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sábado, 7 de abril de 2012

3. Materiales artificiales.

La industria química moderna ha permitido fabricar nuevos materiales, pero no todos se pueden considerar modernos, como por ejemplo: el vidrio y el papel.
Por un lado el vidrio es muy fácil de conseguir al estar formado por silicio. Por ejemplo se podrían conseguir de la arena de la playa, calentándola hasta 1000ºC. Sus componentes hoy en día son: sílice, carbonato sódico y carbonato cálcico.
Nosotros tendemos a llamar por el mismo nombre vidrio y cristal, pero sin embargo, eso no es así ya que el cristal es un material en el que los átomos están formando una estructura mientra que el vidrio, es un material amorfo ya que no tiene forma.El vidrio tiene nuevas aplicaciones. La fibra óptica se emplea principalmente en comunicaciones y se transmiten datos a través de pulsos de luz. Está hecho de un vidrio especial, rico en silicio.
Por otro lado está el papel que es el material que se utiliza para la transmisión del conocimiento. El primer material dentro de esto es el papiro, que es una planta herbácea con un tallo fibroso, abundantes en las riberas del Nilo. En otros lugares donde no había papiro se empleaba el pergamino, que es un material fabricado por pieles de animales de corral, los cuales pasaban por un complicado proceso de elaboración.
El papel moderno está fabricado por celulosa, por tanto, lo que necesita es madera. El proceso de fabricación es el siguiente: primero, se tritura la madera para descomponer las fibras y eliminar lo que no sea celulosa.; después se añade cola para que la tinta se corra y, enseguida, se le añaden pigmentos y sustancias aglutinantes.
Se vende mucho lo que provoca la deforestación, por eso es mejor reciclarlo y aunque ese papel sea menos blanco y más costoso, lo adecuado es comprarlo y tirarlo en el contenedor adecuado. 


3.2. Materiales de construcción: cementos y hormigones.
El acero es el material que ha conducido a hacer realidad proyectos, como rascacielos, presas... pero estas construcciones no serían posible sin el cemento.
Existen aglomerantes que se utilizan desde hace mucho tiempo. Los egipcios usaban el yeso y formas de mortero. Los romanos, usaban la puzolana que está compuesto por cal y ceniza volcánica del Vesubio. El mortero fue el principal en la Edad Media.
Actualmente se usa un tipo de cemento para cada construcción, pero todos están fabricados por arcilla y roca caliza, pulverizadas y sometidas a un proceso de cocción. Al producto acabado se le suele añadir una capa de yeso. Los componentes químicos del cemento son silicatos de calcio y metales como el hierro, el aluminio o el manganeso.

El cemento más difundido es el cemento Portland ya que al endurecerse presentaba el aspecto de las rocas calizas de Portland. Cuando este cemento es mezclado con agua resulta que se produce el endurecimiento hasta tener una forma pétrea.
El hormigón se fabrica con cemento y otros componentes áridos (arena, grava...) y se trata de una piedra artificial que soporta fuerzas grandísimas. Si se añade gavillas de acero se obtiene un material muy resistente conocido como hormigón armado.

3.2 Los modernos materiales artificiales: los polímeros.
Los polímeros son sustancias formadas por enormes moléculas, resultado de la unión de un gran número de moléculas normales llamadas, monómeros. En bioquímica son muy comunes los polímeros: la celulosa, el almidón, las proteínas y el ADN. Un ejemplo de polímeros es el colágeno, que permite la cohesión de tejidos como la piel y los músculos. 

Dalton, Mendeleiev o Kekulé ha llevado al mercado distintos polímeros que han revolucionado la ciencia de los materiales. La mayoría se producen de derivados del petróleo.
Se puede clasificar según el comportamiento de los polímeros ante el calor:

  • Termoplásticos: se reblandecen por el calor sin que su estructura molecular sufra cambios.
  • Termoestables: una vez enfriado no se puede moldear por el calor ya que se deformaría.
Según sus propiedades mecánicas: 

  • Elastómeros: son capaces de pasar grandes deformaciones sin romperse y recuperar su forma original.
  • Plastómeros: si sufren una alteración no vuelven a recuperar su forma original.
  • Fibras: tienen una gran resistencia ante las deformaciones.
  • Recubrimientos: sustancias líquidas que se extienden sobre superficies formando una fina película protectora. Ej. barniz.
  • Adhesivos: forman grandes enlaces con las superficies con las que entran en contacto. Ej: pegamento.
RELACIÓN DE LOS POLÍMEROS MÁS USUALES:


Polímero artificial.
Reacciones de adición.
Teflón.
Plástico más resistente al calor y ataque de sustancias químicas. Se emplea en sartenes, etc.
Polímero artifial.
Reacción de adición.
Polimetacrilato.
Tiene la misma transparencia que el vidrio, pero no se astilla. Sustituye al vidrio en cristales o mamparas.
Polímero artificial.
Reaccion de adición.
Poliisobutileno.
Se usa de adhesivo por ser pegajoso.
Polímero artificial.
Reacción de adición.
Buna.
Resiste al calor y abrasión. Se usa en neumáticos.
Polímero artificial.
Reacción de adición.
Polietileno.
Objetos semirrígidos como juguetes, cubos, etc.
Polímero artificial.
Reacción de adición.
PVC, cloruro de polivinilo.
Son duros pero se pueden ablandar con plastificantes. PVC es uno de los residuos más problemáticos debido a que contiene cloro.
Polímero artificial.
Reacción de condensación.
Poliamidas, como el nailón.
Son resistentes, elásticas y ligeras. Se usa en la fabricación de las prendas de vestir.
Polímero artificial.
Reacción de condensación.
Poliésteres, como el mylar.
Se usan para la construcción de depósitos, etc.
Polímero artificial.
Reacción de condensación.
Poliuretanos.
Espuma de relleno para colchones y tapicerías.
Polímero artificial.
Reacción de condensación.
Baquelita.
Mangos de herramientas, aislantes eléctricos (enchufes).
Polímero artificial.
Reacción de condensación.
Siliconas.
Existen aceites o resinas. Uso como lubricantes, barnices de protección y aislantes eléctricos.
Polímero natural.
Reacción de adición.
Caucho.
Resistente al calor y la abrasión. Se usa en los neumáticos.
Polímero natural.
Reacción de adición.
Glúcidos.
Reserva energética, el almidón. Función estructural: presentes en la celulosa.
Polímero natural.
Reacción de adición.
Lípidos.
Reserva energética y estructural.
Polímero natural.
Reacción de condensación.
Proteínas.
Funciones: estructural, como formación de cartílagos y tendones, etc.
Polímero natural.
Reacción de condensación.
Ácidos nucleicos ADN
Responsable de nuestro código genético y de la transferencia de información a los descendientes.




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