Clasificación de los plásticos.

Podemos clasificar los materiales según su naturaleza:

Podemos clasificarlos según su estructura molecular:

Podemos clasificarlos según sus reacciones: 

Podemos clasificarlos según sus aplicaciones:

El vidrio.

El vidrio se obtiene de una disolución sólida de varios componentes (arena, en un 76%, cal, en un 10%, y sosa en un 18%) obtenida por fusión a altas temperaturas y que, una vez enfriada, se adquiere una masa dura y transparente.

Algunas de las propiedades del vidrio son:

·         La transparencia.

·         Buena resistencia a la compresión.

·         Un nivel medio de dureza.

·         Impermeable entre los líquidos y gases.

·         No es atacado por agentes químicos.

·         Son muy frágiles.

·         Son aislantes eléctricos, aunque no son aislantes térmicos.

·         Es flexible y elástico dependiendo del espesor.

Algunas de las aplicaciones del vidrio son:

·         Ventanas.

·         Espejos.

·          Vidrieras.

·          Cristalería (Botellas, vasos, botes…).

·         Parabrisas y lunas de coches.

·         Escaparates, vitrinas…

Cemento.

El cemento es una argamasa adhesiva que en construcción es empleado como aglomerante capaz de fraguar y endurecerse en presencia de agua, uniendo partes o piezas de un objeto o construcción. Es un tipo de aglomerante hidráulico, ya que adquiere su dureza y resistencia cuando la arcilla y las calizas se mezclan con agua. En contacto con el agua es cuando adquieres gran plasticidad, pero cuando se secan, se endurecen.

Vamos a ver la clasificación de los cementos con sus aplicaciones:

·         Portland: se aplica en morteros, hormigón, pavimentación, hormigón armado, firme de calles…

·         Siderúrgicos: son a los que se les añade metal, para darle consistencia. Se usa en obras marítimas, pavimentaciones y cimentaciones.

·         Puzolánicas: se añade al cemento puzolana.

·         Aluminosos: se les añade aluminio, y se utiliza en el cubrimiento de hornos, protección de tubos metálicos…

La arcilla.

La arcilla es un material sintético, ya que se obtiene de cocer tierra arcillosa. Esta tierra está formada por rocas sedimentarias de silicatos de aluminio hidratadas y constituidas por una combinación de arcilla común, feldespato y agua.

Algunas de las propiedades más características de la arcilla son:

·         Una buena permeabilidad.

·         Una buena resistencia a la intemperie y a todo tipo de condiciones meteorológicas.

·         Una buena resistencia a la compresión.

·         Resisten temperaturas extremas, así como las radiaciones solares.

·         Si se mezclan con agua se vuelven plásticos; si se secan vuelven a ser duros y frágiles.

Algunas de las aplicaciones de la arcilla son:

·         Ladrillos: pueden adquirir diferentes formas según su uso y suelen utilizarse en la construcción, pues resisten mucho a la intemperie.

·         Tejas: están destinadas a cubrir los tejados de los edificios, ya que son impermeables y duraderas.

·         Azulejos, gres y pavimentos: se suelen poner en los suelos puesto que son muy resistentes a los agentes químicos y tienen una mínima absorción de agua.

·         Loza y porcelana: se utiliza en vajillas y aplicaciones sanitarias, ya que tienen una capa protectora e impermeable, además de ser aislantes frente al calor y ser ornamentales.

                 Uso eléctrico: para las resistencia, ya que no conducen la electricidad   

Impacto ambiental de los plásticos.

El principal impacto de los plásticos para el medio ambiente son los residuos que este produce. Nuestra sociedad de consumo no ha parado de consumir especialmente este tipo de materiales, generando una gran cantidad de estos residuos una vez utilizados.  Debemos distinguir entre dos tipos de residuos; los residuos industriales (son aquellos que se producen durante el proceso de fabricación de los objetos acabados) y los residuos postconsumo (los objetos acabados que se han tirado al haber llegado al final de su vida útil). Para acabar con este problema, debemos seguir los pasos de la regla de las tres R, que ya explicaremos en una entrada más adelante. 

Sistemas de transformación de los plásticos.

Los sistemas de transformación de los plásticos que destacaremos serán:

·         Prensado: consisten es poner sobre un molde con la forma que queremos que sea nuestro plástico, calentar el plástico, y poner sobre él otro molde que lo comprima, haciendo que el plástico fundido se reparta por todas las cavidades. Después se enfría para que se solidifique. 

·         Inyección: en esta ocasión disponemos de un molde cerrado, con una cavidad por la cual se debe introducir a presión el plástico calentado. Esto se consigue gracias a la acción de un pistón que empuja el plástico (que está en un cilindro caliente).

·         Extrusión: consiste en un cilindro caliente, el cual tiene en su interior un tornillo sinfín que lleva el material hasta una salida más pequeña del cilindro, que tiene forma para dar lugar a tuberías y varillas.

·         Soplado: consiste en envolver una probeta de plástico alrededor de la extrusora, a cual es introducida en un molde. La función de la extrusora es la de inflar el plástico como si de un globo se tratase, adaptándose a las formas del molde.

·         Laminación-calandrado: esta técnica sirve para producir láminas. Para ello, se hace pasar el plástico caliente por rodillos que van en sentido inverso, por lo que se estira el plástico progresivamente formando láminas.

·         Termoconformado: se dispone de una lámina del plástico calentado sobre un molde, y posteriormente se plancha con un émbolo sobre el molde, para darle la forma deseada.

Aplicaciones de los plásticos.

Algunas de las aplicaciones de los plásticos son:

·        Para juntas, bandas elásticas, neumáticos, mangueras de riegos agrícola…

·        Manivelas de máquinas, volantes de automóviles, baterías eléctricas…

·        Productos de limpieza y descanso como esponjas, almohadas, tapicerías…

·        Calzados, juguetes, prendas de telas sintéticas…

·        Materiales eléctricos como interruptores, enchufes, bobinas…

·        Aparatos electrónicos como televisiones, móviles, radios… en las carcasas.

·        Botellas y bolsas de plástico.

·        Diferentes adhesivos, pegamentos y barnices.

·        Envoltorios en productos de alimentación.

Propiedades de los plásticos.

Algunas de las propiedades más destacadas de los plásticos son:

·        En cuanto a las reacciones frente al calor, dependen del tipo de plástico que sea; los polímeros de cadenas lineales se reblandecen con el calor y se pueden volver a moldear. Los polímeros de cadenas entrecruzadas resisten las altas temperaturas y no se pueden volver a modelar.

·        Los polímeros son vulnerables a algunos disolventes orgánicos, pero no les afectan los ácidos.

·        No se pueden disolver, ya que su estructura atómica es impenetrable.

·        Se pueden disolver en algunos disolventes orgánicos.

·        Se pueden oxidar en presencia de humedad y altos niveles de radiación solar.

·        Los plásticos en general son aislantes; no permiten el paso de la corriente eléctrica. Sin embargo, esto hacen que se carguen electrostáticamente.

·        No existe ningún plástico inflamable ante una llama.

·        Los plásticos son transparentes, aunque si les añadimos aditivos colorantes pueden dejar de serlo.

·        Son materiales muy ligeros.

·        Los plásticos envejecen y llegan a destruirse, gracias a la acción de agentes externos como el oxígeno, las radiaciones solares…

Tipos de plásticos.

Los plásticos son materiales sintéticos y orgánicos, constituidos por macromoléculas (denominadas polímeros) producidas por transformación de sustancias naturales o por síntesis directa a partir de productos extraídos del petróleo, del gas natural, del carbón u otros materiales minerales (origen mineral), de la madera, algodón, resina… (Origen vegetal) o de la leche y sus derivados, que dan galatina (origen animal). Las moléculas de los polímeros se unen para formas moléculas más grandes en lo que se denomina polimerización. 

He aquí los plásticos de mayor interés, por orden cronológico de aparición:

·        El parkesine: es un material compuesto de celulosa parcialmente nitrada con alcohol y éter, junto al alcanfor, originando un compuesto sólido y duro, muy maleable al aplicarse calor, pero muy inflamable.

·        El celuloide: es una mezcla de serrín y papel prensado cola a los que se añaden nitrato de celulosa disuelto en alcanfor y alcohol.

·        La caseína: proviene de una proteína de la leche de la vaca cuajada, al cual se le añade formol, que ayuda a formar una sustancia dura y moldeable.

·        La baquelita: es el primer plástico sintético creado por la mano del hombre en un laboratorio a través de sustancias químicas. La reacción química que se utilizó fue la del fenol y el formol, que producía una resina en polvo que se podía moldear al aplicarle calor.

·        Los polímeros: son las moléculas de gran tamaño que forman los plásticos; las unidades básicas del caucho que proporciona la elasticidad característica de los plásticos.

·        El caucho sintético: es un derivado químico del butadieno.

·        El acetato de celulosa: es un plástico que se usa para impermeabilizar y formar láminas transparentes.

·        El plexiglás: es un derivado del ácido acrílico, que da lugar a un plástico transparente, duro y resistente. Su nombre completo es polimetilmetacrilato.

·        El polietilieno: es el resultado de la polimeración del etileno a grandes presiones.

·        El nylon: es una seda artificial que tiene seis átomos de carbono en sus moléculas. Su ventaja frente a las sedas naturales es que es mucho más resistentes.

·        Los politetrafluoretilenos: más conocido como teflón, es característico por su resistencia a los ataques químicos por su superficie resbaladiza.

·        Los poliésteres: es el resultado de la polimeración del éster, dando lugar a una fibra textil excelente, más fuerte que el nylon.

·        Las siliconas: son cadenas de silicio que se usan para aislar, ya que tienen una buena resistencia al calor y al agua.

·        El PVC: se forma al añadir unos químicos plastificantes al cloruro de polivinilo. Es un plástico blando, maleable, muy popular pero contaminante para el medio ambiente.

El magnesio y sus aleaciones.

El magnesio es un metal no ferroso que tiene una densidad de 1,76 kg/dm3 y un punto de fusión de 650ºC.

Aunque no hay un mineral determinado del que se obtenga, el magnesio se obtiene de la naturaleza del talco, la sepiolita, la dolomita, la magnesita…

Algunas de las propiedades del magnesio son:

·         Tiene un color blanco brillante plateado.

·         Es poco dúctil, maleable y es blando.

·         Puede arder con bastante facilidad.

·         Se oxida fácilmente.

Algunas aplicaciones del magnesio son:

·         En pirotecnia y los flashes de las cámaras.

·         Se emplean como deoxodizador en las aleaciones de cobre, níquel y latón.

·         Las aleaciones que forman son muy ligeras y resistentes, y se emplean en carrocerías u piezas de vehículos.

El plomo y sus aleaciones.

El plomo es un metal no ferroso que tiene una densidad de 11,3 kg/dm3 y un punto de fusión de 327,5ºC. La mayoría del plomo que se extrae de la naturaleza viene de un mineral llamado galena, hecho de sulfuro de plomo y que contiene un 85% de plomo.

Algunas propiedades del plomo son:

·         Es de color gris azulado (aunque recién cortado tiene un color plateado, que se pierde con el paso del tiempo).

·         Es blando (puede rayarse con la uña).

·         Puede causar algunas enfermedades en el ser humano si el polvo que produce penetra en el organismo. Esta enfermedad se conoce como saturnismo.

·         Es poco tenaz, muy dúctil y maleable, así como poco resistente.

·         Se funde con facilidad, aunque no es aleable (excepto con el estaño).

·         No se corroe, ya que hay una capa de óxido que lo recubre.

·         Es atacado por los ácidos orgánicos.

·         No conduce muy bien la electricidad ni el calor.

Algunas de las aplicaciones del plomo son:

·         En medicina, se usa para repeler los rayos x de las radiografías.

·         En tuberías de líquidos y gases, acumuladores y baterías…

·         En complementos de pesca.

·         En la juguetería, por ejemplo, soldaditos de plomo.

·         Como pigmentos de pinturas protectoras.

·         Para confeccionar los caracteres de imprenta empleados en tipografía.

El cinc y sus aleaciones.

El cinc es un metal no ferroso que tiene una densidad de 7,1 Kg/dm3 y un punto de fusión de 419,5ºC. El cinc se obtiene principalmente de dos minerales: de la calamita, es una mezcla de carbonato y silicato de cinc, y de la blenda, que es una mezcla de sulfuro de cinc y sulfuro de plomo, que contiene un 45% de cinc aproximadamente. Para extraer el metal, primero hay que calentarlo a altas temperaturas para obtener el óxido de cinc, que posteriormente tiene que volver a ser calentado para obtener finalmente el cinc.

Algunas de las propiedades más características del cinc son:

·         Es un metal de color blanco/gris azulado.

·         No se oxida, ya que lo recubre una capa de hidrocarbonato que lo protege.

·         Al tojo vivo tiene una llama verde.

·         Es poco dúctil y poco tenaz, además de ser frágil y escasamente maleable.

·         Es atacado por ácidos, como el amoniaco, por lo que no se puede limpiar este metal con dicho producto.

Algunas de las aplicaciones del cinc son:

·         En la construcción de tejados, canalones, cubiertas… ya que resiste bien el agua. Por lo mismo, se sigue usando en cubos, regaderas, lavadoras…

·         Se usa para recubrir objetos con el objetivo de protegerlos de la corrosión. Este proceso se llama galvanización, y se utiliza en la fabricación de piezas de vehículos, electrodomésticos, aparatos eléctricos… 

El níquel y sus aleaciones.

El níquel es un metal no ferroso cuya densidad es de 8,9kg/dm3 y su punto de fusión es de 1455ºC. Los dos principales minerales de los que se obtiene el níquel en la naturaleza son la niquelina (mezcla de arsénico y níquel( y garnierita (silicato de magnesio y níquel, contiene un 6% de níquel).

Algunas de las propiedades del níquel son:

·         Color grisáceo claro y brillante.

·         Es duro, tenaz y magnético.

·         Es inoxidable; no le afecta ningún agente atmosférico ni ningún agente químico.

·         Es dúctil y maleable, además de pulirse con facilidad.

·         No se suelda bien.

Algunas de las aplicaciones del níquel son:

·         El níquel puro se usa como catalizador en la hidrogenación de combustibles.

·         Se usa en la fabricación de instrumentos de precisión.

·         Se emplea para revestir envases en la industria alimentaria y química, así como herramientas, ya que es inoxidable. Este proceso se llama niquelado.

·         Se usa en las aleaciones con cromo y acero, que dan lugar a aceros de gran durabilidad. 

·         Se utiliza para la fabricación de algunas divisas.  

El titanio y sus aleaciones.

El titanio es un metal no ferroso cuya densidad es de 4,5 kg/dm3 y tiene un punto de fusión de 1812ºC. El titanio lo podeos encontrar en la naturaleza en forma de óxidos, sobretodo cristalizados, y en un mineral llamada ilmenita, formado por titanio y hierro.

Algunas propiedades del titanio son:

·         Es de color blanco brillante.

·         Es muy ligero.

·         Es duro y resistente.

·         Se oxida a temperaturas muy bajas y por la acción de ácidos.

·         No se corroe con facilidad.

Algunas de las aplicaciones del titanio son:

·         Construcciones de estructuras en el sector industrial (sobre todo el aeronáutico, para cohetes y lanzaderas) y para misiles y balas.

·         En la industria química, ya que resiste muy bien la corrosión.

·         Es base en muchas aleaciones, sobre todo las de cobre y aluminio.

·         Para fabricar muelas de abrasión e hileras de extrusión, mezclado con volframio.

·         Se utiliza como pigmento para algunas pinturas blancas.

·         Debido a su vistosidad y ligereza, sirve para construir objetos de decoración, como relojes, o incluso edificaciones como el museo Guggenhheim, en Bilbao (imagen).