermal unit Th (Btu) = 1,054 350x10³ J

1 British thermal unit [media] (Btu) = 1,055 87x10³ J

1 British thermal unit [39 °F] (Btu) = 1,059 67x10³ J

1 British thermal unit [59 °F] (Btu) = 1,054 80x10³ J

1 British thermal unit [60 °F] (Btu) = 1,054 68x10³ J

1 caloría IT (cal) = 4,186 8 J

1 caloría Th (cal) = 4,184 J

1 caloría [media] (cal) = 4,190 02 J

1 caloría [15 °C] (cal) = 4,185 80 J

1 caloría [20 °C] (cal) = 4,181 90 J

1 electrón voltio (eV) = 1,602 177x10-19 J

1 erg (erg) = 1x10-7 J

1 kilocaloría IT (cal) = 4,186 8x10³ J

1 kilocaloría Th (cal) = 4,184x10³ J

1 kilocaloría [mean] (cal) = 4,190 02x10³ J

1 kilovatio hora (kW.h) = 3,6x106 J

1 pie poundal = 4,214 011x10-2 J

1 pie libra-fuerza (ft.lbf) = 1,355 818 J

1 therm (EC) = 1,055 06x108 J

1 therm (U.S.) = 1,054 804 x108 J

1 tonelada de TNT = 4,184x109 J

1 vatio hora (W.h) = 3 600 J

1 vatio segundo (W.s) = 1 J

EL COLOR INDUSTRIAL:

El calor aplicado en el área industrial tiene muchos usos, por ejemplo en industrias metalúrgicas; de fundición de metales para fabricación de partes de productos o productos mismos como carros, electrodomésticos, etc.; incluso en las cocinas o restaurantes se usa el calor como medio de cocción, se podría decir que el calor tienes muchos usos y aplicaciones en la industria. Dicho calor es perjudicial para la salud en la medida que, como nos habla la segunda ley de la termodinámica, este calor fluye del cuerpo más caliente, que en este caso son las maquinas productoras de calor, al más frio, que en este caso es el cuerpo humano, quien recibe este aumento brusco de temperatura con daños considerables para la zona afectada. Con temperaturas superiores a los 45°C los tejidos sufren quemadura de primer grado, y con ligeros aumentos se producen las quemaduras de mayor grado de profundidad y gravedad. El aumento de temperatura corporal de forma sistémica por ambientes con temperatura mayor a 42°C produce desvitalización de las proteínas de los músculos y los vasos sanguíneos, por lo cual se produce falla renal aguda por mioglobinuria, convulsiones graves y además falla cardiaca aguda; además el aumento de temperatura en una zona específica por quemadura produce daño severo de la piel y de todas las terminaciones de la misma, edema de la zona y perdida de volumen intravascular por formación de tercer espacio donde se acumula liquido, además del intenso dolor para la persona afectada. Otro aspecto importante a considerar tiene que ver con los posibles accidentes que provocarían explosiones con llamaradas intensas y aumentos súbitos de temperatura con muerte instantánea para los trabajadores que se encuentren cerca de la zona de explosión.

El uso directo del calor es una de las formas más antiguas, versátiles y comunes de la utilización de la energía geotérmica. Las aplicaciones en baños, calefacción ambiental y distrital, en agricultura, acuicultura y algunos usos industriales constituyen las formas más conocidas de utilización, pero las bombas de calor son las más generalizadas (12,5% del total de la energía utilizada en el año 2000). En menor escala hay muchos otros tipos de utilización, siendo algunos de ellos poco usuales.

La calefacción ambiental y distrital ha tenido un gran desarrollo en Islandia, donde la capacidad total de los sistemas de calefacción distrital ha aumentado a unos 1.200 MWt a fines de 1999 (Figura 14), Esta forma de calefacción está ampliamente distribuida en los países de Europa Oriental, como también en Estados Unidos, China, Japón, Francia, etc.

Los sistemas geotermales de calefacción distrital requieren grandes inversiones de capital. Los mayores costos corresponden a la inversión inicial, en pozos de producción y de reinyección, en bombas dentro de pozos, tuberías y redes de distribución, en equipos de monitoreo y control, en estaciones de peaking y estanques de almacenamiento. Sin embargo, los costos de operación son comparativamente más bajos que en los sistemas convencionales y corresponden a energía para bombeo, a sistemas de mantención, control y gestión. Un factor crucial en la estimación del costo inicial de un sistema es la densidad de carga termal, o la demanda de calor dividida por el área de terreno del distrito. Una alta densidad de calor determina la factibilidad económica de un proyecto de calefacción distrital ya que la red de distribución es costosa. Algunos beneficios económicos pueden conseguirse combinando calefacción y enfriamiento en aquellas áreas donde el clima lo permita. El factor de carga en un sistema que convine calefacción y enfriamiento podría ser mayor que el factor de carga para calefacción solamente y consecuentemente mejoraría el precio de la unidad de energía (Gudmundsson, 1988).

La refrigeración es una opción factible de utilizar geotermia mediante la adaptación de equipos de absorción. La tecnología de estos equipos es bien conocida y se encuentra a disposición en el mercado. El ciclo de absorción es un proceso que utiliza calor como fuente de energía en vez de electricidad. El efecto de refrigeración se logra mediante la utilización de 2 fluidos: un refrigerante, que circula, se evapora y condensa, y un segundo fluido o absorvente. Para aplicaciones sobre 0°C (principalmente en refrigeración y procesos de aire acondicionado), el ciclo utiliza bromuro de litio como absorbente y agua como refrigerante. Para aplicaciones bajo 0°C se emplea un ciclo de amoníaco/agua, con amoniaco como refrigerante y agua como absorbente, los fluidos geotermales proporcionan la energía geotérmica que alimenta estos equipos, a pesar que su eficiencia disminuye con temperaturas menores que 105°C.

El aire acondicionado geotermal (calefacción y enfriamiento) ha tenido una considerable expansión desde los años 1980, conjuntamente con la introducción y generalización del uso de bombas de calor. Los diferentes sistemas de bombas de calor disponibles permiten extraer y utilizar económicamente el calor contenido en cuerpos de baja temperatura, tales como suelos, acuíferos someros, lagunas etc. (Sanner, 2001)

Como es sabido, las bombas de calor son máquinas que mueven el calor en una dirección opuesta a la dirección que tendería naturalmente, esto es, desde un espacio o cuerpo frío a uno más temperado. Una bomba de calor efectivamente no es más que una unidad de refrigeración (Rafferty, 1997). Cualquier artefacto de refrigeración (acondicionador de aire de ventana, refrigerador, congelador, etc.) transmite el calor desde un espacio (para mantenerlo frío) y descarga este calor a espacios de mayores temperaturas. La única diferencia entre una bomba de calor y una unidad de refrigeración es el efecto deseado, enfriamiento para la unidad de refrigeración y calefacción para la bomba de calor. Un segundo factor distintivo de muchas bombas de calor es que son reversibles y pueden proporcionar ya sea calor o frío al espacio. Las bombas de calor, por supuesto, necesitan energía para operar pero en condiciones climáticas apropiadas y con un buen diseño, el balance energético sería positivo

Los sistemas de bombas de calor del tipo acoplado al suelo radiante y acoplado al agua han sido instalados en gran número, en 27 países y totalizan una capacidad termal de 6.875 MWt (año 2000). La mayoría de estas instalaciones están en USA (4.800 MWt), Suiza (500 MWt), Suecia (377 MWt), Canadá (360 MWt), Alemania (344 MWt) y Austria (228 MWt) (Lund 2001). En estos sistemas se utilizan acuíferos y suelos con temperaturas en un rango de 5 a 30°C.

Las aplicaciones agrícolas de los fluidos geotermales consisten en calefacción a campo abierto e invernaderos.

La mayoría de los procesos industriales necesitan calor en algún proceso, y hay una lucha continua para tratar de reducir la energía utilizada para completar estos procesos, así como para reducir la temperatura de los mismos, por ejemplo, en un proceso de pintura, se necesita hornear la pintura aplicada a temperaturas alrededor de 200ºC, estas temperaturas se han reducido en los últimos años, debido a que los fabricantes de pintura han investigado en pinturas que requieren temperaturas de horneado más bajas.

Enfermedades Producidas Por Calor :

Los mecanismos de regulación calórica interna del cuerpo humano tratan de mantener en el cuerpo una temperatura constante de cerca de 37 ºC. Es normal que el cuerpo pierda constantemente calor a través de los pulmones y la piel, pero hay veces que la persona necesita perder más calor para mantener esa temperatura constante, debido a que el cuerpo produce más calor motivado por la producción de calor en el ambiente; esta pérdida tiene lugar también en los mecanismos calóricos del organismo.

Este fenómeno ocurre a la inversa cuando el cuerpo humano está expuesto al frío, que es cuando los vasos sanguíneos que riegan la piel y las extremidades se contraen para reducir la pérdida de calor en el ambiente y el cuerpo empieza a titiritar, lo cual aumenta su ritmo de producción de calor.

Ambos fenómenos (calor y frío) obligan al estudio de las fuentes que los producen y la respuesta y comportamiento humano, entre las fuentes de calor están: procesos y partes de procesos productivos, maquinarias, hornos y otros. Ahora bien, entre las fuentes productoras de frío están: el trabajo en cavas frigoríficas.

Efectos del Calor a la Salud:

El intercambio de calor entre el hombre y su medio está influido por cuatro factores que son:

1) La temperatura del aire, 2) la velocidad del aire, 3) el contenido de humedad del aire, y 4) la temperatura radiante. El problema del calor industrial resulta de una combinación de estos factores que genera un ambiente de trabajo hasta cierto punto incómodo e incluso riesgoso debido al desequilibrio entre la producción de calor metabólico y la pérdida de calor.

Cuando la pérdida de calor es mayor que el aumento de calor en el organismo, la temperatura central comienza a elevarse. En ese momento entran en juego ciertos mecanismos fisiológicos que intentan aumentar la pérdida de calor del cuerpo. En primer lugar, se produce dilatación de los vasos sanguíneos de la piel y de los tejidos subcutáneos y se desvía parte importante del gasto cardíaco hacia esas regiones superficiales. Hay un aumento concomitante del volumen sanguíneo circulante debido a la contracción del bazo y a la dilución de la sangre circulante con líquidos extraídos de otros tejidos. Aumenta también el rendimiento cardíaco. Todos estos ajustes circulatorios favorecen el transporte de calor del centro del organismo hacia la superficie. En forma simultánea, se activan las glándulas sudoríparas, derramando líquido sobre la piel para eliminar calor por evaporación.

Efectos Nocivos al Ser Humano

La exposición prolongada a calor excesivo puede causar un aumento de la irritabilidad, lasitud, disminución de la moral, aumento de la ansiedad e incapacidad para concentrarse. El resultado de lo anterior se refleja en una disminución general en la eficiencia de la producción y en la calidad del producto final.

Las alteraciones físicas causadas por la exposición excesiva al calor son, en orden de gravedad creciente: erupción por calor, calambres por calor, agotamiento por calor y síncope de calor.

Erupción por calor. Puede ser causada por exposición ininterrumpida a calor y aire húmedo, como ocurre en las zonas de

clima cálido y húmedo. Los orificios de las glándulas sudoríparas se obstruyen debido al aumento de volumen de la capa húmeda de queratina de la piel con la consiguiente inflamación de las glándulas. Se producen pequeñas vesículas rojas en el área afectada de la piel y si esta es lo bastante extensa, la sudoración puede disminuir sustancialmente. La erupción por calor no solo es una molestia por la incomodidad que causa, sino que también disminuye mucho la capacidad del trabajador para tolerar el calor.

Calambres por calor. Pueden presentarse después de una exposición prolongada al calor, con sudoración profusa e inadecuada restitución de la sal. Los signos y síntomas de los calambres por calor consisten en espasmo y dolor en los músculos del abdomen y extremidades. Puede presentarse albuminuria pasajera.

Agotamiento por calor. Resulta del esfuerzo físico que se lleva a cabo en ambientes con calor, cuando el control vasomotor y el débito cardíaco son inadecuados para enfrentar las demandas adicionales que se imponen a estos sistemas a causa de la vasodilatación periférica, o cuando el volumen plasmático se reduce por deshidratación. Los signos y síntomas del agotamiento por calor pueden incluir: palidez, lasitud, vahídos, síncope, sudoración profusa, con piel fría y húmeda. Puede o no presentarse hipertermia moderada, detectable al medir la temperatura rectal.

Síncope de calor. Esta es una condición médica muy grave, un factor predisponente importante es el esfuerzo físico excesivo. Los signos y síntomas pueden incluir vahídos, náuseas, cefalea intensa, piel seca y caliente a causa de la falta de sudoración y temperatura corporal muy alta (por lo general de 41,4 ºC en ascenso), confusión, colapso, delirio y coma. A menudo la circulación también se compromete hasta llegar al choque. Si no se inician de inmediato medidas para enfriar el cuerpo de la víctima, pueden producirse lesiones irreversibles en los órganos vitales que ocasionan la muerte.

Algunos estudios efectuados en Europa y América del Sur han demostrado que los trabajadores que laboran durante un tiempo prolongado en industrias con calor tienen tasas de morbilidad más altas por enfermedades cardiovasculares.

Valores Máximos Permitidos

Se permiten exposiciones al calor mayores que las que se señalan en el cuadro siguiente, siempre que los empleados se encuentren bajo vigilancia médica y que se haya establecido que son más resistentes al trabajo con calor que el trabajador promedio. No debe permitirse que los trabajadores continúen su rutina de trabajo habitual cuando la temperatura corporal profunda excede los 38 0C.

Valores Umbrales Límites Permisibles para Exposición al Calor

(Expresado en grados Celsius)

Régimen de trabajo / descanso Carga de Trabajo

Liviana Moderada Pesada

Trabajo 30,0 26,7 25,0

75% trabajo

25% descanso por hora 30,6 28,0 25,9

50% trabajo

50% descanso por hora 31,4 29,4 27,9

25% trabajo

75% descanso por hora 32,2 31,1 30,0

Exposición Ocupacional

Las ocupaciones con riesgo de exposición incluyen: cocineros, fabricantes de llantas de caucho, fabricantes de vidrio, fundidores de metales, marineros que atraviesan zonas calurosas, mineros en minas (subterráneas) profundas, panaderos, entre otros.

PREGUNTAS GENERADORAS

1. ¿El calor aplicado en la industria y su relación desde el punto de vista ocupacional ¿por qué es perjudicial para el cuerpo humano?

R// Cuando hace calor, trabajar puede resultar bastante incomodo o incluso agobiante, especialmente si no corre el aire y si, además, la humedad del ambiente es alta.

En algunos procesos de trabajo que requieren o producen mucho calor (trabajos con hornos, fundiciones, etc.) o en actividades donde se realiza un esfuerzo físico importante, o donde es preciso llevar equipos de protección individual, las condiciones de trabajo pueden provocar algo más serio que la incomodidad por el excesivo calor y originar riesgos para la salud y seguridad de los trabajadores. En ocasiones especialmente graves pueden llevar a la muerte.

Con los fuertes calores del verano, especialmente al mediodía y teniendo en cuenta que se espera que aumenten las olas de calor debido al cambio climático, esta amenaza se extiende a muchos más tipos de trabajos y condiciones. Sobre todo se hace especialmente peligrosa en los trabajos al aire libre.

El calor es un peligro para la salud porque nuestro cuerpo, para funcionar con normalidad, necesita mantener invariable la temperatura en su interior en torno a los 37°C. Cuando la temperatura central del cuerpo supera los 38°C ya se pueden producir daños a la salud y, a partir de los 40.5°C, la muerte.

Los riesgos para la salud y seguridad de los trabajadores, originados al trabajar en condiciones calurosas, se deben a que puede producirse una acumulación excesiva de calor en el cuerpo, independientemente de que su causa sean las condiciones ambientales, él trabaja físico realizado o el uso de equipos de protección individual.

El llamado ESTRÉS TERMICO por calor es la carga de calor que los trabajadores reciben y acumulan en su cuerpo y que resulta de la interacción entre las condiciones ambientales del lugar donde trabajan, la actividad física que realizan y la ropa que llevan. Es decir, el estrés térmico por calor ..

CAMPO DE APLICACIÓN: esta norma se aplica como base para la elección de equipo de protección personal al calor, y podrá ser comprendida y utilizada como guía por las personas responsables de la prevención de riesgos en las industrias.

Esta norma se aplica al uso de equipos de protección personal contra el calor.

Protección personal: para los efectos de esta norma se entiende este riesgo como aquel contacto que tendría el trabajador, total o parcial, con elementos o materiales calientes tales como superficies calientes, corrientes de gases o vapores calientes y/o proyección de partículas calientes o incandescente.

PROTECCION: La protección personal recomendada para este riesgo es la siguiente:

Cabeza:

Cascos de seguridad de fibra de vidrio u otro material aislante del calor, o bien capucha de asbesto con visor resistente a altas temperaturas.

CARA:

Protector facial tipo mascara de rejilla o mascara de visor sintético transparente, o bien capucha de asbesto con visor resistente a altas temperaturas.

CUERPO:

Mameluco de lana tratada químicamente, coletos o mandriles de cuero o descarne, lona o asbesto.

MANOS:

Guantes de cuero o descarne, asbesto, algodón o tejidos especiales para trabajos con calor.

PIERNAS:

Polainas de asbesto, cuero o lona.

PIES:

Zapatos de seguridad con suela aislante y resistente al calor.

2. ¿Porque una sustancia puede sufrir una transformación física y su estructura química queda intacta?

R// porque hay propiedades físicas y químicas, las químicas se refieren a la composición de dichas sustancias, las cuales se modifican agregando o quitando elementos, y las propiedades físicas se modifican de acuerdo a los estados naturales de dicha sustancia, pueden ser solidos, gaseosos o líquidos la composición seguirá siendo la misma.

Porque no se rompen ni se forman nuevos enlaces químicos.

3. ¿Cuales son las características de una sustancia cuando tienen una transformación química?

A. las sustancias nuevas que se forman suelen presentar un aspecto totalmente diferente del que tenían las sustancias de partida.

B. Durante la reacción se desprende o se absorbe energía:

 Reacción exotérmica: se desprende energía en el curso de la reacción.

 Reacción endotérmica: se absorbe energía durante el curso de la reacción.

C. Se cumple la ley de conservación de la masa: la suma de las masas de los reactivos es igual a la suma de las masas de los productos. Esto es así porque durante la reacción los átomos ni aparecen ni desaparecen, sólo se reordenan en una disposición distinta.

Definimos transformación química como los cambios que se producen en la materia en los cuales las sustancias pierden sus propiedades y se forman otras con propiedades diferentes. Para ver las propiedades distintas nos basamos en las propiedades características de la materia: punto de fusión, punto de ebullición, densidad, solubilidad en agua o color. Si las propiedades características son diferentes ha habido una transformación química.

Cuando se enciende una vela, cuando se quema el papel, cuando una estatua de bronce se pone verde, cuando la masa se transforma en pan... ocurren cambios químicos. En todos los casos nombrados anteriormente, se empieza con unas sustancias y éstas se transforman en otras sustancias diferentes.

Determinar a simple vista si ha ocurrido en verdad un cambio químico, no siempre es fácil. La forma más segura es analizar las sustancias en el laboratorio para ver si son las mismas con las que empezamos o si se trata de otras.

Las condiciones ambientales pueden acelerar o desacelerar un cambio químico. Algunos son muy rápidos como el que ocurre al echar una tableta efervescente en agua o cuando estalla una cotufa. Otros son más lentos, como la decoloración de la ropa o la maduración de la fruta. Y otros son sumamente lentos, como la descomposición del mármol de una estatua o la oxidación del hierro de un automóvil.

Existen ciertas características que a simple vista nos indican si se ha producido o no un cambio químico como:

- Los cambios de olor, es señal de que algún material nuevo acaba de aparecer, como resultado de la transformación química de los materiales que se tenían al principio.

- Los cambios de color, indican que se formaron sustancias nuevas, de color distinto al de las iniciales.

Ley de Boyle, publicada en el 1.660

La presión de una cantidad fija de gas es inversamente proporcional al volumen que ocupa, siempre y cuando se mantenga la temperatura constante.

Ley de Gay-Lussac, publicada en el 1.808

Si mantenemos constante la presión, los cambios de volumen que experimentan una cantidad fija de gas son directamente proporcionales a los cambios de temperatura.

Ley de Lavosier o de conservación de la masa, publicada en el 1.789

En un sistema aislado la masa se mantiene constante, lo que implica que la masa total de reactivos es igual a la masa total de las sustancias que se obtienen tras la reacción.

Ley de Proust, publicada en el 1.801

Cuando dos o más sustancias simples se combinan para formar un determinado compuesto,lo hacen siempre manteniendo la misma proporción entre las masas.

Ley de Dalton, publicada en el 1.803

Cuando dos sustancias simples se combinan, y al hacerlo pueden formar más de una sustancia compuesto, los pesos de una de ellas que se combinan con un peso fijo de la otra, guardan entre sí una relación dada por números sencillos

Ley de los volúmenes de combinación o de Gay-Lussac, publicada en el 1.809

Cuando se produce una reacción química en la que intervienen gases, los volúmenes de las sustancias gaseosas que intervienen la reacción, guarda entre sí una relación dada por números sencillos.

Teoría atómica de Dalton, publicada en el 1.8101

La materia esta formada por átomos indivisibles e indeformables

Las sustancias compuestos están formados por átomos compuestos

Todos los átomos de una sustancia pura son idénticos y por lo tanto tiene la misma masa e idénticas sus demás propiedades.

Los átomos de distintas sustancias tienen diferentes la masa y las demás propiedades (por ejemplo el tamaño, etc..)

Cuando se produce una reacción química, los átomos, puesto que son inalterables, ni se crean ni se destruyen, tan solo se distribuyen y organizan de otra forma.

Ley de Avogadro, propuesta en 1.811

MEZCLAS DE CEMENTO

Mezclas de cemento Se denomina cemento a un conglomerante formado a partir de una mezcla de caliza y arcilla calcinadas y posteriormente molidas, que tiene la propiedad de endurecer al contacto con el agua. Mezclado con agregados pétreos (grava y arena) y agua, crea una mezcla uniforme, maleable y plástica que fragua y se endurece, adquiriendo consistencia pétrea, denominada hormigón (en España, parte de Sudamérica y el Caribe hispano)

O concreto (en México y parte de Sudamérica). Su uso está muy generalizado en construcción e ingeniería civil.

Se pueden establecer dos tipos básicos de cementos:

1. DE ORIGEN ARCILLOSO: obtenidos a partir de arcilla y piedra caliza en proporción 1 a 4 aproximadamente;

2. DE ORIGEN PUSOLÁNICO: la puzolana del cemento puede ser de origen orgánico o volcánico.

Existen diversos tipos de cemento, diferentes por su composición, por sus propiedades de resistencia y durabilidad, y por lo tanto por sus destinos y usos.

Desde el punto de vista químico se trata en general de una mezcla de silicatos y aluminatos de calcio, obtenidos a través del cocido de calcáreo, arcilla y arena. El material obtenido, molido muy finamente, una vez que se mezcla con agua se hidrata y solidifica progresivamente. Puesto que la composición química de los cementos es compleja, se utilizan terminologías específicas para definir las composiciones

El cemento portland

El poso de cemento más utilizado como aglomerante para la preparación del hormigón es el cemento portland, producto que se obtiene por la pulverización del clinker portland con la adición de una o más formas de sulfato de calcio. Se admite la adición de otros productos siempre que su inclusión no afecte las propiedades del cemento resultante. Todos los productos adicionales deben ser pulverizados conjuntamente con el clinker. Cuando el cemento portland es mezclado con el agua, se obtiene un producto de características plásticas con propiedades adherentes que solidifica en algunas horas y endurece progresivamente durante un período de varias semanas hasta adquirir su resistencia característica. El proceso de solidificación se debe a un proceso químico llamado Hidratación mineral.

Con el agregado de materiales particulares al cemento (calcáreo o cal) se obtiene el cemento plástico, que fragua más rápidamente y es más fácilmente trabajable. Este material es usado en particular para el revestimiento externo de edificios.

Normativa

La calidad del cemento portland deberá estar de acuerdo con la norma ASTM C 150. En Europa debe estar de acuerdo con la norma EN 197-1. En España los cementos vienen regulados por la Instrucción para recepción de cementos RC-08, aprobados por el Real Decreto 956/2008 de 6 de junio.

[Cementos portland especiales

Los cementos portland especiales son los cementos que se obtienen de la misma forma que el portland, pero que tienen características diferentes a causa de variaciones en el porcentaje de los componentes que lo forman.

El portland férrico está caracterizado por un módulo de fundentes de 0,64. Esto significa que este cemento es muy rico en hierro. En efecto se obtiene introduciendo cenizas de pirita o minerales de hierro en polvo. Este tipo de composición comporta por lo tanto, además de una mayor presencia de Fe2O3(oxido ferroso), una menor presencia de 3CaOAl2O3 cuya hidratación es la que desarrolla más calor. Por este motivo estos cementos son particularmente apropiados para ser utilizados en climas cálidos. Los mejores cementos férricos son los que tienen un módulo calcáreo bajo, en efecto estos contienen una menor cantidad de 3CaOSiO2, cuya hidratación produce la mayor cantidad de cal libre (Ca(OH)2). Puesto que la cal libre es el componente mayormente atacable por las aguas agresivas, estos cementos, conteniendo una menor cantidad, son más resistentes a las aguas agresivas.

Cementos blancos

Contrariamente a los cementos férricos, los cementos blancos tienen un módulo de fundentes muy alto, aproximadamente 10. Estos contienen por lo tanto un porcentaje bajísimo de Fe2O3. EI color blanco es debido a la falta del hierro que le da una tonalidad grisácea al Portland normal y un gris más oscuro al cemento ferrico. La reducción del Fe2O3 es compensada con el agregado de fluorita(CaF2) y de criolita (Na3AlF6), necesarios en la fase de fabricación en el horno.para bajar la calidad del tipo de cemento que hoy en día hay 4: que son tipo I 52,5, tipo II 52,5, tipo II 42,5 y tipo II 32,5;también llamado pavi) se le suele añadir una cantidad extra de caliza que se le llama clinkerita para rebajar el tipo, ya que normalmente el clinker molido con yeso sería tipo I

[Cementos de mezclas

Los cementos de mezclas se obtienen agregando al cemento Portland normal otros componentes como la puzolana. El agregado de estos componentes le da a estos cementos nuevas características que lo diferencian del Portland normal.

] Cemento puzolánico

Se denomina puzolana a una fina ceniza volcánica que se extiende principalmente en la región del Lazio y la Campania, su nombre deriva de la localidad de Pozzuoli, en las proximidades de Nápoles, en las faldas del Vesubio. Posteriormente se ha generalizado a las cenizas volcánicas en otros lugares. Ya Vitrubio describía cuatro tipos de puzolana: negra, blanca, gris y roja.

Mezclada con cal (en la relación de 2 a 1) se comporta como el cemento puzolánico, y permite la preparación de una buena mezcla en grado de fraguar incluso bajo agua.

Esta propiedad permite el empleo innovador del hormigón, como ya habían entendido los romanos: El antiguo puerto de Cosa (puerto) fue construido con puzolana mezclada con cal apenas antes de su uso y colada bajo agua, probablemente utilizando un tubo, para depositarla en el fondo sin que se diluya en el agua de mar. Los tres muelles son visibles todavía, con la parte sumergida en buenas condiciones después de 2100 años.

La puzolana es una piedra de naturaleza ácida, muy reactiva, al ser muy porosa y puede obtenerse a bajo precio. Un cemento puzolánico contiene aproximadamente:

 55-70% de clinker Portland

 30-45% de puzolana

 2-4% de yeso

Puesto que la puzolana se combina con la cal (Ca(OH)2), se tendrá una menor cantidad de esta última. Pero justamente porque la cal es el componente que es atacado por las aguas agresivas, el cemento puzolánico será más resistente al ataque de éstas. Por otro lado, como el 3CaOAl2O3 está presente solamente en el componente constituido por el clinker Portland, la colada de cemento puzolánico desarrollará un menor calor de reacción durante el fraguado. Este cemento es por lo tanto adecuado para ser usado en climas particularmente calurosos o para coladas de grandes dimensiones.

Se usa principalmente en elementos en las que se necesita alta impermeabilidad y durabilidad.

Cemento siderúrgico

La puzolana ha sido sustituida en muchos casos por la ceniza de carbón proveniente de las centrales termoeléctricas, escoria de fundiciones o residuos obtenidos calentando el cuarzo. Estos componentes son introducidos entre el 35 hasta el 80%. El porcentaje de estos materiales puede ser particularmente elevado, siendo que se origina a partir de silicatos, es un material potencialmente hidráulico. Esta debe sin embargo ser activada en un ambiente alcalino, es decir en presencia de iones OH-. Es por este motivo que debe estar presente por lo menos un 20 % de cemento Portland normal. Por los mismos motivos que el cemento puzolanico, el cemento siderurgico también tiene buena resistencia a las aguas agresivas y desarrolla menos calor durante el fraguado. Otra característica de estos cementos es su elevada alcalinidad natural, que lo rinde particularmente resistente a la corrosión atmosférica causada por los sulfatos.

Tiene alta resistencia química, de ácidos y sulfatos, y una alta temperatura al fraguar.

] Cemento de fraguado rápido

El cemento de fraguado rápido, también conocido como "cemento romano ó prompt natural", se caracteriza por iniciar el fraguado a los pocos minutos de su preparación con agua. Se produce en forma similar al cemento Portland, pero con el horno a una temperatura menor (1.000 a 1.200 °C).1 Es apropiado para trabajos menores, de fijaciones y reparaciones, no es apropiado para grandes obras porque no se dispondría del tiempo para efectuar una buena colada. Aunque se puede iniciar el fraguado controlado mediante retardantes naturales (E-330) como el ácido cítrico, pero aun así si inicia el fraguado aproximadamente a los 15 minutos (a 20 °C). La ventaja es que al pasar aproximadamente 180 minutos de iniciado del fraguado, se consigue una resistencia muy alta a la compresión (entre 8 a 10 MPa), por lo que se obtiene gran prestación para trabajos de intervención rápida y definitivos. Hay cementos rápidos que pasados 10 años, obtienen una resistencia a la compresión superior a la de algunos hormigones armados (mayor a 60 MPa).

Cemento aluminoso

.

El cemento aluminoso se produce principalmente a partir de la bauxita con impurezas de óxido de hierro (Fe2O3), óxido de titanio (TiO2) y óxido de silicio (SiO2). Adicionalmente se agrega óxido de calcio o bien carbonato de calcio. El cemento aluminoso también recibe el nombre de «cemento fundido», pues la temperatura del horno alcanza hasta los 1.600 °C, con lo que se alcanza la fusión de los componentes. El cemento fundido es colado en moldes para formar lingotes que serán enfriados y finalmente molidos para obtener el producto final.

El cemento aluminoso tiene la siguiente composición de óxidos:

 35-40% óxido de calcio

 40-50% óxido de aluminio

 5% óxido de silicio

 5-10% óxido de hierro

 1% óxido de titanio

Su composición completa es:

 60-70% CaOAl2O3

 10-15% 2CaOSiO2

 4CaOAl2O3Fe2O3

 2CaOAl2O3SiO2

Por lo que se refiere al óxido de silicio, su presencia como impureza tiene que ser menor al 6 %, porque el componente al que da origen, es decir el (2CaOAl2O3SiO2) tiene pocas propiedades hidrófilas (poca absorción de agua).

Reacciones de hidratación

CaOAl2O3+10H2O → CaOAl2O310H2O (cristales hexagonales)

2(CaOAl2O3)+11H2O → 2CaOAl2O38H2O + Al(OH)3 (cristales + gel)

2(2CaOSiO2)+ (x+1)H2O → 3CaO2SiO2xH2O + Ca(0H)2 (cristales + gel)

Mientras el cemento Portland es un cemento de naturaleza básica, gracias a la presencia de cal Ca(OH)2, el cemento aluminoso es de naturaleza sustancialmente neutra. La presencia del hidróxido de aluminio Al(OH)3, que en este caso se comporta como ácido, provocando la neutralización de los dos componentes y dando como resultado un cemento neutro.

El cemento aluminoso debe utilizarse en climas fríos, con temperaturas inferiores a los 30 °C. En efecto, si la temperatura fuera superior, la segunda reacción de hidratación cambiaría y se tendría la formación de 3CaOAl2O36H2O (cristales cúbicos) y una mayor producción de Al(OH)3, lo que llevaría a un aumento del volumen y podría causar fisuras.

Propiedades generales del cemento

 Buena resistencia al ataque químico.

 Resistencia a temperaturas elevadas. Refractario.

 Resistencia inicial elevada que disminuye con el tiempo. Conversión interna.

 Se ha de evitar el uso de armaduras. Con el tiempo aumenta la porosidad.

 Uso apropiado para bajas temperaturas por ser muy exotérmico.

El proceso de fabricación del cemento comprende cuatro etapas principales:

1. Extracción y molienda de la materia prima

2. Homogeneización de la materia prima

3. Producción del Clinker

4. Molienda de cemento

La materia prima para la elaboración del cemento (caliza, arcilla, arena, mineral de hierro y yeso) se extrae de canteras o minas y, dependiendo de la dureza y ubicación del material, se aplican ciertos sistemas de explotación y equipos. Una vez extraída la materia prima es reducida a tamaños que puedan ser procesados por los molinos de crudo.

La etapa de homogeneización puede ser por vía húmeda o por vía seca, dependiendo de si se usan corrientes de aire o agua para mezclar los materiales. En el proceso húmedo la mezcla de materia prima es bombeada a balsas de homogeneización y de allí hasta los hornos en donde se produce el clínker a temperaturas superiores a los 1500 °C. En el proceso seco, la materia prima es homogeneizada en patios de materia prima con el uso de maquinarias especiales. En este proceso el control químico es más eficiente y el consumo de energía es menor, ya que al no tener que eliminar el agua añadida con el objeto de mezclar los materiales, los hornos son más cortos y el clínker requiere menos tiempo sometido a las altas temperaturas.

El clínker obtenido, independientemente del proceso utilizado en la etapa de homogeneización, es luego molido con pequeñas cantidades de yeso para finalmente obtener cemento.

Reacción de las partículas de cemento con el agua

1. Periodo inicial: las partículas con el agua se encuentran en estado de disolución, existiendo una intensa reacción exotérmica inicial. Dura aproximadamente diez minutos.

2. Periodo durmiente: en las partículas se produce una película gelatinosa, la cual inhibe la hidratación del material durante una hora aproximadamente.

3. Inicio de rigidez: al continuar la hidratación de las partículas de cemento, la película gelatinosa comienza a crecer, generando puntos de contacto entre las partículas, las cuales en conjunto inmovilizan la masa de cemento. También se le llama fraguado. Por lo tanto, el fraguado sería el aumento de la viscosidad de una mezcla de cemento con agua.

4. Ganancia de resistencia: al continuar la hidratación de las partículas de cemento, y en presencia de cristales de CaOH2, la película gelatinosa (la cual está saturada en este punto) desarrolla unos filamentos tubulares llamados «agujas fusiformes», que al aumentar en número generan una trama que aumenta la resistencia mecánica entre los granos de cemento ya hidratados.

5. Fraguado y endurecimiento: el principio de fraguado es el tiempo de una pasta de cemento de difícil moldeado y de alta viscosidad. Luego la pasta se endurece y se transforma en un sólido resistente que no puede ser deformado. El tiempo en el que alcanza este estado se llama «final de fraguado».

Almacenamiento

Si es cemento en sacos, deberá almacenarse sobre parrillas de madera o piso de tablas; no se apilará en hileras superpuestas de más de 14 sacos de altura para almacenamiento de 30 días, ni de más de 7 sacos de altura para almacenamientos hasta de 2 meses. Para evitar que el cemento envejezca indebidamente, después de llegar al área de las obras, el contratista deberá utilizarlo en la misma secuencia cronológica de su llegada. No se utilizará bolsa alguna de cemento que tenga más de dos meses de almacenamiento en el área de las obras, salvo que nuevos ensayos demuestren que está en condiciones satisfactorias.

PARÁMETROS QUÍMICOS ESPECIFICACIONES

Óxido de magnesio, MgO, máximo (%) 6.00

Trióxido de azufre, SO , máximo (%) 3.50

7.00

3.50

EFECTOS QUE CAUSA EN LA SALUD DEL TRABAJADOR:

El cemento es un polvo sólido, gris, Inodoro. No es combustible ni explosivo.

Una sola exposición por corto tiempo al Polvo seco representa poco o ningún Peligro. Una exposición de duración Suficiente al cemento húmedo o seco en las zonas húmedas del cuerpo puede causar daños graves y potencialmente irreversibles a los tejidos (piel, ojos, vías, respiratorias) debido a reacciones alérgicas y quemaduras químicas. (Cáusticas)

Contacto Ocular.

El polvo aéreo puede causar irritación o inflamación inmediata o tardía. El contacto ocular con grandes cantidades de polvo seco o con el cemento húmedo puede causar irritación ocular moderada, quemaduras químicas.

Filamentos de mucina en alergia ocular.

Conjuntivitis Alérgica

Quemadura química de cornea y Conjuntiva

Contacto dérmico.

El Cemento puede causar desde piel Seca, dermatitis hasta quemaduras Intensas.

Piel seca.

El cemento puede dar una dermatitis por irritación y alergia. La piel afectada por dermatitis puede presentar síntomas como enrojecimiento, picazón, erupciones, escamas y agrietamiento.

La dermatitis por irritantes es producto de las propiedades físicas del cemento incluidas alcalinidad y abrasión

Dermatitis por cemento

Una exposición de duración suficiente al cemento húmedo o al cemento seco en las zonas húmedas del cuerpo puede causar daños graves y potencialmente irreversibles en los tejidos de la piel debido a quemaduras químicas (cáusticas), incluidas quemaduras de tercer grado. Una exposición dérmica puede ser peligrosa aunque no dolor ni molestia.

Inhalación. Puede causar irritación de la nariz, garganta o los pulmones e incluso asfixia según el grado de exposición. La

inhalación de altas concentraciones de polvo puede causar quemaduras químicas. Personas con enfermedad Obstructiva crónica pueden empeorar su Estado.

Efectos Crónicos

La inhalación prolongada y repetida de sílice cristalina puede causar silicosis.

Cancerigenocidad. El cemento no figura como cancerígeno en las listas de IARC y NTP, No obstante el Cemento contiene trazas de sílice cristalina y cromo hexavalente que están clasificados por IARC y NTP como cancerígenos humanos Conocidos.

Ingestión. La ingestión de pequeñas cantidades no es nociva, grandes cantidades pueden provocar quemaduras químicas.

MEDIDAS DE PRIMEROS AUXILIOS:

Contacto Ocular. Enjuagar los ojos meticulosamente con agua durante 15 minutos, incluso debajo de los parpados, para eliminar todas las partículas. Obtener atención médica para abrasiones y

Quemaduras.

Inhalación. Llevar a la víctima al aire fresco. Obtener atención

médica si hay molestias o tos.

EL SECADO DEL ARROZ PADDY

El secado de arroz Paddy es uno de los procesos de mayor importancia en la producción de arroz blanco . El secado influye también en la capacidad de almacenamiento del grano, el consumo de energía, la masa final del grano y el porcentaje de granos enteros al finalizar el proceso. En la industria arrocera local, el proceso de secado se realiza a temperatura constante (aprox. 35°C), por el tiempo necesario hasta alcanzar la humedad de equilibrio. No alcanzar la humedad de equilibrio generará hongos en el proceso de almacenamiento, por otro lado, sobre secar el grano reduce la masa del producto generando pérdidas económicas para la industria molinera. Además, realizar el proceso con una mayor temperatura fragiliza el grano generando un mayor porcentaje de granos partidos.

Materiales y métodos

En el proceso de modelización y diseño de cualquier controlador, es necesario realizar pruebas que permitan verificar el real comportamiento de los mismos. Sin embargo, para el caso del secado de arroz, realizar pruebas y experimentos en un secador industrial con 87.500 kilos de producto, es costoso, lento y hasta peligroso. Por lo tanto, se hace necesario utilizar un secador a escala que permita realizar estas pruebas de forma rápida y económica.

Por este motivo, la Universidad de Ibagué construyó un secador a escala 1:10, con capacidad para secar 25 Kilos de arroz paddy.

El secador recibe aire caliente a temperatura y flujo controlado, y permite registrar la temperatura y humedad del aire ambiente que actúan como perturbaciones del proceso. Así mismo, se miden las condiciones del grano, temperatura y humedad, durante el proceso de secado.

PRODUCCION DE PANELA:

Su único ingrediente es el jugo de la caña de azúcar. Al no sufrir refinado, ni procesos químicos conserva sus nutrientes. Es principalmente sacarosa, aunque también tiene en menor medida glucosa y fructuosa. Aporta cantidades apreciables de vitaminas A, algunas del grupo B, C, D y E, calcio, hierro, potasio, fósforo, magnesio, cobre, zinc y manganeso. La panela contiene 5 veces más minerales que el azúcar moreno y 50 veces más minerales que el azúcar blanco.

Debe el origen de su nombre al hecho de que se panifica el jugo de la caña. Se le considera el azúcar más puro. Se elabora en pequeñas fábricas llamadas trapiches donde el jugo de la caña se cuece a altas temperaturas hasta obtener una melaza muy densa y deshidratándose y solidificándose en paneles rectangulares que se cortan o en moldes de diferentes formas.

Se utiliza de muchas maneras distintas, normalmente como edulcorante de refrescos, tés, infusiones, chocolates, mermeladas, zumos entre otros, en infinidad de postres o como ingrediente principal de algunas bebidas.

Proceso productivo de la panela

La materiaprimapara la producción de panela es la caña de azúcar. La relación entre la cantidad de panela producida y la cantidad de caña empleada es muy variable, dependiendo de factores como el tipo de caña, la calidad de los suelos, el piso térmico y los fertilizantes utilizados, y otros. El promedio nacional es de seis kg de panela por cada 100 kg de caña, aunque existen zonas donde este nivel de rendimiento se duplica. Luego de cortada, la caña se muele (molienda) para la extracción del jugo, con rendimientos que varían entre el 55 y el 70 por ciento, dependiendo del tipo de molino utilizado. Después de la molienda, el residuo de la caña triturada, conocido como bagazo, conserva una humedad que varía entre 45 y 60 por ciento, por lo que es costumbre en muchos trapiches someterlo a un proceso de secado al ambiente en sitios llamados bagaceras, para luego utilizarlo como combustible. El jugo extraído de la caña se somete a un proceso de limpieza antes de ser utilizado en el proceso.

En un trapiche tradicional, la panela se produce en hornillas. Una hornilla consta de dos partes: la cámara de combustióny la zona de evaporación del jugo de caña o zona de proceso. En la cámara de combustión el bagazo reacciona con aire para obtener energía térmica, produciendo gases calientes y cenizas. Los gases calientes contribuyen a la evaporación del jugo de caña (ver Diagrama 1). La evaporación es abierta, porque se realiza en pailas expuestas a la presión atmosférica y el calentamiento es a fuego directo, porque los fondos de las pailas se exponen directamente a los gases de combustión. Durante el proceso de evaporación, los sólidos en suspensión aún presentes en el jugo (cachaza) se aglomeran y flotan, lo que permite separarlos manualmente.

En una hornilla con un diseño adecuado, el bagazo de la molienda utilizado como combustible debería ser suficiente para que el agua del jugo de caña se evapore y pueda producirse la panela. Sin embargo, la forma rudimentaria como se fabrica la panela en Colombia es muy ineficiente en términos energéticos, y en la mayoría de los trapiches tradicionales es necesario utilizar también otros combustibles por la baja eficiencia térmica de las hornillas. Los combustibles más usados son: madera, guadua (Guadua angustifolia Kunth), carbón y caucho de llantas usadas, lo que tiene serias consecuencias negativas para el medio ambiente y la salud humana. Por un lado, en algunas zonas la deforestación ha sido severa y, por otro, la combustión del caucho produce altos índices de contaminación por la liberación de grandes cantidades de micro partículas y bióxido de azufre. Las micropartículas contaminan los suelos y las fuentes de agua, y el bióxido de azufre tiene efectos irritantes sobre las vías respiratorias, creando problemas de bronquitis, aparte de los olores insoportables generados por la combustión.

ALEACIONES DE METALES

Una aleación es una mezcla homogénea, de propiedades metálicas, que está compuesta de dos o más elementos, de los cuales, al menos uno es un metal.1Las aleaciones están constituidas por elementos metálicos: Fe (hierro), Al (aluminio), Cu (cobre), Pb (plomo). Pueden tener algunos elementos no metálicos, como: P, C, Si, S, As. Para su fabricación se mezclan llevándolos a temperaturas tales que sus componentes se fundan.

Clasificación

Por su composiciónTiene en cuenta el elemento que se halla en mayor proporción (aleaciones férricas, aleaciones base cobre, etc.). Cuando los aleantes no tienen carácter metálico suelen hallarse en muy pequeña proporción, mientras que si únicamente se mezclan metales, los aleantes pueden aparecer en proporciones similares.

Propiedades:Las aleaciones presentan brillo metálico y alta conductividad eléctrica y térmica, aunque usualmente menor que los metales puros. Las propiedades físicas y químicas son, en general, similares a la de los metales, sin embargo las propiedades mecánicas tales como dureza, ductilidad, tenacidad y otras pueden ser muy diferentes, de ahí el interés que despiertan estos materiales.

Las aleaciones no tienen una temperatura de fusión única, dependiendo de la concentración, cada metal puro funde a una temperatura, coexistiendo simultáneamente la fase líquida y fase sólida como se puede apreciar en los diagramas de fase. Hay ciertas concentraciones específicas de cada aleación para las cuales la temperatura de fusión se unifica. Esa concentración y la aleación obtenida reciben el nombre de eutéctica, y presenta un punto de fusión más bajo que los puntos de fusión de los componentes. Preparación

Históricamente, la mayoría de las aleaciones se preparaban mezclando los materiales fundidos. Más recientemente, la pulvimetalurgia ha alcanzado gran importancia en la preparación de aleaciones con características especiales. En este proceso, se preparan las aleaciones mezclando los materiales secos en polvo, prensándolos a alta presión y calentándolos después a temperaturas justo por debajo de sus puntos de fusión. El resultado es una aleación sólida y homogénea. Los productos hechos en serie pueden prepararse por esta técnica abaratando mucho su costo. Entre las aleaciones que pueden obtenerse por pulvimetalurgia están los cermets. Estas aleaciones de metal y carbono (carburos), boro (boruros), oxígeno (óxidos), silicio (siliciuros) y nitrógeno (nitruros) combinan las ventajas del compuesto cerámico, estabilidad y resistencia a las temperaturas elevadas y a la oxidación, con las ventajas del metal, ductilidad y resistencia a los golpes. Otra técnica de aleación es la implantación deion, que ha sido adaptada de los procesos utilizados para fabricar chips de ordenadores o computadoras. Sobre los metales colocados en una cámara de vacío, se disparan haces de iones decarbono, nitrógeno y otros elementos para producir una capa de aleación fina y resistente sobre la superficie del metal. Bombardeando titanio con nitrógeno, por ejemplo, se puede producir una aleación idónea para los implantes de prótesis.

La plata fina, el oro de 18 quilates, el oro blanco y el platino iridiado son aleaciones de metales preciosos. La aleación antifricción, el latón, el bronce, el metal Dow, la plata alemana, el bronce de torpedo, el monel, el peltre y la soldadura son aleaciones de metales menos preciosos. Debido a sus impurezas, el aluminio comercial es en realidad una aleación. Las aleaciones de mercurio con otros metales se llaman amalgamas.

Aleaciones más comunes

Las aleaciones más comunes utilizadas en la industria son:

 Acero: Es aleación de hierro con una cantidad de carbono variable entre el 0,008 y el 1,7% en peso de su composición, sobrepasando el 1.7% (hasta 6.67%) pasa a ser una fundición.

 Alnico: Formada principalmente de cobalto (5.24%), aluminio (8-12%) y níquel (15-26%), aunque también puede contener cobre (6%), en ocasiones titanio (1%) y el resto de hierro.

 Alpaca: Es una aleación ternaria compuesta por zinc (8-45%), cobre (45-70%) y níquel (8-20%)

 Bronce: Es toda aleación metálica de cobre y estaño en la que el primero constituye su base y el segundo aparece en una proporción del 3 al 20 por ciento.

 Constantán: Es una aleación, generalmente formada por un 55% de cobre y un 45% de níquel.

 Cuproníquel: Es una aleación de cobre, níquel y las impurezas de la consolidación, tales como hierro y manganeso.

 Magal: Es una aleación de magnesio, al que se añade aluminio (8 o 9%), zinc (1%) y manganeso (0.2%).

 Magnam: Es una aleación de Magnesio que se le añade Manganeso, Aluminio y Zinc.

 Nicrom: Es una aleación compuesta de un 80% de níquel y un 20% de cromo.

 Nitinol: Es una aleación de Níquel y Titanio.

 Oro blanco (electro): Es una aleación de oro y algún otro metal blanco, como la plata, paladio, o níquel.

 Peltre: Es una aleación compuesta por estaño, cobre, antimonio y plomo.

 Plata de ley

 Zamak: Es una aleación de zinc con aluminio, magnesio y cobre.

 Latón o Cuzin: Es una aleación de cobre y zinc.

Es la unión de dos metales para que resulte un metal mas fuerte y resistente tanto al desgaste como al óxido la proporción va en función de para lo que se utilice,por ejemplo el oro 24 kilates es puro es un metal blando y se mezcla con bronce cuanto mas oro mejor lo hay de 18 kliates 14kilates etc,con el acero y la plata pasa lo mismo

la mezcla del acero suele ser 18/10 en una soldadura como la que expones es a partes iguales 50% de un metal y 50% del otro se utilizan tanto en joyería,talleres de coches,motos talleres de soldadura, astilleros de barcos

Características físicas de los metales:

-Son sólidos a temperatura ambiente con excepciones como el Galio, cesio y mercurio.

- Presentan brillo metálico en su superficie.

-Son maleables.

-Son dúctiles.

Características químicas:

-Son buenos conductores del calor y la electricidad.

-Muestran poca tendencia a combinarse entre sí.

-Los alcalinos son los más activos.

-Su molécula está formada por un átomo.

-Tienen bajo potencial de ionización.

-Tienen alto peso especifico.

-En su último nivel de energía tienen de 1 a 3 electrones.

Los metales pueden formar aleaciones entre sí y se clasifican en:

 Ultraligeros: Densidad en g/cm³ inferior a 2. Los más comunes de este tipo son el magnesio y el berilio.

 Ligeros: Densidad en g/cm³ inferior a 4,5. Los más comunes de este tipo son el aluminio y el titanio.

EFECTOS EN LA SALUD: El itrio es mayormente peligroso en el ambiente de trabajo, debido a que las partículas y los gases pueden ser inhalados en el aire. Puede producir daño en los pulmones, especialmente durante exposiciones de largo tiempo. El itrio puede también causar cáncer en humanos, así como aumentar las posibilidades de cáncer de pulmón cuando es inhalado. Finalmente, puede ser una amenaza para el hígado cuando se acumula en el cuerpo humano.

Intoxicación crónica por plomo y sus compuestos.

Los efectos de la exposición a plomo no son susceptibles de ser clasificados

como enfermedad profesional. Sobre el aparato digestivo se observan náuseas, anorexia, estreñimiento, molestias abdominales o dolores cólicos (cólico saturnino) y sobre el sistema nervioso central, encefalopatía tóxica (cefaleas, confusión, convulsiones y coma).

La encefalopatía crónica y subclínica incluye: trastornos del comportamiento, apatía, irritabilidad, insomnio, problemas de memoria, disminución del rendimiento, alteraciones psicomotrices, leves defectos de inteligencia y cambios de personalidad.

Los compuestos del plomo causan una forma especial de encefalopatía (psicosis tóxica) que cursa con insomnio y pesadillas. En los casos más graves pueden aparecer síntomas delirantes, maníacos, confusos, esquizofrénicos, etc.

El plomo inhibe la actividad de la enzima ALAD en los eritroblastos de la médula ósea y en los eritrocitos. Los niveles altos de ALAD pueden tener una acción neurotóxica.

En las situaciones de intoxicación crónica puede producirse una nefropatía saturnina con aminoaciduria, glucosuria y fosfaturia (síndrome de Fanconi).

La insuficiencia renal crónica debida al plomo puede ser mortal..

QUIMICA APLICADA

PRESENTADO POR:

INGRID JOHANA DIAZ

GABRIEL RAMIREZ

DIANA MARIA GUZMAN

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

INSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCI

PROGRAMA SALUD OCUPACIONAL

IBAGUE-TOLIMA

2012

QUIMICA APLICADA

PRESENTADO POR:

INGRID JOHANA DIAZ

GABRIEL RAMIREZ

DIANA MARIA GUZMAN

PRESENTADO A:

CLAUDIA PATRICIA SANDOVAL

UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

INSTITUTO DE EDUCACION A DISTANCI

PROGRAMA SALUD OCUPACIONAL

IBAGUE-TOLIMA

2012

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