Preparación de polímeros biodegradables a partir de materias
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24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Preparación de polímeros biodegradables a partir de materias primas renovables •Francisco García Calvo‐Flores •Joaquín Isac García Departamento de Química Orgánica UGR Campus científicos de verano 2011 Introducción 1 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Polímeros • La palabra polímero proviene del griego poli, muchas y mer partes y mer, partes • Son macromoléculas formadas por al unión entre unidades que se repiten denominadas monómeros – A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐ • No son una invención humana • La naturaleza está llena de ejemplos de polímeros – Algodón, pelo, lana…. Campus científicos de verano 2011 Clasificación • Según su estructura • Según su origen • Según sus propiedades frente a la temperatura • Según sus aplicaciones Según sus aplicaciones • Según su naturaleza química 2 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Tipos • Homopolímeros: lo forman un solo tipo de monómero ó – A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐A‐ • Copolímeros: lo forman dos o más tipos de monómeros –A A‐B‐B‐A‐A‐B‐A‐B‐A‐B‐B‐B‐A‐A‐B B B A A B A B A B B B A A B (aleatorios) – A‐B‐A‐B‐A‐B‐A‐B‐A‐B‐A‐B‐A‐B (alternados) – A‐B‐A‐B‐A‐B‐A‐B‐A‐B‐A‐B‐A‐B (por bloques) Campus científicos de verano 2011 Tipos • Naturales – Celulosa • Semisintéticos – Rayón • Sintéticos – PVC 3 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Tipos • Termoestable • Termoplásticos (plásticos) • Elastómeros Campus científicos de verano 2011 Tipos • Termoestable • Termoplásticos (plásticos) • Elastómeros 4 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 ¿Cómo se hace un polímero? Campus científicos de verano 2011 ¿Cómo se hace un polímero? 5 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Polímeros sintéticos y semisintéticos Campus científicos de verano 2011 ¿Por qué se fabrican polímeros? • Aplicaciones derivadas de sus propiedades – Propiedades muy variadas • Dureza, rigidez… • Impermeables • Aislantes (eléctricos, térmicos) – Fáciles de moldear – Químicamente resistentes – 6 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Polímeros y medioambiente Campus científicos de verano 2011 • Muchos polímeros son muy resistentes una vez que termina la vida útil del objeto t i l id útil d l bj t fabricado 7 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 • Muchos polímeros se obtienen a partir de d i d d l t ól (f derivados del petróleo (fuentes agotables) t t bl ) Campus científicos de verano 2011 Mejoras medioambientales • Reciclar • Materias primas renovables • Polímeros biodegradables 8 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 ¿ ? oxígeno nitrógeno Campus científicos de verano 2011 Actividad • Plástico biodegradable a partir de patata • Rayón a partir de algodón R ó ti d l dó 9 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Almidón • El almidón es un polímero formado por unidades de glucosa unidas entre sí (entre 2000 y 3000) que puede formar cadenas lineales o ramificadas. amilosa amilopectina Campus científicos de verano 2011 Plastificantes • Cuando se introducen entre las cadenas de almidón moléculas relativamente pequeñas como agua, urea o glicerol se relativamente pequeñas como agua, urea o glicerol se producen cambios en las propiedades mecánicas del almidón, dando lugar a materiales plásticos 10 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Polímero de almidón • • • • Almidón + Ácido clorhídrico diluído Añadimos NaOH hasta neutralizar Formamos una película sobre una superficie Secamos Campus científicos de verano 2011 Celulosa • La celulosa es un polímero formado exclusivamente por moléculas de glucosa y es l i t lé l d l el principal componente de las paredes celulares de las plantas 11 24/06/2011 Campus científicos de verano 2011 Rayón • El rayón es una fibra que se obtiene a partir de la celulosa. • j por lo que son muy y Las fibras obtenidas se pueden teñir hilar teñir y tejer usadas en la industria textil para la fabricación de toda clase de prendas, en decoración para la confección de colchas, mantas, tapicerías...), en industria (material quirúrgico, productos no tejidos, armazón de neumáticos...) y otros • Existen variantes para su fabricación – Viscosa: la celuslosa se trata con NaOH/CS2 – Cupramonio Campus científicos de verano 2011 Rayón • CuCO3.Cu(OH)2.H2O(s) + 4NH3(aq) → CuCO3(s) + [Cu(NH3)4]2+(aq) + 2OH–(aq) + H2O(l) • Añadimos el algodón • Agitamos • Añadimos colorante • Preparamos la fibra 12
