Los Primeros Pasos
Ha sido un proceso de miles de años y miles de generaciones en e cual el ser humano ha ido arrancando, paso a paso, los sectores del universo que lo rodea.
Conoció la combustión y los combustibles ante la presencia del fuego y los convirtió en parte esencial de la vida; observó la fermentación de la uva y fabricó vinos y vinagres; quiso perpetuar la figura de sus difuntos y preparó resinas, ungüentos y aceites para conservar sus cuerpos; elaboró el pan; ensayó con las plantas para aliviar sus dolencias y encontró numerosas especies útiles; descubrió los colorantes y dejó huellas artísticas en cuevas, cerámicas y monumentos; fabricó papel, vidrio, acero y perfumes.
El germen de la química estaba presente en ele ser humano en tiempos antiguos, pero sus conocimientos y recursos eras escasos y rudimentarios.
Su propósito era transformar en oro metales de poco valor y encontrar la fórmula del elixir milagroso; un remedio para curar todas las enfermedades y prolongar indefinidamente la juventud, la salud y la vida.
Los alquimistas mezclaban conocimientos y experiencias con la magia, el misterio, la astrología y la superstición.
Usaban palabras y símboloscabalísticos, rituales, conjuros e invocaciones. Era como una combinación de ciencia y hechicería y por ese motivo la Iglesia Católica la prohibió a comienzos del siglo XIV.
A pesar de su leyenda negra, no todos los alquimistas fueron charlatanes y aventureros audaces. Muchas personas honestas y con interés científico practicaron la alquimia e hicieron contribuciones importantes al descubrimiento de nuevos compuestos, a la elaboración de preparados medicinales y a la aplicación de técnicas y métodos de experimentación. Dejaron también documentos valiosos que sirvieron de guía a los estudios de una nueva disciplina que sería fundamental para el avance de la humanidad. Con la prohibición de la alquimia, el progreso en la investigación de la materia se estancó durante casi dos siglos.
La industria comenzaba a desplazar a la agricultura y la artesanía como principal actividad económica. Todo esto trajo como resultado el impulso definitivo de la química.
Se descubrieron numerosos elementos, entre ellos, el oxígeno y se explicó la combustión. Se establecieron leyes sobre el comportamiento de gases, líquidos y sólidos. Se determinó la naturaleza eléctrica de la materia.
Se descubrió la radioactividad*. Se identificó la estructura del átomo* y se investigaron algunas de las partículas que lo componen.
Se elaboró un sistema moderno de símbolos para representar los elementos. Un hecho decisivo para lo que sería en el futuro la industria petroquímica fue la introducción de métodos sintéticos. Con estos procesos se obtienen artificialmente sustancias que reproducen la composición y características de compuestos naturales.
La úrea, una sustancia que segrega el organismo a través de la orina, fue producida en el laboratorio, en 1828, combinando compuestos minerales.
Nació así lo que podría llamarse la química creativa, que es lo que hoy se conoce como química del carbono o química orgánica; que ha permitido el descubrimiento de aproximadamente medio millón de nuevos compuestos con utilidad práctica.
Nace una Industria
El billar, un juego que tiende a desaparecer, fue muy popular hasta fecha reciente.
Una mesa acolchada, tres bolas y un taco componen el equipo cuyo propósito es hacer carambolas. Las bolas se fabrican con marfil que se obtenía de los colmillos de elefantes que era el de mejor calidad. La cacería implacable de estos animales fue haciendo cada vez más difícil la disponibilidad de este material, lo cual estimuló la búsqueda de un sustituto.
En 1870, después de muchas pruebas, un investigador talentoso, y afortunado mezcló celulosa, una sustancia que se encuentra en todas las plantas, con un ácido y alcanfor y obtuvo una pasta que podía moldearse bajo la acción del calor y que al enfriarse se hacía dura y resistente.
El celuloide, como se le llamó, resolvió el problema del billar y rápidamente encontró numerosas aplicaciones en la fabricación de peines, muñecas, marcos de espejos, joyeros y películas. Fue el primer plástico fabricado por el ser humano.
Después de 40 años ocurrió otro invento de importancia. Esta vez, tratando de encontrar un sustituto para la laca, se combinaron dos compuestos de carbonos y se obtuvo un producto compacto, liviano y muy fuerte. Al vaciarlo en un molde y aplicando calor se endurecía y reproducía exactamente la forma del molde.
Se le utilizó en principio para fabricar aparatos y accesorios telefónicos. Se le dio el nombre de Bakelita y la gente se fue acostumbrando a este nuevo material que no era metal, vidrio, piedra ni madera y no se oxidaba, no era frágil, no se fragmentaba y no se astillaba.
La Materia Prima
Originalmente, cuando se fabricaban pocos productos, las materias primas utilizadas eran las celulosas de la madera, sustancias de origen animal como la caseína de la leche y algunos alcoholes producidos por fermentación.
Posteriormente, el carbón de piedra adquirió importancia y se amplió el número y la variedad de los productos. Este mineral se calcinaba en ausencia de aire y los vapores condensados formaban el alquitrán de hulla; un líquido negro y espeso que contiene vario de los químicos básicos necesarios para la elaboración de materiales sintéticos.
Desde los años veinte comenzó un cambio gradual hacia el uso del petróleo* y del gas natural* como materia prima por su abundancia, conveniencia de manejo y precio.
Actualmente, el carbón ha sido reemplazado casi totalmente por estas mezclas de hidrocarburos* y desde 1942 la industria se ha identificado con el nombre de petroquímica.
Los Químicos Básicos
La cantidad de artículos y productos de origen petroquímico que se venden en el comercio es inmensa. Sin embargo, los químicos básicos con que elaboran son relativamente pocos. Los más importantes son: etileno*, propileno*, butadieno*, butilenos*, bencenos*, tolueno* y xilenos*.
Los Procesos:
En la industria petroquímica se elaboran dos tipos básicos de productos: polímeros y no polímeros.
Polímeros
Monómeros, polímeros y polimerización son tres palabras muy importantes en el lenguaje petroquímico. Un monómero es una molécula* simple de un compuesto que puede combinarse con una molécula idéntica o similar para formar polímeros. La operación que se realiza para lograr esto se llama polimerización.
Un ejemplo simple se tiene con una cadena. Cada eslabón de dicha cadena por separado es un monómero. La cadena ya armada es un polímero. El trabajo de unir los eslabones es la polimerización. El polímero (la cadena) puede tener desde unos pocos centenares hasta millones de monómeros (eslabones) y cada polímero tiene propiedades y características diferentes. Eso es parte de los que se hace en las plantas petroquímicas mediante calor, presión y combinaciones químicas para fabricar plásticos, fibras sintéticas y cauchos sintéticos. Ejemplo: el etileno, uno de los químicos básicos indicados anteriormente, es un monómero (eslabón).
En uno de los diferentes procesos que existen, a éste monómero se le comprime con presión moderada, se calienta y se le añade un indicador de polimerización (para formar la cadena) y otras sustancias químicas (para darle propiedades especiales). Posteriormente, se le comprime de nuevo con presión muy alta y se obtiene un tipo de polietileno; un conocido polímero (la cadena) utilizado para fabricar juguetes, empaques de alimentos, flores artificiales y bolsas plásticas.
No Polímeros
Los productos en esta categoría se obtienen mediante procedimientos químicos normales de mezcla, combinación y transformación sin formar cadenas poliméricas.
Los Productos Terminados
Como se ha indicado, la industria petroquímica elabora compuestos químicos clasificados como polímeros y no polímeros. Estos compuestos pueden ser obtenidos de derivados puros del petróleo y gas natural o combinados con sustancias como oxígeno, cloro, azufre y otros. Los productos terminados que se obtienen de estos compuestos químicos son los siguientes:
Plásticos
Polímeros a los cuales se les puede dar la forma deseada mediante la aplicación de calor y/o presión de moldes por diversos procedimientos.
Se clasifican en termoplásticos y termoestables. Los termoplásticos son aquellos que una vez endurecidos pueden fundirse y utilizarse de nuevo. Los termoestables adquieren una forma permanente y no pueden ser fundidos. Ejemplo de estos plásticos son losutensilios de cocina, bolsas se basura y las cubiertas de aparatos telefónicos.
Fibra Sintética
Polímeros de consistencia elástica y suave que se elaboran en forma de hebras. El material fundido se bombea a través de una pieza hiladora que tiene numerosos orificios diminutos.
Los hilos que se formanendurecen al enfriarse y se les da la longitud deseada.
Ejemplo de esta categoría son las fibras acrílicas, el nylon y el poliéster utilizados en la fabricación de paracaídas, cepillos, alfombras y prendas de vestir.
Cauchos Sintéticos
Polímeros que se reproducen las propiedades del cauchonatural y que en algunos casos son más resistentes al envejecimiento, agrietamiento y desgaste.
Neumáticos, botes salvavidas, mangueras y empacaduras son ejemplos
Fertililizantes
Productos utilizados para suministrar a los cultivos los elementos requeridos para su desarrollo, básicamente nitrógeno, fósforo y potasio. El nitrógeno es imprescindible para el crecimiento y floración; el fósforo para el desarrollo de las raíces y el potasio para la formación de flores y frutos.
Los fertilizantes de nitrógeno se producen en su mayoría a partir de amoníaco sintético en cuya fabricación se utiliza el gas natural.
Solventes:
Sustancia que disuelven otras sustancias para formar una mezcla uniforme u homogénea llamada solución.
Se utiliza en el lavado al seco, para diluir pinturas y recubrimientos, en la extracción de compuestos químicos de las plantas y en muchos otros usos industriales.
Detergentes
Son los ingredientes activos de limpieza en polvos y líquidos para lavar. Han reemplazado en gran parte el jabón en aplicaciones domésticas e industriales.
Productos agrícolas, medicinales e industriales:
Esta es una amplia gama de compuestos químicos que se fabrican de acuerdo con formulaciones y requerimientos específicos. Se citan algunos ejemplo:
Agricolas: herbicidas, fungicidas, insecticidas.
Medicinales: aspirina, anestésicos, antiasmáticos.
Industriales: colorantes, sabores artificiales, refrigerantes.
