jueves, 27 de marzo de 2014

¿Qué es la Química analítica?


La Química analítica se describe a menudo como el área de la Química responsable de caracterizar la composición de la materia, tanto del punto de vista cualitativo (qué hay) como cuantitativo (cuánto hay). Esta descripción puede inducir a error. 

Después de todo, casi todos los químicos realizan mediciones cualitativas o cuantitativas de manera habitual. El objeto de la Química analítica no consiste en efectuar un análisis sistemático sobre una muestra habitual (lo que se denomina, con mayor propiedad, análisis químico), sino en mejorar los métodos establecidos, extendiendo los ya existentes a nuevos tipos de muestras y desarrollando métodos nuevos para medir los fenómenos químicos.

Otra distinción entre la Química analítica y el análisis químico es que los químicos analíticos trabajan para mejorar los métodos establecidos.

sábado, 15 de marzo de 2014

PERSPECTIVAS DE QUÍMICA #1

En la época en que el acero empezó a producirse masivamente, surge también el desarrollo vertiginoso de la química orgánica, que condujo al hombre a la explotación de uno de los recursos más importantes de nuestro tiempo: el petróleo.

 Los orígenes más remotos de la química los encontramos en la explotación de las salinas y la fabricación de colorantes, perfumes y sustancias medicinales a partir de la extracción de sustancias activas de las plantas.

Posteriormente se tiene la época alquimista, cuyo objetivo más conocido era encontrar la piedra filosofal, sustancia mágica que permitiría transmutar los metales, curar todas las enfermedades y rejuvenecer al individuo. Con esos fines, se hicieron algunas contribuciones importantes al conocimiento, como por ejemplo, el aceite de vitriolo, el cual se obtenía de vitriolo verde - compuestos, que en el lenguaje actual, son ácido sulfúrico y sulfato ferroso, respectivamente.

Pero no se puede hablar de química propiamente dicha sino a partir de los experimentos de Joseph Black y Joseph Priestley, entre 1754-1774, consistentes en la obtención de bióxido de carbono y de oxígeno, respectivamente. (Este último, mediante calentamiento del óxido rojo de mercurio.) Desde entonces , la evolución de la química hasta nuestros días ha sido vertiginosa. En ella se pueden distinguir tres etapas: la química mineral, que se inicia con la fabricación del ácido sulfúrico concentrado y el carbonato sódico; la química orgánica, que tiene como objeto de estudio el carbono, por lo que también se le denomina carboquímica, y cuyo desarrollo histórico se ubica en el siglo XlX; y ya en pleno siglo XX, la petroquímica, que consiste en el estudio sistemático del gas natural y el petróleo.

Como se mencionó antes, de la primera etapa se tiene la obtención del ácido sulfúrico a nivel industrial, que se realiza mediante la quema de azufre y nitrato de potasio en un recipiente suspendido en un gran globo de vidrio parcialmente lleno de agua. Este procedimiento se ha venido modificando hasta llegar a un proceso continuo de fabricación. El carbonato sódico necesario para la fabricación de jabones inicialmente se obtenía de las cenizas de algas marinas y posteriormente fue sujeto a un procedimiento a escala industrial, consistente en convertir la sal común en sulfato sódico mediante el tratamiento con ácido sulfúrico concentrado. Dicho procedimiento, desarrollado por Leblanc, no entró en operación hasta los albores del siglo XlX (1807).

Paralelamente, se desarrolló la industria del vidrio, dando origen a la fabricación de vidrios para lentes, microscopios, etc., de modo que el vidrio pasó de ser un objeto de lujo a un objeto de uso común. La necesidad de nuevas composiciones de vidrios pata funciones diversas obligó a que los silicatos se estudiaran de manera más sistemática.


En 1868 se inició la fabricación industrial de cloro a través del proceso ideado por el inglés Henry Beacon. En este proceso, el cloro se obtiene del ácido corhídrico gaseoso.
La segunda etapa de la carboquímica nació a principios del siglo XlX, con el surgimiento de la industria del gas para alumbrado, cuyos subproductos más importantes fueron colorantes artificiales, fármacos y perfumes, que vinieron a sustituir a los extraídos de la naturaleza.

La combustión incompleta de la hulla produce coque y alquitrán. Este último compuesto tiene una gran diversidad de derivados, que se emplean en aplicaciones igualmente variadas: el ácido fénico, de gran utilidad para desinfectar heridas e instrumental médico; la aspirina , la sacarina, sulfamidas y otras drogas de uso en medicina. La industria de los materiales plásticos y de fibras sintéticas utiliza derivados del alquitrán para producir baquelita, nylon, rayón, etc. El trinitrotolueno (TNT) es otro derivado del alquitrán.


La tercera etapa se mezcla con el final de la segunda, mediante la sustitución progresiva de la carboquímica por la petroquímica, proceso en el cual el petróleo surge como combustible alrededor de 1859, y hay que esperar hasta el siglo XX para que a partir de su destilación  se empiecen a obtener destilados como el propano, del cual a su vez se obtiene la acetona. A partir de 1920, aproximadamente, el petróleo sustituye al carbón como combustible y como materia prima en la industria química orgánica.

Si la destilación fraccionada de la hulla proporcionó al hombre tantos y tan útiles compuestos, los procesos desarrollados en la petroquímica y las soluciones a las demandas humanas obtenidas de ellas son literalmente pasmosas, sobre todo cuando un análisis a las entrañas de estos compuestos nos muestra que estamos frente a moléculas gigantes o macromoléculas, y lo impactante, lo pasmoso y a la vez lo obvio es que justamente con ellas, con las moléculas grandes, es con las que la humanidad ha vivido y se ha desarrollado desde siempre. Los organismos vivientes trabajan con macromoléculas, la natualeza misma se desarrolla mediante macromoléculas, de modo tal que parece que desde siempre nos ha estado diciendo, nos ha estado sugiriendo, que intentemos ese camino.

miércoles, 12 de marzo de 2014

PRODUCTOS QUIMICOS QUE SE OBTIENEN A PARTIR DE GAS NATURAL Y PETROLEO

¿De dónde provienen los productos químicos industriales? El gas natural y el petróleo son las principales fuentes de obtención. A partir de ellos se obtienen siete productos principales que constituyen el fundamento de la química orgánica industrial. Estos son: etileno, propileno, los butilenos, benceno, tolueno, los xilenos y el metano. Las olefinas: etileno, propileno y los butilenos, se obtienen tanto del gas natural como del petróleo. Los aromáticos, o sea benceno, tolueno y xileno se obtienen a partir del petróleo y en cantidades mucho menores del carbón. El metano proviene del gas natural.

Las olefinas se obtienen del gas natural y del petróleo dependiendo de la disponibilidad de gas natural y de la demanda de gasolina en las diversas naciones. Las naftas ligeras y pesadas son fracciones del petróleo que se pueden someter a procesos de desintegración para obtener olefinas. También pueden emplearse para gasolina.

Otra fuente de productos químicos, aunque de menor importancia, es el carbón. El carbón ha sido muy importante en la historia de la humanidad y gran parte del progreso de la industria química antes de la segunda guerra mundial, se debió a la disponibilidad de carbón. W.H.Perkin, famoso químico inglés, puede ser considerado como fundador de la industria química orgánica. En 1856 sintetizó un colorante malva a partir de intermediarios del alquitrán de hulla. El colorante de Perkin tuvo tal importancia, que su tonalidad dio nombre a un período de la literatura denominada década "malva".

El carbón perdió importancia con la llegada de los productos petroquímicos. Las reservas de carbón son mayores que las del petróleo. Se considera que al agotarse las reservas de este último, el carbón recobrará su importancia, aunque surge la interrogante de si será una alternativa realista.
La tercera fuente de productos orgánicas son un grupo de sustancias naturales y renovables, de las cuales las más importantes son: grasas, aceites y carbohidratos.

En el tercer grupo también hay productos naturales menos conocidos que contribuyen a ramas muy especializadas de la industria química. Algunos ejemplos son los esteroles, alcaloides, fosfátidos, rosina, goma laca y otras "gomas" como la goma arábiga.