312 - Segundo uso al unicel

Congreso De Investigación CUAM ACMor
XXV
Título: Segundo Uso Al Unicel
Autores:
María Regina Palacios Menéndez ,María
Margarita Martínez García, Verónica Duran
Profesor Asesor: Julián Atilano
Categoría: Ciencias Ambientales.
INTRODUCCIÓN
Uno de los grandes problemas que afectan a nuestro ambiente son los plásticos, y que son
muy útiles: es un material ligero, práctico, estético y atractivo, aunque, lamentablemente,
por ser un material de bajo costo lo hemos utilizado de manera exagerada, convirtiéndose
así, en uno de los principales residuos, además de que son altamente contaminantes.
Entre los plásticos más contaminantes y que, además, tienen pocas propuestas de
tratamiento está el Poliestireno, el cual es un material de uso básico y su destino es la
basura y los rellenos sanitarios, sin darle un segundo uso.
ANTECEDENTES
El Poliestireno Expandido (EPS) Mejor conocido como unicel, es un material de plástico
celular, rígido fabricado a partir del moldeo de perlas pre expandidas de poliestireno
expandible, que presenta una estructura celular cerrada y rellena de aire.
En 1831 el estireno, fue aislado de una corteza de árbol. Sin embargo, hoy se obtiene a
partir del petróleo. El poliestireno (polimerización del estireno) fue sintetizado por primera
vez a nivel industrial en el año 1930. Hacia fines de la década del 50, la firma BASF
(Alemania) por iniciativa del Dr. F. Stastny, desarrolla e inicia la producción de un nuevo
producto: poliestireno expandible, bajo la marca Styropor. Ese mismo año fue utilizado
como aislante en una construcción dentro de la misma planta de BASF donde se realizó el
descubrimiento.
OBJETIVO
Darle uso al Poliestireno, que normalmente es desperdiciado y así evitar grandes cantidades
de residuos contaminantes.
METODOLOGÍA
Con los restos de una semana de unicel, de los alumnos de nuestra escuela, fabricaremos un
barniz y un adhesivo, agregándole acetato de metilo y acetona. Así le daremos a este unicel,
que normalmente se tira, contaminando al planeta, una utilidad.
MARCO TEÓRICO
El poliestireno es un polímero que se obtiene por un proceso denominado polimerización,
que consiste en la unión de muchas moléculas pequeñas para lograr moléculas muy
grandes. La sustancia obtenida es un polímero y los compuestos sencillos de los que se
obtienen se llaman monómeros. El monómero utilizado como base en la obtención del
poliestireno es el estireno(vinilbenceno): C6 H5 – CH = CH2
El poliestireno expandido es estable frente a muchos productos químicos, sin embargo, se
contrae o expande cuando esta frente a: Ácidos concentrados (sin agua) al100%,
Disolventes orgánicos (acetona, esteres, etc.), Hidrocarburos alifáticos saturados, Aceite de
diesel y Carburantes.
Para producir poliestireno se usan recursos naturales no renovables, ya que es derivado del
petróleo. En el proceso de producción y su huella ecológica, una de las principales
preocupaciones es la emisión de cloro fluoro carbonos (CFC) a la atmósfera.
Algunos poliestirenos se pueden reciclar si vienen con el símbolo triangular de reciclaje.
Un adhesivo es un material no-metálico el cual es capaz de unir dos sustratos mediante los
mecanismos de adhesión y los mecanismos de cohesión. Generalmente nos referimos a los
adhesivos a materiales compuestos por polímeros orgánicos que se encuentran en un estado
líquido cuando se aplican y se transforman en un estado sólido tras su posterior curado o
endurecimiento.
Principalmente están compuestos por lo siguiente: Nitrocelulosa, Tolueno Formaldehído
Acetato De Etilo, Acetato De Butilo, Alcohol Isopropilico, Neopentil, Ácido Trimetilico,
Hidrato De Copo Limero, Pentanil Isobutanilico, Tripenil Fosfato, Esterialconio, Hectorita,
Diacetona Alcohol, Ácido Cítrico, Benzofenona 1, Titanio Dióxido.
Cabe descartar que los primeros 3 ingredientes se diluyen en disolventes como acetato de
butilo o acetato de etilo.
Para elaborar el adhesivo se utilizó acetato de etilo y acetona.
El acetato de etilo es un líquido incoloro con olor a frutas, inflamable, menos denso que el
agua y ligeramente miscible con ella. Sus vapores son más densos que el aire. Se obtiene
por destilación lenta de una mezcla de ácido acético, alcohol etílico y ácido sulfúrico, o
bien, a partir de acetaldehido anhidro en presencia de etóxido de aluminio. Se usa en
esencias como disolvente de nitrocelulosa, barnices y lacas, en la manufactura de piel
artificial, películas, placas fotográficas, etc. FORMULA CONDENSADA: C4H8O2
El acetona es un líquido incoloro, de olor característico agradable, volátil, altamente
inflamable y sus vapores son más pesados que el aire. Se obtiene como subproducto en la
fermentación por medio de la cual se obtiene alcohol butílico. Es utilizada como disolvente
de grasas, aceites, ceras, hules, plásticos, lacas y barnices. Se usa en la manufactura de
algunos explosivos y para muchas otras cosas. Por otra parte, junto con hielo y dióxido de
carbono sólido, se puede utilizar para enfriar a temperaturas muy bajas.
FORMULA CONDENSADA: C3H6O
Daños ambientales: Los compuestos orgánicos volátiles (COVs) son sustancias químicas
orgánicas cuya base es el carbono y se evaporan a temperatura y presión ambiental
generando vapores, que pueden ser precursores del ozono en la atmósfera. Además del
carbono es posible hallar en su composición hidrógeno, flúor, oxígeno, cloro, bromo,
nitrógeno o azufre. Tanto el acetato de etilio y la acetona son COVs y por lo tanto son
dañinos para el medio ambiente
DESARROLLO DEL TEMA
1. La primera fase del proyecto fue recolectar el unicel, generado por los estudiantes en la
escuela. En un solo receso recopilamos el unicel de los basureros de la escuela.
2. A continuación lo lavamos, cortamos y pesamos para saber la cantidad que se generó de
este material.
3. Al final elaboramos el adhesivo.
Para preparar el pegamento:
1. Prepara una mezcla de Acetona/ Acetato de Etilo en una proporción de 40 a 60, para esto
se miden con una probeta 60 ml de Acetato de etilo y 40 ml de Acetona Se mezclan en un
matraz Erlenmeyer y se incorporan con un agitador de vidrio. Se pesan 35g de unicel y se
agregan a la mezcla anterior, disolviendo lentamente con la ayuda de un agitador de vidrio,
hasta disolución total.
2. RESULTADOS
Mezclamos el acetato de etilo y el acetona en el matráz y cuando colocamos el unicel, este
de deshizo al instante. Conforme le poníamos más poliestireno a la mezcla, su consistencia
se hacía mas viscosa y era más difícil de deshacerse el unicel. El olor es muy fuerte y
después de varias pruebas nos vimos en la necesidad de ventilar el laboratorio. El resultado
fue eficiente. Obtuvimos un pegamento color blanco transparente y realizamos pruebas en
cartón, papel, tela y madera. Guardamos el adhesivo en unos recipientes y después de tres
semanas seguía siendo eficiente.
Realizamos el mismo procedimiento con un sistema cerrado y descubrimos que, además del
pegamento, quedaba un líquido, que era contaminante (antes se había evaporado), el cual,
según nuestras investigaciones, podrá ser procesado para ser utilizado de manera
independiente.
CONCLUSION
Generamos este adhesivo a base de poliestireno, con el fin de reutilizar el unicel que es tan
dañino para el medio ambiente. Fue encontrarle un mejor uso en vez de solamente ser
desechado porque este no es biodegradable. Así se reduciría el desperdicio de unicel y de
los contaminantes que este emite al desintegrarse utilizándolo en actividades cotidianas del
ser humano.
BIBLIOGRAFÍA Y FUENTES DE CONSULTA
http://www.textoscientificos.com/polimeros/poliestireno
http://www.losadhesivos.com/definicion-de-adhesivo.html
http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/8acetatodeetilo.pdf
http://poliestirenounicel.blogspot.mx
http://www.ehowenespanol.com/elabora-esmalte-unas-como_10797/#page=3
http://www.quimica.unam.mx/IMG/pdf/4acetona.pdf
http://www.cienciaybiologia.com/medio-ambiente/atmosfera/compuestos-organicosvolatiles.htm