LATAS ¿ESTÁN HECHAS DE ACERO?

Latas ¿están hechas de acero?
Bloque 1. Materiales de la química
LATAS ¿ESTÁN HECHAS DE ACERO?
Un ejemplo de la utilidad de los metales
Qué vamos a estudiar
PARTE A. CONSERVACIÓN Y ENVASADO
En esta Unidad vamos a abordar
los siguientes asuntos:
El enlatado de alimentos fue inventado hace unos 200 años. El
calentamiento de los alimentos a alta temperatura mata las
bacterias, de modo que, mientras la lata permanece hermética,
los alimentos no se pudren (deterioran).
Las latas se hacían casi siempre de hojalata, que es acero recubierto con estaño. De un tiempo a esta parte se ha empezado
a usar también el aluminio. La primera lata de bebida fabricada enteramente de aluminio apareció en el año 1963.
Cada día se fabrican millones de latas, por eso pequeños detalles de diseño pueden ayudar a los fabricantes a mantener
bajos sus costes y a mejorar el producto para el consumidor.
Por ejemplo, los fabricantes de latas están intentando usar
metales más delgados. Las paredes de las latas para refrescos
se han ido reduciendo por etapas, desde un grosor de 0,10 mm
a 0,095 mm y a 0,090 mm. ¡Y todavía se pretenden conseguir
espesores de 0,08 mm o incluso 0,07 mm! Otro caso: para
facilitarle el trabajo al consumidor, las latas de bebidas se
fabrican ahora con abre fácil.
Parte A. El enlatado para la
conservación y el envasado de
alimentos.
Parte B. Una investigación
práctica sobre la estructura y los
materiales usados para fabricar
latas.
Parte C. El reciclado.
¿Cómo se pueden reciclar las
latas de acero?
¿Cuáles son los beneficios
económicos y medioambientales?
¿Cómo animar al reciclado? Un
problema para la discusión.
Parte D. ¿Cuál es la situación en
nuestra Comunidad Autónoma?
P1. ¿Por qué el enlatado conserva los alimentos?
P2. ¿Por cuánto tiempo crees
que los alimentos enlatados permanecerán en buenas condiciones?
P3. Sugiere por qué las latas se
fabrican de acero cubierto
de estaño y de aluminio.
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Bloque 1. Materiales de la química
Coste
por
tonelada
Densidad
en
toneladas/m3
Resistencia
Corrosión
Latas Fibras ópticas y telecomunicaciones
Aluminio
1525 $ (99)
Hojalata
811 $
2,8
7,8
Moderada
Atacado por sal,
ácidos y álcalis
Muy fuerte
Exteriormente podría
oxidarse; interiormente
atacado por
algunos alimentos
P4. ¿Cuál es más caro, un
metro cúbico de aluminio
u otro de hojalata?
P5. ¿Cuáles son los beneficios de fabricar latas con
paredes más delgadas?
Necesitarás
PARTE B. LA TECNOLOGÍA DE LAS LATAS
¿DE QUÉ ESTÁN HECHAS? UNA INVESTIGACIÓN
1. Reúne todo lo que necesitas para esta investigación.
2. Examina las latas cuidadosamente. Ten precaución con los
cantos afilados. Averigua todo lo que puedas sobre los materiales de que están hechas y cómo han sido fabricadas.
¿Qué deberías buscar? He aquí algunas sugerencias
· ¿Qué comida o bebida contenía la lata?
· Identifica los materiales usados para fabricar cada parte de
la lata. Emplea la clave de la página 4.
· ¿Está el interior de la lata lacado? (La laca es frecuentemente clara o de color dorado.) Lo puedes averiguar haciendo una simple prueba de conductividad eléctrica, ya que las
lacas son no conductoras.
· ¿Cómo se fortalece la estructura de la lata? ¿Tiene forma
con estrechamiento? ¿Tiene anillos en el cuerpo de la lata?
Si es así, cuenta el número de anillos. (Anillo es el tér-mino
usado por los fabricantes de latas para el efecto de anillado
o de ondulación alrededor de algunas latas. Para ello fíjate
en la Figura 2.)
· ¿Cómo es de delgada la pared de la lata? Aplana la lata ligeramente y mídela con un tornillo micrométrico.
· ¿Cómo estaba construida la lata?
3. Presenta tus averiguaciones en una tabla.
página 2
• Latas vacías de comida y bebida. (Ten cuidado con los cantos
afilados; intenta conservar
parte de sus etiquetas puestas
para identificar sus contenidos
y asegúrate de que están limpias).
• Un imán.
• Aparatos para comprobar si
una lata conduce la corriente
eléctrica.
• Muestras de metales, hierro,
acero, aluminio y estaño, para
llevar a cabo algunas comparaciones.
• Un tornillo micrométrico (opcional).
P6. ¿Qué clase de latas (hojalata y/o aluminio) se usan
para
a) latas de comida;
b) latas de bebida?
P7. Sugiere por qué los interiores de las latas están con
frecuencia lacados.
P8. ¿Qué detalles de diseño se
usan para fabricar latas
más fuertes?
Bloque 1. Materiales de la química
Fibras ópticas y telecomunicaciones
Fecha:
Parte B. ¿De qué están hechas las latas?
Materiales empleados
Número de
anillos
Parte
Cuerpo
Parte inferior
superior
Contenidos
Alubias
cocinadas
Refresco
Tomate
Comida de
niño
Algoritmo para la identificación de metales en latas de alimentos y bebidas
INICIO
ACERO
METAL
GRABADO
EN EL
EXTERIOR
SÍ
SÍ
¿Es esta
parte de la lata
magnética ?
NO
ALUMINIO
¿Hay algún
diseño grabado
en el metal
de la lata?
NO
HOJALATA
METAL
NO LACADO
SÍ
SÍ
¿Está el metal
plateado?
¿Es esta parte
conductora de
la electricidad?
NO
NO
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ACERO
CUBIERTO
ELECTROLÍTICAMENTE
DE CROMO
METAL
LACADO
Grosor de la
pared
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Latas ¿están hechas de acero?
UN USO IMPORTANTE DEL ACERO
fabricado
final
La hojalata es, como ya se ha dicho, el material más usado en
la fabricación de latas para toda clase de alimentos. También
se emplea en casi la mitad de las latas de bebidas. En términos sencillos, la hojalata es una lámina de acero recubierta por
ambas caras con una fina capa de estaño. El estaño se aplica
electrolíticamente.
La fabricación de acero en nuestro país está localizada en el
norte de España, sobre todo en Asturias. La producción en
1997 fue de 13.644 miles de toneladas. El proceso que se sigue
hasta obtener la lata tal como le llega al consumidor, puede
resumirse así. En primer lugar, el productor de hojalata vende
sus bobinas o láminas planas a un fabricante de latas. Éste, a
su vez, produce una lata abierta para comida o bebida.
Después, las latas junto con sus extremos se venden a la fábrica de conservas, donde son rellenadas. Por último, el alimento sellado herméticamente dentro de la lata es cocinado (preparado).
Las latas soportan altas presiones interiores en esta última
etapa y presiones más bajas después del enfriado. Por ello,
muchas de las latas destinadas a la conservación de alimentos,
pesentan anillos (ondulaciones): se trata de hacerlas más resistentes. Por otro lado, la presión en el interior de las latas de
refrescos es mayor que la presión atmosférica.
El material que usa el fabricante de latas no depende únicamente del coste por tonelada. La hojalata se empleó originalmente porque era fácil de soldar. De hecho, hoy en día, casi
todas las latas de estaño presentan alguna soldadura. La hojalata es más resistente que el aluminio y las latas de estaño son
relativamente baratas para producir en serie. El aluminio,
además, no se puede soldar y se usa únicamente para latas sin
juntura. Son más caras para producir en pequeña cantidad. El
aluminio es atacado por todos los alimentos y bebidas, de ahí
que todas las latas de aluminio tengan que estar protegidas por
un lacado interior.
Aunque la mayor parte de los alimentos están envasados en
latas de estaño, alrededor de la mitad (55%) de las latas de
bebida usadas en España son de aluminio. Incluso las latas de
acero tienen tiradores de aluminio.
página 4
anillo
cuerpo
Figura 1. Una lata de dos piezas
sin costuras
fin de
la lata
cuerpo
terminación
juntura
anillos
Figura 2. Una lata de tres piezas
P9. ¿Qué contienen las latas de
conserva de formas onduladas?
P10. Explica por qué es difícil
estrujar (aplastar) un lata
de bebida antes de que
haya sido abierta, pero
fácil cuando está vacía.
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Latas ¿están hechas de acero?
La energía consumida para fabricar un lata de bebida de 440 ml
es:
Acero
Acero con acabado
de aluminio
Aluminio
MJ
5,0
5,6
5,1
P11.. Imagina que trabajas para
un industrial de comidas
y bebidas. Estáis a punto
de lanzar dos nuevas marcas. ¿Qué clase de lata
elegirías para contener
a) un refresco de menta;
b) judías cocinadas consabor a queso y cebolla?
.
PARTE C. RECICLADO DE LATAS
En España se consumen unos 3.500 millones de latas anuales,
lo que supone una media de 90 botes/persona y año. El 40%
son de aluminio y en 1996 se recicló el 17%. (En nuestro país
el reciclado se inició en 1993.) Todavía estamos muy lejos de
Suecia, donde se recicla el 91%. En Aragón se recicló en 1996
el 19,9% de los envases de acero y el 17% de los envases de
aluminio. En el caso de las latas, se ha alcanzado la cifra de
86.494 kilogramos desde agosto de 1996 a octubre de 1997,
siendo un 54% de aluminio y un 46% de hojalata.
En la tabla siguiente se muestran los objetivos de reciclaje de
envases metálicos.
Material
Acero
Aluminio
Objetivos de reciclaje de envases metálicos
Reciclaje 1996 (%)
Objetivos de reciclaje
Año 2001 (%) Año 2005 (%)
19,9
50%
90%
17,0
35%
90%
Las latas de acero rescatadas de la basura doméstica se procesan por el método indicado a continuación. Las autoridades
locales que construyen plantas de reciclado tienen la posibilidad de vender el metal que rescatan. Los terrenos para basureros son caros y las autoridades locales pueden ahorrar dinero vertiendo menos desecho.
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Latas ¿están hechas de acero?
EL PROCESO DE RECICLADO DE ACERO
Etapa 1.
magnética
Extracción Etapa
Fragmentación
2. Etapa 3. Eliminando Etapa 4. Desestañado
contaminantes
Las latas de acero son Las
latas
son
extraídas de
los fragmentadas para quitar
desechos por un imán.
restos
de
comida,
etiquetas, lacados y
acabados de aluminio de
las latas de bebidas.
Un chorro de aire
elimina los materiales
más ligeros y un imán
separa el acero del resto
de los desperdicios.
El acero que ha sido desestañado en primer lugar tiene un
valor de alrededor 108,3 dólares por tonelada, y se vende para
uso como chatarra en la carga de los hornos de fabricación de
acero. Aunque hay sólo una pequeña cantidad de estaño en la
hojalata, el estaño es un metal caro y el que se recupera por
desestañado se vende de nuevo.
El aluminio es buen conductor de la electricidad y puede ser
eliminado de la basura usando un motor lineal para inducir
corrientes en él, las cuales provocan su salida -los trozos salen
disparados- de la cinta transportadora. Sin embargo, esta tecnología no es todavía ampliamente usada. El aluminio puede
ser recuperado, en la mayoría de los casos, mediante la fusión
de la chatarra. Aunque el proceso es relativamente caro, se
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El acero libre de
contaminantes
(principalmente hojalata)
de la etapa 3, se sumerge
en
una
solución
desestañadora
fuertemente alcalina. El
estaño
es
entonces
separado del acero de la
hojalata por un proceso
electrolítico.
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Latas ¿están hechas de acero?
obtiene un ahorro energético del 95% si se compara con la producción a partir de bauxita. El aluminio posee la ventaja de
poder reciclarse indefinidamente, sin que disminuyan las propiedades del material. El valor del aluminio reciclado es de
150-170 pts./kg, lo que supone unas 2 pts./bote.
Un problema para discusión.
¿Cómo se debería animar a la gente a reciclar toda clase de
latas?
Las siguientes ideas han sido usadas con éxito en otros países:
· Un depósito de latas de todo tipo de bebidas (y botellas).
Se paga al devolver la lata en cualquier tienda de alimentación. Las tiendas las clasifican para devolver y reciclar. La
clasificación es, con frecuencia, un trabajo a tiempo parcial
(por horas) dirigido a los estudiantes.
· Una ley que requiera de las autoridades locales que separen
todas las latas vacías de las basuras para reciclado.
· Un acuerdo de las familias para clasificar diferentes clases
de latas y devolverlas al punto de recolección
P12. Unos colegas tuyos, de 15
y 16 años, han elaborado
una página web sobre el
acero. Su dirección es
http://www.pangea.org/~s
tandreu/acer/inicio.htm.
a) Busca en ella más
información sobre las
diferencias entre las
latas de acero y las de
aluminio.
b) Averigua también,
mediante los enlaces
que allí encontrarás,
más detalles acerca
del proceso de reciclado del aluminio.
Intenta añadir más ideas a esta lista
a) ¿Cuáles son las ventajas y desventajas de dichas ideas?
b) ¿Qué esquema, o combinaciones de esquemas, crees que
deberían ser usados en Aragón?
c) ¿Cómo podrías intentar que tus ideas fueran adoptadas por
otras personas?
Organizando la discusión
• Trabajo en pequeño grupo.
• Anotar las respuestas a las que se llegue.
• Elegir a alguien del grupo como portavoz, para que presente las conclusiones al resto de la clase.
página 7
P13. ¿Qué tanto por ciento de
latas fueron recicladas en
1989?
P14. ¿Por qué el acero es más
fácil de reciclar a partir la
mezcla de basuras de una
casa que otros metales?
P15. ¿Cuáles son los argumentos económicos para el
reciclado de latas?
P16. Investiga en tu instituto
cuántas latas se consumen
y cuántas latas se recogen
para reciclado. Compara
el resultado con el objetivo de la legislación de
Aragón para el año 2005
y calcula el ahorro que
supone.
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Latas ¿están hechas de acero?
PARTE D. ¿CUÁL ES LA SITUACIÓN LEGISLATIVA DE ARAGÓN?
El Decreto sobre el Plan de Ordenación de la Gestión de
Residuos Sólidos Urbanos de la Comunidad Autónoma de
Aragón tiene fecha de 31 de marzo de 1998 y fue publicado en
el Boletín Oficial de Aragón (BOA) el 13 de abril de 1998. A
continuación vamos a ver algunos de los principales aspectos
del Decreto.
Importancia de los residuos para el medio ambiente
"Una de las consecuencias más negativas del desarrollo en la
llamada sociedad de consumo, que afecta gravemente al
medio ambiente, es la producción ingente de residuos de toda
clase, incluidos entre ellos los residuos sólidos urbanos (RSU).
El vertido incontrolado de estos residuos provoca contaminación del suelo, agua y aire; plantea problemas sanitarios; es
causa de malos olores y proliferación de especies antropófilas
y, a menudo, de plagas tanto de vertebrados como de invertebrados; además produce el deterioro de los ecosistemas naturales con grave pérdida de biodiversidad y degradación de su
estado de conservación; por último, constituye un notorio despilfarro de materias primas.
P17. ¿Cuáles son los efectos
citados como consecuencia del vertido incontrolado de residuos?
P18. ¿Qué soluciones se aportan para una eficaz protección del medio ambiente?
Para proteger eficazmente el medio ambiente, no basta con
garantizar la eliminación responsable de los residuos, sino que
también deben reducirse en origen o recuperarse y reciclarse,
promocionado los productos reciclables y favoreciendo sus
posibilidades de comercialización"
¿A quién va dirigido el Decreto?
"Para garantizar un desarrollo adecuado de la gestión es necesario que todos los agentes se sientan implicados y esto sólo
puede conseguirse sobre la base de la participación y de la responsabilidad compartida.
Cada uno de los agentes implicados debe hacerse responsable
de la parte que le corresponde: los ciudadanos, mediante un
consumo responsable y la participación activa en los sistemas
de recogida selectiva; los agentes económicos, asumiendo la
producción limpia, con la generación del mínimo de productos
que posteriormente vayan a ser residuos y la utilización de
materiales recuperados en sus procesos de producción; y,
finalmente, cada Administración, en el desarrollo de sus competencias, proporcionando los medios para la correcta gestión
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P19. ¿Cuál debe ser la participación de los ciudadanos?
P20. ¿Cómo han de colaborar
los agentes económicos?
P21. ¿Cuál es la misión de la
administración?
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de los residuos".
Actuaciones preventivas
Este tipo de residuos exige, en primer lugar, una serie de
actuaciones en la línea de la reducción de los mismos, dada la
sobregeneración que se produce en la actualidad.
Las medidas de prevención irán enfocadas a tres líneas de
actuación:
- Fomentar la reutilización de envases.
- Evitar el sobreenvasado y los envases superfluos/no necesarios.
- Disminuir el peso de los envases no reutilizables.
página 9
P22. ¿Qué actuaciones preventivas se han planteado
realizar en Aragón?
P23. A la vista del esquema
anterior, indica las fases
de que consta el modelo
de gestión de residuos en
Aragón.