El Plástico

Materiales. Definición, características y utilidades. Homopolímeros. Copolímeros. Estructura. Caucho

  • Enviado por: Mireya Pérez
  • Idioma: castellano
  • País: España España
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¿ QUÉ ES EL PLÁSTICO?

El plástico es una sustancia sintética de estructura macromolecular, ya que está constituido por gran cantidad de moléculas de hidrocarburos, alcoholes y demás compuestos orgánicos, es decir el plástico es una sustancia orgánica dada su cantidad de carbono entre sus numerosas moléculas.

El plástico puede ser constituido, y suele ser constituido, por la acción del calor y la presión ya sean calor y presión natural como artificial, este último es el caso más común de fabricación de plástico ya que el plástico natural no es muy abundante y el que existe no suele ser el apropiado para la fabricación de la mayoría de los productos plásticos que hoy en día se producen. Por el hecho de necesitar calor o presión para que se produzca, el plástico es una sustancia realizada mediante reacciones endotérmicas.El proceso por el cual los radiactivos se convierten en producto, esta vez el plástico consiste en que las moléculas se enlacen entre sí formando cadenas de eslabones. La formación del plástico, mediante polimerización, sería de la siguiente manera:

H H H H H H H

C = C ----------------------------> C - C - C - C - C

H H H H H H H

Siendo H hidrógeno y C carbono los elementos primarios constituyentes de los plásticos. El reactivo de la anterior reacción sería el eteno o etileno, un compuesto del grupo de los hidrocarburos y clasificado como alqueno por tener todos sus enlaces dobles; y el producto de la reacción es el politeno un plástico alcano ya que sus enlaces son simples o sencillos.

Según como se formen puede haber plásticos de dos tipos distintos:

HOMOPOLÍMEROS: Que son aquellos en los que la estructura base (llamada A y la secundaria llamada B) están constituidas por repetición, es decir, siguiendo un esquema de este tipo:

- A - A - A - A - A -

En los homopolímeros solo aparece la estructura base A ya que también tienen estructura monómera.

COPOLÍMEROS: Que son aquellos plásticos en las que las estructuras ( A y B) se encuentran encadenadas, siendo su síntesis en la mayoria de los casos dela siguiente manera :

- B - A - B - A - B - A-

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Dependiendo de como se encuentren encadenadas las moléculas surgen estructuras en tres tipos distintos de dimensiones.

A. ESTRUCTURA LINEAL : Estas estructuras son posibles en dos casos:

A.1 En el caso de un homopolímero, ya que al solo tener la base A se daría una estructura lineal del tipo visto anteriormente, en el que solo aparece el un elemento, en este caso el elemento A.

A.2 En el caso de un copolímero de A y B la estructura lineal puede ser de tres aspectos diferentes pero pertenecientes todos al mismo elemento:

A.2.a ESTRUCTURA LINEAL ALTERNADA: en esta estructura, los motivos A y B se suceden alternativamente:

- B - A - B - A - B - A - B-

A.2.b ESTRUCTURA LINEAL DE SECUENCIA: en este tipo estructural plástico largas secuencias del motivo o elemento A siguen a otras secuencias iguales del motivo B:

- A - A - A - B - B - B - A - A - A-

A. 2.c ESTRUCTURA LINEAL ESTADÍSTICA: finalmente, en la estructura lineal estadística, la alternancia de los monómeros A y B no sigue ninguna ley definida, sino que se debe al azar, es decir los dos motivos aparecerán en la molécula de forma aleatoria:

- A - A - B - B - B - A - A - B - A - B - A - A - B -

B. ESTRUCTURA BIDIMENSIONAL: Esta estructura es la menos común de las tres existentes, de ella no se ha podido encontrar la síntesis, pero lo que sí que se sabe es que los dos motivos A y B están situados en dos dimensiones tal y como indica su nombre. Los plásticos con estructura bidimensional son naturales, en su mayoría del campo biológico y del reino animal.

C. ESTRUCTURA TRIDIMENSIONAL: La macromolécula ocupa un volumen cuyas tres dimensiones son de tamaños equivalentes y el monómero ha de poseer al menos tres lugares reactivos para que pueda conseguirse el desarrollo en las tres dimensiones del espacio.

La preparación de las macromoléculas descansa sobre dos reacciones básicas:

POLICONDENSACIÓN: en la que intervienen reacciones simples con eliminación de un subproducto, casi siempre agua, y que puede ser lineal o tridimensional según el número de funciones que pueden reaccionar.

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POLIMERIZACIÓN: que es la formación de macromoléculas por unión de moléculas simples que se han conservado intactas, de forma que el peso molecular del producto es múltiplo exacto del que poseía la sustancia de partida. En este caso, la reacción comporta tres etapas: el desencadenamiento, el crecimiento y la interrupción.

La producción mundial anual de plástico es de 55 millones de toneladas, distribuidas según el gráfico de la pagina número 4.

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UN PLÁSTICO NATURAL:

EL CAUCHO

El caucho es una sustancia plástica elástica y resistente que procede de la coagulación del látex de varios árboles de los países tropicales, principalmente del género hevea. También se puede encontrar caucho de otros dos tipos más: Caucho sintético, que está producido en laboratorio mediante un grupo de sustancias obtenidas por polimeración y que posee las mismas propiedades que el caucho natural, aunque el sintético está menos valorado que el natural ya que el último es mucho más escaso que el primero.Otro tipo de caucho es el Caucho vulcanizado, que es el que está tratado mediante azufre y calor.

EL CAUCHO NATURAL: Corresponde, desde el punto de vista químico, a la fórmula ( C5 H8)n. Es un poliisopreno, de masa molecular media comprendida entre 200.000 y 300.000. Se presenta en forma de masa translúcida, incolora o amarillenta, según el proceso de fabricación al que pertenezca. La acción del oxígeno provoca la ruptura de la cadena de distintos eslabones isoprénicos, en fragmentos cada vez más pequeños, y le hace perder gran parte de sus propiedades de elasticidad y resistencia. Tras el estirado, el caucho crudo conserva una cierta deformación que la vulcanización atenúa.Descubierta por Charles Goodyear en 1840, la vulcanización consiste en conectar las cadenas hidrocarbonadas mediante átomos de azufre, y permite aumentar el carácter elástico del caucho mientras se impide el deslizamiento de unas capas sobre otras. Pero al aumentar progresivamente el número de enlaces puente, se reduce el carácter elástico del caucho: la red tridimensional formada se vuelve cada vez más rígida y corresponde, en el límite, a una tasa del 32% de azufre; se obtiene entonces una masa frágil, la ebonita,que ha perdido todo carácter elástico.

LOS CAUCHOS SINTÉTICOS : Son sustancias macromoleculares que en estado vulcanizado poseen propiedades elásticas.Como el caucho natural, estos polímeros están constituidos por largas cadenas flexibles con características particulares de forma y simetría. Entre ellos los más importantes son los copolímeros de butadieno y estireno, llamados corrientemente “SBR”, denominación que sustituye al antiguo vocablo “GRS”. El plibutadieno poliisopreno son también cauchos de uso general , que se utilizan principalmente en la fabricación de neumáticos, en la que se han sustituido en gran parte al caucho natural.

Preponderante hasta 1960, la producción de caucho natural, a pesar de un sensible crecimiento ulterior, se ha visto cada vez más claramente superada por la de caucho sintético, cuya producción mundial se acerca a los siete millones de toneladas, siendo la producción del caucho natural 3,5 millones de toneladas. (Véanse gráficos de las páginas 6 y 7)

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OTROS TIPOS DE PLÁSTICOS

Además del caucho existen otras muchas sustancias plásticas que dependiendo de su origen se clasifican en:

NATURALES: Son las sustancias plásticas que no necesitan de un proceso de laboratorio para producirse, ya que están formadas en su totalidad por compuestos naturales, que proceden en su mayoría de animales y vegetales. Los plásticos naturales suelen tener los enlaces moleculares de forma bidimensional aunque también se pueden dar casos de enlaces lineales pero estos casos con este tipo de enlace son mucho mas extraños. Un ejemplo de plástico natural es caucho mencionado en el apartado anterior.

SEMISINTÉTICOS: Son aquellos plásticos que aunque la materia prima proceda de la naturaleza deben ser tratados mediante procesos químicos para su total utilización como materia plástica en sí. Un ejemplo es el celuloide.

SINTÉTICOS: Son todas aquellas sustancias plásticas, que mediante la polimerización de algunas moléculas muy sencillas, se obtienen en fábricas y laboratorios. Un ejemplo es el poliuretano.

Hoy en día se conocen gran cantidad de plásticos utilizables como tales. Entre ellos caben destacar las siguientes:

BAQUELITA: Es uno de los plásticos más utilizados y que está obtenida de una sustancia a la que se le denomina fenol que es un compuesto derivado oxigenado, presente en el alquitrán de hulla y producido industrialmente a partir del benceno. El fenol, además de utilizarse para producir materias plásticas, se utiliza para la producción de medicamentos, de desinfectantes y de colorantes artificiales. La baquelita es uno de los plásticos mas rígidos y duros.

La baquelita, por su constitución dura es muy útil en la fabricación de aparatos resistentes, como las carcasas de los teléfonos, despertadores, y el encubrimiento de algunos aparatos informáticos, como los ordenadores personales. La baquelita es uno de los plásticos más utilizados.

CELOFÁN: Es un plástico con una consistencia similar a la del papel, los dos están compuestos por la misma materia prima, la celulosa, que es una sustancia macromolecular del grupo de los glúcidos que está contenida en las membranas de las células vegetales, en especial en la de algunos árboles como es el caso del roble. El celofán es un plástico transparente y muy flexible, además es aislante de la humedad.

El celofán se suele utilizar para la fabricación de objetos de uso común como es el conocido “celo” que es papel celofán con una cobertura de un material adherente como son algunos pegamentos especiales. El celofán si está teñido con tintes se suele utilizar como papel de regalo

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CELULOIDE: Es una materia plástica perteneciente al grupo de los plásticos semisintéticos formada por celulosa quees una materia natural, acido nítrico y éter etílico que son dos sustancias químicas y tratada con alcanfor para su total producción. Esta plástico es muy maleable cuando está en caliente pero a la vez es una sustancia muy inflamable.

NEOPRENO: Es un plástico de caucho artificial obtenido mediante ciertos procesos químicos con hidrocarburos tratados en todo momento. El neopreno es de carácter aislante y algunos de los trajes de bomberos, aunque suelen estar hechos de poliuretano, están cinstituidos por este material.

POLIURETANO: Es una sustancia plástica, formada en gran parte de polivinilo, con una capacidad de muy grande de aislamiento tanto térmico como acústico ya que impide el paso del calor y del ruido.

La mayoria de los equipos contra incendios están protegidos con poliuretano; así mismo es muy corriente que en lugares donde suelan haber grandes ruidos(música, ruido de máquinas etc) las paredes estén recubiertas de poliuretano.

CLORURO DE POLIVINILO: Más comunmente como PVC. El cloruro de polivinilo es una sustancia plástica muy utilizada en los últimos años mas que nada por lo higiénica que es. La mayoría de los productos de cocina fabricados con plástico son de PVC. Las tuberias de conducción de agua se elaboran también con este plástico.

SILICONA: Son ciertas sustancias plásticas muy maleables en las que su principal compuesto es el silicio. La silicona suele ser utilizada con fines farmacológicos para fabricar pomadas y cremas y en la medicina estética para prótesis de senos, labios, pómulos,etc.

PLEXIGLÁS: Son unas láminas plásticas transparentes con el mismo aspecto del vidrio pero menos frágiles que éste. Con esta sustancia se fabrican las puertas y ventanas de muchos edificios para evitar posibles roturas del cristal.

Además de los plásticos existen otras sustancias plásticas que son las fibras plásticas. Estan fibras las descubrió Louis Marie Chardonet a finales del siglo pasado cuando percibió que de una sustancia plástica llamada nitrocelulosa se podía obtener una fibra parecida a la seda que podía tejerse con facilidady cuya producción era muy barata. A esta fibra se la denominó rayón y a partir de ahí se fueron descubriendo otras como el nailón, el tergal, y otras muchas sustancias.

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EL PLÁSTICO Y LA SOCIEDAD

El plástico es una muy importante en la sociedad, en muchos sectores como por ejemplo:

CONSTRUCCIÓN: Las tuberias, las puertas, las ventanas, las paredes y los techos a veces están constituidos por plástico por diferentes razones.

ALIMENTACIÓN: Los alimentos suelen estar envueltos en plásticos para su mejor conservación, a su vez cuando se envasan al vacio deben estar protegidos por un plástico especial.

SANIDAD: Los plásticos se utilizan para la fabricación de marcapasos, válvulas cardiacas, protesis, pomadas y cremas.

HOGAR: Hoy en día en todos los hogares hay gran cantidad de productos plásticos, desde los electrodomésticos más complicados( televisión, aspirador, etc), hasta los untensilios mas sencillos( escobas, platos, botes, etc)

Aunque tantas ventajas tienen que tener inconvenientes y es que el plástico tiene graves efectos contaminantes y su reciclaje es antieconómico. Las asociaciones ecologistas están en contra de la masiva utilización del plástico pero ningún método ha sido efectivo hasta el momento y es que la sociedad avanza y la revolución del plástico está incandescente.

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BIBLIOGRAFÍA

DICCIONARIO ENCICLOPÉDICO LAROUSSE

EDITORIAL PLANETA

BARCELONA 1984

DICCINARIO SANTILLANA 2

EDITORIAL SANTILLANA

MADRID 1987

NOVA 8

EDITORIAL SANTILLANA

MADRID 1989