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El mundo de los polímeros
- 1. EL MUNDO DE LOS POLÍMEROS. TRABAJO DE LA SEGUNDA UNIDAD. ALUMNA: Armenta Peña Jessica Dariana.
- 2. 1. ¿Qué son los polímeros y porque son tan importantes? 1.1Definición de los polímeros. La materia esta formada por moléculas que pueden ser de tamaño normal o moléculas gigantes llamadas polímeros. Los polímeros se producen por la unión de cientos de miles de moléculas pequeñas denominadas monómeros que forman enormes cadenas de las formas más diversas. Los polímeros son macromoléculas (generalmente orgánicas) formadas por la unión mediante covalentes de una o más unidades simples llamadas monómeros. Estos forman largas cadenas que unen entre sí por fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o interacciones hidrofóbicas. Los polímeros tienen elevadas masas moleculares, que pueden alcanzar incluso millones de UMAs.
- 3. 1.2 Importancia de los polímeros por sus aplicaciones y usos. Los polímeros son sustancias muy diversas en el uso de la vida cotidiana que pueden ser encontradas objetos y elementos naturales que pueden ser también artificiales o creados por el hombre cuando polímeros naturales son transformados. En la naturaleza encontramos polímeros que están presentes en la alimentación, elementos textiles e incluso el ADN que cada ser vivo posee. También están presentes la electricidad, en materiales utilizados para la construcción como el caucho, el plástico y otros materiales cotidianos como el poliestireno, el polietileno, en productos químicos, Todos estos materiales son utilizados por diferentes razones ya que brindan propiedades distintas a uso: elasticidad, plasticidad, pueden ser adhesivos, resistencia al daño, etc.
- 4. 1.3 Clasificación de los polímeros en naturales y sintéticos. Naturales. Los polímeros se encuentran ampliamente distribuidos en la naturaleza. El cuerpo humano contiene muchos polímeros naturales, tales como proteínas y ácidos nucleicos. Son todos aquellos que provienen de los seres vivos, y por lo tanto, dentro de la naturaleza podemos encontrar una gran diversidad de ellos. Las proteínas, los polisacáridos, los ácidos nucleicos son todos polímeros naturales que cumplen funciones vitales en los organismos y por tanto se les llama biopolímeros. Otros ejemplos son la seda, el caucho, el algodón, la madera (celulosa), la quitina, etc.
- 5. Artificiales. Son los que se obtienen por síntesis ya sea en una industria o en un laboratorio, y están conformados a base de monómeros naturales, mientras que los polímeros semisinteticos son resultado de la modificación de un monómero natural. El vidrio, la porcelana, el nailon, el rayón, los adhesivos son ejemplos de polímeros sintéticos, mientras que la nitrocelulosa o el caucho vulcanizado, lo son de polímeros semisinteticos. Hoy en día, al fabricarse polímeros se le pueden agregar ciertas sustancias que modifican sus propiedades, ya sea flexibilidad, resistencia, dureza, elongación, etc. Los Polímeros sintéticos son creados por el hombre a partir de elementos propios de la naturaleza. Estos polímeros sintéticos son creados para funciones especificas y poseen características para cumplir estas mismas.
- 6. 2. Estructura química de los polímeros. 2.1 Concepto de monómero y polímero. Monómero: son compuestos de bajo peso molecular que pueden unirse a otras moléculas (ya sea iguales o diferentes) para formar macromoléculas de cadenas largas comúnmente como polímeros. Polímero: son sustancias orgánicas de gran tamaño y peso molecular elevado (macromoléculas), formados por la unión química de una gran cantidad de moléculas básicas pequeñas llamadas monómeros o unidades estructurales que se repiten y se unen mediante el proceso de
- 7. 2.2 Grupos funcionales presentes en la estructura de los monómeros. 1. Grupos carboxilos: 4. Hidroxilo: 2. Cloruro: 5. Amida: 3. Amina:
- 8. 3. ¿Cómo se obtienen los polímeros sintéticos? 3.1. Reacciones de adición y condensación de polímeros sintéticos. Reacción de adición: Son polímeros formados a partir de unión de moléculas monómeras insaturadas. Resultan de la adición consecutiva de monómeros a una cadena sin de átomos o grupos en el proceso. hecho, el compuesto presenta múltiples (dobles o triples). El mecanismo de la polimerización adición puede iniciarse por la acción de un anión, de un catión o de radicales libres. Reacción de condensación: Los polímeros por condensación son aquellos donde los monómeros tener, por lo menos, dos grupos reactivos por monómero para darle continuidad a la cadena. Resultan de una múltiple de dos monómeros bifuncionales la eliminación intermolecular de moléculas pequeñas (agua, etc.).
- 9. 3.2 Clasificación de polímeros y copolímeros. • Polímeros: La diversidad de aplicaciones de los polímeros se debe a la variedad de características y propiedades que estas poseen, debido a su estructura. Estos se clasifican en: -Según su forma: si tomamos en cuenta la forma del polímero estos se clasifican en lineales y ramificados. -Según el tipo de sus monómeros: los tipos de monómeros que constituyen la cadena son los homopolímeros y copolímeros. -Según su origen: se encuentran los naturales y sintéticos.
- 10. -Según sus propiedades físicas: pueden ser fibras, elastómeros y plásticos. • Copolímeros: Si los monómeros se agrupan en forma azarosa, el polímero se llama copolímero al azar. Si se ubican de manera alternada, se obtiene un copolímero alternado. Si se agrupan en bloque, por ejemplo, dos monómeros de un tipo y tres monómeros del otro, en forma alternada, se forma un copolímero en bloque. Si se parte de una cadena lineal formada por un monómero y se agregan ramificaciones de otro monómero, se obtiene un copolímero injertado.
- 11. 4. Propiedades de los polímeros. 4.1 Clasificación de los polímeros de acuerdo a las siguientes propiedades. o Reticulares y lineales. Los polímeros lineales se originan cuando el monómero que lo forma tiene dos puntos de unión de modo que el polímero se forma unidireccionalmente, pero en ambos sentidos formando cadenas lineales. Los polímeros ramificados se forman porque el monómero posee tres o mas puntos de unión, de que la polimerización ocurre tridimensionalmente.
- 12. o Alta y baja densidad. Polietileno de baja densidad -El polietileno de baja densidad es un homopolímero muy ramificado que tiene por unidad monomérica el etileno. -El polietileno de baja densidad se obtiene a partir del etileno gaseoso, muy puro, se polimeriza en presencia de un iniciador, a presiones de 1,000 a 3,000 atm y temperaturas de 100 a 300°C. El mayor uso del polietileno de baja densidad es en el sector del envase y empaque: bolsas, botellas compresibles para pulverizar fármacos, envase industrial, laminaciones, película para forro, película encogible y estirable, aislante para cables y conductores. Polietileno de alta densidad -Es un homopolímero con estructura lineal con pocas ramificaciones que, además son muy cortas. -Se utilizan procesos de baja presión para su obtención. -Bolsas, botellas, cajas, envases para productos químicos, detergentes y limpiadores, frascos para productos cosméticos y capilares, recubrimientos de sobres para correo, sacos para comestibles, aislante de cable y alambre, contenedores de gasolina, entre otros.
- 13. o Termoplásticos y termoestables. -Termoplásticos: plásticos que se reblandecen a altas temperaturas y se vuelven rígidos por enfriamiento. Pueden fundirse fácilmente una vez formados y ser remoldeados varias veces. Se pueden reciclar. -Termoestables: plásticos que se moldean solo durante su formación. Al enfriarse se entre enlazan sus cadenas. No permite nuevos cambios.
- 14. 5. ¿Existen diferencias entre polímeros naturales y sintéticos? Si, ya que los polímeros naturales son provenientes de la naturaleza, formando parte de los seres mientras que los polímeros sintéticos son aquellos que están fabricados por el hombre en industrias o laboratorios.
- 15. 6. Efectos socioeconómicos y ambientales de la producción y uso de polímeros en México. Hay que tomar en cuenta, que los polímeros tienen tres principales divisiones: naturales como el almidón y caucho, los sintéticos que parten de los monómeros como el nylon y el polietileno; y los semisintético se obtiene por la transformación de los polímeros naturales como la nitrocelulosa. Algunas desventajas pueden eliminarse, ya que se pueden modificar en laboratorios e industrias, y nuevos polímeros con nuevas propiedades a partir de la unión de los monómeros. Inflamables: libera gases tóxicos. Caros de reciclar. Volumen. Durabilidad: son extremadamente durables. Tardan 100 años en degradarse. Baja conductividad eléctrica. Baja resistencia a altas temperaturas. Su fabricación e utilización produce muchos residuos. Son difíciles de degradar para la naturaleza. Son grandes contaminantes. Contaminantes del ambiente.