QUÍMICA EN LA INDUSTRIA: PILAS Y ENERGÍA

QUÉ SON Y CÓMO FUNCIONAN LAS PILAS

Las pilas son un producto doméstico común que permite el funcionamiento de dispositivos importantes para ti. Pero, ¿sabes cómo funcionan? Entérate de cómo se inventaron las pilas y conoce toda la ciencia que hace de Duracell una de las marcas de pilas de mayor venta en el mundo.

HISTORIA DE LAS PILAS

Tiempo atrás, la energía solía considerarse algo mágico, fenomenal e imposible de controlar. Hoy en día, es difícil imaginar la vida sin energía, ya sea en casa, o en tu dispositivo favorito mientras te desplazas. Pero, ¿cuándo y cómo fue que la energía se volvió portátil y se capturó en la pila que hoy conoces?

LA PRIMERA PILA ELÉCTRICA

El término “batería” fue utilizado por primera vez por Benjamin Franklin, pero fue Alessandro Volta (un físico italiano) quien en 1800 inventó la primera batería eléctrica, conocida como “pila voltáica”. Basándose en la investigación del científico Luigi Galvani, Volta pudo ensamblar un circuito eléctrico utilizando pilas de discos de cobre y zinc separados por un paño humedecido en solución salina. Lo interesante es que toda esta investigación comenzó debido a una reacción observada en la disección de ranas.

LA CELDA DE DANIELL Y LA CELDA DE ZINC-CARBÓN DE LECLANCHÉ

Mejorando la tecnología del descubrimiento inicial de Volta, en 1836 John Frederic Daniell desarrolló algo conocido como la “celda de Daniell”; esta celda fue la primera en usar algunos de los elementos de la pila común que aún se utilizan hoy en día. En la década de 1860, George Leclanché de Francia desarrolló lo que sería la precursora de la primera pila utilizada en el mundo entero: la celda de zinc-carbón. Si bien la celda de Leclanché era resistente y económica, en la década de 1880 fue reemplazada por una versión mejorada: la “pila seca”, que es básicamente la celda de zinc-carbón que hoy todavía se sigue utilizando en muchas partes del mundo.

LA PILA ALCALINA

La tecnología de la pila alcalina se desarrolló en la década de 1950. Al usar un electrolito alcalino y otros ingredientes activos, la celda alcalina obtuvo importantes beneficios de rendimiento en comparación con las pilas de zinc-carbón. La pila alcalina tiene más densidad de energía, mayor vida útil de almacenamiento, y muchos otros beneficios en comparación con las pilas comunes de zinc-carbón. La mayoría de las pilas Duracell de tamaño regular, en las cuales hemos trabajado durante más de 30 años para mejorarlas, son alcalinas.

EL PRESENTE Y EL FUTURO DE LAS PILAS

Es cierto que no inventamos la pila, sin embargo hemos dedicado décadas de investigación para perfeccionarla. Durante más de 40 años, Duracell ha fabricado pilas confiables de larga duración. De cara al futuro, nos esforzamos por mantener esta tendencia, pero también por innovar y proporcionar nuevas soluciones de energía, cuando y donde quiera que más las necesites.

CONSTRUCCIÓN DE LAS PILAS

Las pilas comunes de uso doméstico (como las alcalinas Duracell) están formadas por cuatro componentes principales:

1. Ánodo: Electrodo negativo de “combustible” que contiene los electrones almacenados que alimentan tus dispositivos.

2. Cátodo: Electrodo positivo que acepta los electrones del circuito externo, permitiéndoles circular.

3. Electrolito: Un conductor que transfiere la carga entre el ánodo y el cátodo dentro de la celda.

4. Separador: Un material que proporciona una barrera entre el ánodo y el cátodo para evitar que se toquen entre sí, permitiendo al mismo tiempo la libre circulación de la carga.

TIPOS DE PILA

Actualmente se usan muchos tipos de pila diferentes, pero la mayoría utiliza los mismos componentes arriba citados.

Las pilas de ión de litio generalmente alimentan dispositivos como tu teléfono móvil o tu computadora portátil

Las pilas de celda cilíndrica, que pueden estar compuestas por distintos ingredientes o químicas, se utilizan más comúnmente en controles remotos, juguetes y muchos otros dispositivos. Los dos tipos de pila de celda cilíndrica más comunes son: de zinc-carbón y alcalinas.

CÓMO FUNCIONA UNA PILA

Desde los controles remotos hasta tus dispositivos portátiles más sofisticados, es muy probable que la mayoría funcione gracias a energía proporcionada por una pila. Pero ¿qué es exactamente una pila y cómo puede producir tanta energía de larga duración?

En su forma más simple, una pila es un dispositivo que convierte energía química en electricidad. Cuando se conecta a cualquiera de tus aparatos favoritos que funcionan gracias a la energía proporcionada por una pila, esta última completa el circuito y su energía alimenta al aparato.

La mayoría de las pilas comunes de uso doméstico se componen de dos terminales:

- Positivo (+): Formado por algo llamado “cátodo“.

- Negativo (-): Formado por algo llamado “ánodo“.

Cuando se conecta un dispositivo, los electrones fluyen del terminal negativo al positivo y se produce una corriente. Así la energía almacenada en la pila se utiliza para alimentar tu dispositivo.

ACTIVIDAD:

Soluciones el siguiente cuestionario:

1. Explique qué es la electroquímica y cuál es la importancia para el hombre actual.

2. Realizar un glosario con las siguientes palabras: reacción química, ánodo, cátodo, oxidación, reducción, agente oxidante, agente reductor, ecuación de desplazamiento, voltaje, corriente, resistencia y pila.

3. Explique la relación de la estequiometria con la producción de energía de una pila.

4. Revisar nuevas técnicas de elaboración en las pilas

5. Procesos para descartar y reciclar las pilas evitando que contaminen el ambiente. 

6. Realizar una pila casera y mostrarla para el día de la entrega, para esto es necesario realizar una presentación oral de como se elaboró y cómo funciona.

BIBLIOGRAFÍA

La información de la actividad del blog "QUÍMICA EN LA INDUSTRIA: PILAS Y ENERGÍA" fue tomada de la página Duracell, educación sobre las pilas. Recurso [on-line] http://www.duracell.com.co/es-MX/power-education/understanding-batteries.jspx?gclid=CJaVjZ2m_bMCFQkFnQod9EUAVQ

QUÍMICA EN EL AMBIENTE: CONTAMINACIÓN POR METALES PESADOS

METALES PESADOS: TODA UNA AMENAZA

Este año se dejará de servir gasolina con plomo. Con esta medida intentará reducir la presencia de partículas de metales pesados en el ambiente. Sin embargo, ese mismo elemento permanecerá como parte integrante de las baterías. Lo mismo ocurre con el mercurio, que, a pesar de su toxicidad, continúa en los termómetros familiares. Se ha demostrado científicamente que, además de causar algunos de los problemas ambientales más graves, la exposición a metales pesados en determinadas circunstancias es la causa de la degradación y muerte de vegetación, ríos, animales e, incluso, de daños directos en el hombre.

De los 106 elementos conocidos por el hombre, 84 son metales, por lo que no es de extrañar que las posibilidades de contaminación metálica en el ambiente sean numerosas. Hay que tener presente que los metales son materias naturales que (desde la edad de hierro) han desempeñado un papel fundamental en el desarrollo de las civilizaciones. El problema surge cuando prolifera su uso industrial. Y su empleo creciente en la vida cotidiana termina por afectar a la salud. De hecho, el crecimiento demográfico en zonas urbanas y la rápida industrialización han provocado serios problemas de contaminación y deterioro del ambiente, sobre todo, en los países en vías de desarrollo.

Pero no todos los metales son peligrosos; algunos, pese a su toxicidad, se presentan de forma muy escasa o indisoluble, por lo que el número de estos productos dañinos para la salud sólo engloba a unos pocos. De entre ellos, destacan el plomo y el mercurio, seguidos por el berilio, el bario, el cadmio, el cobre, el manganeso, el níquel, el estaño, el vanadio y el cinc. Aunque su presencia natural no debería ser peligrosa (es parte del equilibrio de la naturaleza), lo que sucede es que, desde la Revolución Industrial, su producción ha ascendido vertiginosamente: entre 1850 y 1990 la presencia de plomo, cobre y zinc se multiplicó por diez, con el correspondiente incremento de emisiones que ello conlleva.

Qué es la contaminación por metales pesados

La actividad industrial y minera arroja al ambiente metales tóxicos como plomo, mercurio, cadmio, arsénico y cromo, muy dañinos para la salud humana y para la mayoría de formas de vida. Además, los metales originados en las fuentes de emisión generadas por el hombre (antropogénicas), incluyendo la combustión de nafta con plomo, se encuentran en la atmósfera como material suspendido que respiramos. Por otro lado, las aguas residuales no tratadas, provenientes de minas y fábricas, llegan a los ríos, mientras los desechos contaminan las aguas subterráneas. Cuando se abandonan metales tóxicos en el ambiente, contaminan el suelo y se acumulan en las plantas y los tejidos orgánicos.

La peligrosidad de los metales pesados es mayor al no ser química ni biológicamente degradables. Una vez emitidos, pueden permanecer en el ambiente durante cientos de años. Además, su concentración en los seres vivos aumenta a medida que son ingeridos por otros, por lo que la ingesta de plantas o animales contaminados puede provocar síntomas de intoxicación. De hecho, la toxicidad de estos metales ha quedado documentada a lo largo de la historia: los médicos griegos y romanos ya diagnosticaban síntomas de envenenamientos agudos por plomo mucho antes de que la toxicología se convirtiera en ciencia.

Daños para la salud

Estudios muy recientes se han ocupado de la repercusión negativa de los metales pesados en la situación del ecosistema y la salud del ser humano. Hoy día se conoce mucho más sobre los efectos de estos elementos, cuya exposición está relacionada con problemas de salud como retrasos en el desarrollo, varios tipos de cáncer, daños en el riñón, e, incluso, con casos de muerte. La relación con niveles elevados de mercurio, oro y plomo ha estado asociada al desarrollo de la autoinmunidad (el sistema inmunológico ataca a sus propias células tomándolas por invasoras). La autoinmunidad puede derivar en el desarrollo de dolencias en las articulaciones y el riñón, tales como la artritis reumática, y en enfermedades de los sistemas circulatorio o nervioso central.

A pesar de las abundantes pruebas de estos efectos nocivos para la salud, la exposición a los metales pesados continúa y puede incrementarse por la falta de una política consensuada y concreta. El mercurio todavía se utiliza profusamente en las minas de oro de América Latina. El arsénico, junto con los compuestos de cobre y cromo, es un ingrediente muy común en los conservantes de la madera. El aumento del uso del carbón incrementará la exposición a los metales porque las cenizas contienen muchos metales tóxicos que pueden ser aspiradas hasta el interior de los pulmones.

Plomo hasta en Groenlandia

Varios estudios dejan patente el aumento de los metales en todo el mundo. Así, el contenido de plomo en las capas de hielo depositadas anualmente en Groenlandia evidencia un aumento continuado que corre parejo con el renacer de la minería en Europa. La consecuencia es una presencia de ese metal cien veces superior a la natural. La minería propiamente dicha, no sólo de metales pesados, sino también de carbón y otros minerales, constituye otra vía de exposición.

Cierto es que se han realizado progresos perceptibles en la seguridad de los trabajadores y en lograr una producción más limpia, pero la minería continúa siendo una de las actividades más dañinas y peligrosas para el medio ambiente. En Bolivia los residuos tóxicos de una mina de zinc en los Andes acabaron con la vida acuática a lo largo de un trecho de 300 kilómetros de vías fluviales en 1996, y pusieron en peligro la vida de 50.000 agricultores. Las fundiciones incontroladas han configurado algunas de las peores zonas muertas del medio ambiente, en las que la vegetación apenas sobrevive. Por ejemplo, las emisiones tóxicas de las fundiciones de níquel en Sudbury, Ontario (Canadá), devastaron 10.400 hectáreas de bosques situados en la zona de influencia de los vientos procedentes de la fundición.

En 1953, unas familias de pescadores que vivían a orillas de la bahía de Minamata, Japón, sufrieron el azote de una misteriosa enfermedad neurológica. Perecieron cuarenta y cuatro personas, y muchos supervivientes quedaron paralizados. El origen de la dolencia no se pudo esclarecer hasta que se reparó en síntomas parecidos en aves marinas y gatos domésticos. Esta observación dirigió la atención hacia los alimentos que compartían: peces y mariscos. Al final, se descubrió que la causa de la enfermedad era el metilmercurio vertido en la bahía por una fábrica de plásticos, una sustancia que se conentró en peces y mariscos para acabar siendo ingerida por las víctimas. En marzo de 1970, un científico noruego descubrió que el nivel de mercurio en los peces de los Grandes Lagos superaba en un 20% al permitido. Se prohibió su venta hasta que los niveles se redujeran.

Estudios relacionados

Minería Abierta

MANCERA-RODRIGUEZ, NÉSTOR JAVIER  and  ALVAREZ-LEON, RICARDO.ESTADO DEL CONOCIMIENTO DE LAS CONCENTRACIONES DE MERCURIO Y OTROS METALES PESADOS EN PECES DULCEACUÍCOLAS DE COLOMBIA. Acta biol.Colomb. [online]. 2006, vol.11, n.1, pp. 3-23. ISSN 0120-548X. 

DISTRIBUCIÓN DE METALES PESADOS (PB, CD Y ZN)EN PERFILES DE SEDIMENTO ASOCIADO ARHIZOPHORA MANGLE EN EL RÍO SEVILLA -CIÉNAGA GRANDE DE SANTA MARTA, COLOMBIA


CONTAMINACION POR METALES PESADOS EN EL EMBALSE DEL MUÑA Y SU RELACION CON LOS NIVELES EN SANGRE DE PLOMO, MERCURIO Y CADMIO Y ALTERACIONES DE SALUD EN LOS HABITANTES DEL MUNICIPIO DE SIBATÉ (CUNDINAMARCA) 2007

ACTIVIDAD

Realizar un ensayo en donde se tome la información dada y se consulten 2 fuentes más sobre los efectos de la contaminación por metales pesados en la salud y en el territorio Colombiano, recuerde tener en cuenta:
1. Planteamiento de la tesis.
2. Desarrolle mínimo 3 argumentos en donde se evidencie los efectos de la contaminación por metales pesados en la salud, el suelo y el agua.
3. Acciones del gobierno para prevenir este tipo de contaminación.
4. Conclusión propia
5. Es necesario redacción clara y concreta, realizar cita de los autores nombrados, anotar la bibliografía y usar la hoja LxL o reciclable.
6. Se tendrá especial cuidado de revisar lo autentico del texto SI SE INCURRE EN PLAGIO LA NOTA ASIGNADA ES 1.0.



BIBLIOGRAFÍA:
La información de esta actividad del Blog "QUÍMICA EN EL AMBIENTE: CONTAMINACIÓN POR METALES PESADOS" fue tomada de la página de la Fundación EROSKI. Portada "Metales pesados, toda una amenaza" recurso [on-line]http://revista.consumer.es/web/es/20010301/medioambiente/27009.php

QUÍMICA EN LA SALUD: DESORDENES ALIMENTICIOS

La finalidad de la alimentación es proporcionar al organismo los nutrientes y la energía (calorías) necesarios para que el organismo realice sus funciones vitales. Por lo tanto, una dieta desequilibrada significa que el organismo no dispondrá de los diversos nutrientes o de la cantidad que se necesita para mantener una buena salud.

Una adecuada nutrición no siempre es fácil de lograr, menos aún cuando se come fuera de casa, en forma rápida y se tiene poco tiempo para la preparación y selección de alimentos. Podríamos definir la nutrición adecuada como el aporte de todos los alimentos o nutrientes indispensables para alcanzar el máximo desarrollo y crecimiento en los niños y la mantención de la salud y las capacidades físicas e intelectuales tanto en los niños como en los adultos.

Los requerimientos nutritivos son diferentes en cada grupo humano, ya que varían según el sexo, la edad, las condiciones de vida, el trabajo y el nivel de la actividad física que desarrolla la persona (práctica de deportes). De igual modo, varía en presencia de ciertas enfermedades y en el embarazo.

Los trastornos alimenticios o enfermedades nutricionales se originan cuando la dieta es incompleta. En otras palabras, se originan cuando no estamos ingiriendo alimentos de todos los grupos y, por lo tanto, la ingesta no es equilibrada, no hay una cantidad adecuada de nutrientes en relación con las necesidades del cuerpo. Una alimentación desequilibrada pueden causar enfermedades nutricionales por déficit o por exceso en el aporte de una o varias sustancias nutritivas, y sus efectos van desde la desnutrición hasta la obesidad.

Podemos distinguir dos grupos de enfermedades nutricionales:

a) Enfermedades por déficit:

Desnutrición. Ocurre por falta de variedad en la alimentación de una persona. Son propensos a la desnutrición: quienes hacen dietas desequilibradas para reducir de peso; los niños y los deportistas que no llevan una dieta balanceada; las mujeres embarazadas durante su primer trimestre, debido a que las náuseas les impiden comer; quienes tienen colón irritable, enfermedades hepáticas o del sistema digestivo que causan intolerancia a varios alimentos. También se presenta desnutrición cuando los requerimientos de nutrientes son más altos, tal es el caso del embarazo y la práctica de deporte intenso tanto en adultos como en adolescentes, y la ingesta no satisface esas necesidades.

En Estados Unidos, donde se realizan encuestas periódicas de la ingesta en la población, se ha encontrado carencia frecuente de vitaminas B6, C, folato y B2, a pesar del enriquecimiento de las harinas; es muy posible que en los países latinos curra lo mismo. El grupo más expuesto en Norteamérica son los adolescentes, por sus mayores requerimientos en la práctica de deportes.

En muchos países el origen de la desnutrición está estrechamente relacionado con el nivel de vida, la educación y el ingreso económico de la población.

b) Enfermedades por exceso:

Obesidad. La obesidad está ligada a problemas en los hábitos de alimentación, principalmente al consumo elevado de grasas y azúcares; esto lleva a un consumo de calorías que sobrepasa las necesidades del organismo, y cuando esta situación se mantiene a través del tiempo, la grasa se incrementa por encima de los valores normales.

Si bien puede ser difícil en algunos casos, especialmente en niños y mujeres jóvenes, el diagnóstico y tratamiento adecuado de la obesidad es relativamente sencillo en la mayoría de los casos de obesidad en adultos. De todas formas, de no mediar un tratamiento adecuado para la obesidad, pueden aparecer enfermedades asociadas como las patologías cardiovasculares, diabetes y arterosclerosis.

La obesidad es el nuevo desafío que afrontan la mayoría de los países y puede constituirse en el fantasma que oscurezca el horizonte en países como el nuestro, que sin aprovechar la experiencia extranjera se ven paulatinamente transportados desde las enfermedades por déficit a aquéllas por exceso, sin detenerse en la zona de seguridad del estado nutritivo normal. Aún es tiempo de tomar una acción colectiva de tipo preventivo a través de la alimentación racional.

c) Enfermedades por estados emocionales:

Debido a que los estados emocionales influyen sobre las conductas de alimentación, hay ciertas enfermedades de tipo psicológico que también causan enfermedades nutricionales, como es el caso de la bulimia y la anorexia.

Como ya hemos mencionado, la anorexia y la bulimia son enfermedades de tipo psicológico que causan trastornos en las conductas alimenticias. En este caso, dichos trastornos consisten en una preocupación excesiva por el peso corporal y el aspecto físico. Son enfermedades muy graves que se extienden rápidamente entre los adolescentes. El grupo más afectado son los jóvenes entre 14 y 24 años, y afecta principalmente a mujeres.

La mayor diferencia entre la anorexia y la bulimia radica en la personalidad de estos pacientes. Por un lado, las personas anoréxicas suelen ser perfeccionistas, con un nivel intelectual elevado, excesivo autocontrol y tendientes a huir de los conflictos. Por el otro lado, las bulímicas suelen ser más impulsivas, intolerantes y con un mayor grado de frustración.

A continuación presentamos algunas características de ambas enfermedades:

La anorexia es un trastorno mental que consiste en el rechazo a mantener una masa corporal mínima normal, que está asociado a un miedo intenso a ganar peso. A esto se le suma una alteración significativa de la percepción en torno a la forma o el tamaño del cuerpo.

Los principales síntomas de la anorexia son el miedo intenso a engordar, incluso cuando el peso es muy bajo, y la persistencia en la sensación de estar gordo en general o en algunas partes del cuerpo, como nalgas, muslos, abdomen. También es frecuente que exista un incremento de las horas de estudio y disminución de las de sueño. En el caso de las mujeres, aparecen otros problemas físicos que acompañan a la desnutrición, como es la ausencia o retraso de la menstruación.

Algunas de las consecuencias físicas y de comportamiento son: pérdida de peso alarmante, amenorrea (pérdida de menstruación), presión baja, arritmias, aislamiento social y pánico a ganar peso.

La bulimia es un trastorno mental que consiste en comer de manera compulsiva y luego utilizar métodos compensatorios inapropiados para evitar la ganancia de peso.

Los síntomas de la bulimia son manifestar una preocupación obsesiva por la comida, con deseos irresistibles e incontrolables de comer, lo que lleva a ingerir grandes cantidades de comida en cortos períodos de tiempo y, por lo general, a escondidas. Además, se presentan conductas inapropiadas de manera repetida con el objetivo de no ganar peso, como vómitos autoprovocados, etc.

Algunas de las consecuencias que puede tener esta enfermedad son: presentar lesiones en las manos o problemas dentales debido a los vómitos, autoprovocados o no, diarreas incontrolables, depresiones, aislamiento social y riesgo de suicidio.

Actividad

Realizar un vídeo - documental en donde se tengan en cuenta los siguientes parámetros:

Académicos:

1. Explicación sobre la estructura química de las grasa y carbohidratos, luego como un desequilibrio de estas macro moléculas pueden causar una enfermedad nutricional. 

2. luego, se evalué como las alteraciones alimenticias en una persona pueden llevar a desarrollar enfermedades como la hipertensión, arteriosclerosis, diabetes, perdida de electrolitos, enfermedades neuronales, enfermedades hepáticas, enfermedades pancreáticas y alteraciones renales. Se debe evidenciar la relación con mínimo 2 enfermedades.

3. Entrevisten a tres personas del colegio sobre: "En Colombia es tradicional el consumo de dietas ricas en carbohidratos, esta dieta es adecuada, si o no y porqué" y "¿es posible que en el Colegio se observen personas con trastornos alimenticios?"   

4. Entrevisten a un especialista sobre "¿Qué es una dieta equilibrada para una adolescente? y que enuncie tres recomendaciones nutricionales".

5. Den su propia conclusión y acciones para prevenir estas enfermedades.

Logísticos:

1. Pueden trabajar ÚNICAMENTE por parejas o trios.

2. la duración debe ser mínimo de 10 min, máximo 15 min incluidos los créditos.

3. se puede entregar en CD, DVD, USB debidamente marcado.

4. Se tendrá en cuenta el aporte bioquímico realizado y la creatividad para explicar algo nuevo a lo que se observa en los documentales tradicionales.

Bibliografía:

La información de esta actividad del blog "QUÍMICA EN LA SALUD: DESORDENES ALIMENTICIOS" es tomado de: Portal de Educación Chilena, EducarChile, recurso [on-line]: http://www.educarchile.cl/Portal.Base/Web/VerContenido.aspx?ID=137267 [consultado 2/12/12]

Nutrinfo.com. Comunidad virtul de profesionales de la nutrición. recurso [on-line]: http://www.nutrinfo.com/trastorno_alimentacion_anorexia_bulimia.php?archivo=2012-1-1 [consultado 2/12/12]

Las personas con anorexia nerviosa y obesidad comparten fenotipos neurocognitivos. 

http://www.jano.es/jano/actualidad/ultimas/noticias/janoes/personas/anorexia/nerviosa/obesidad/comparten/fenotipos/neurocognitivos/_f-11+iditem-17930+idtabla-1

QUÍMICA EN LA INDUSTRIA DEL VIDRIO

DE LA ARENA DE SILICE AL VIDRIO

Que la arena de sílicie tiene múltiples aplicaciones es por todos sabido y una que quizá sea especial, debido al resultado final, es ver como se pasa de la arena al vidrio. 

El vidrio es un material inorgánico, sólido y transparente que se encuentra compuesto en su mayoría por arena de sílice (SiO2), carbonato de sodio (Na2CO3), para ayudar a que la arena de sílice se funda a una menor temperatura, y piedra caliza (CaCO3), para evitar que el vidrio se descomponga al contacto con el agua.

Disposición de los átomos arena de sílice

Como apunte histórico, podemos indicar que el vidrio comenzó a ser utilizado por artesanos egipcios en el año 1500 A.C., como material decorativo en la elaboración de collares, vasijas y figuras sustituyendo a las ya codiciadas piedras preciosas. Para conseguir este efecto, añadían a la mezcla original diferentes tipos de soluciones, como  la limadura de hierro o la corteza de abedul, consiguiendo cristales de diferentes tonalidades.

Hoy en día, el proceso de fabricación del vidrio no ha sido, apenas, alterado, pues la arena de sílice, carbonato de sodio y piedra caliza (las materias primas), y las temperaturas de fusión no han sido modificadas. Sin embargo, las técnicas se han transformado para conseguir un proceso de producción más acelerado, y los investigadores han elaborado diferentes compuestos para combinarlos con el material bruto y así variar las propiedades físicas y químicas, de manera que sea posible disponer de una amplia gama de vidrios para diversas aplicaciones. En las siguientes líneas explicaremos de forma resumida dicho proceso.

La fabricación del vidrio comienza con el pesaje,  mezcla y trituración de los silicatos, consiguiendo un fino polvo que acto seguido es enviado a unos hornos industriales donde se funde a temperaturas que rondan los 1500 ºC. El vidrio obtenido, aún en estado fluido, se deja enfriar a una temperatura de unos 900ºC, y a continuación es distribuido a una serie de moldes donde se enfriará y adquirirá su forma definitiva.Posteriormente, se traslada a una arca de recocido en la que, mediante un tratamiento térmico, se eliminan tensiones internas y el envase de vidrio adquiere su grado definitivo de resistencia.

A continuación, se realizan unos exhaustivos controles de calidad, donde se comprueban cada unidad electrónicamente. Tras estos controles, los envases son embalados automáticamente en palets retractilados, hasta su distribución. Y para terminar señalar que  IUTA (Instituto Universitario de Tecnología Industrial de Asturias)  señala al vidrio como material constructivo de futuro de la arquitectura sostenible. Las edificaciones del futuro se sustentarán con pilares y vigas de vidrio, incluirán muros de hormigón ligero y arcilla expandida que, además de mejorar el comportamiento térmico y acústico de las estructuras, facilitará un reciclaje más fácil de todos los componentes. Con lo cual, en este aspecto, la arena de sílice, juega un papel fundamental ya que es, por excelencia, el agente formador del vidrio.

Adaptado de recurso [en línea]: http://arenadesilice.blogspot.com/2011/04/de-la-arena-de-silice-al-vidrio.html

 

 ACTIVIDAD

1. Lee y observa detenidamente la información sobre la fabricación del vidrio.
2. Realiza el cuadro de geometría molecular e hibridación de los tres compuestos químicos principales en la fabricación del vidrio.
3. Con la información  obtenida realiza una caricatura en donde se muestre la historia, usos y componentes químicos del vidrio.

QUÍMICA Y ATMÓSFERA

                QUÍMICA Y ATMÓSFERA: PROBLEMAS Y SOLUCIONES 

La atmósfera  está formada por una mezcla de gases generalmente estables, pues éstos se encuentran en una homogénea proporción, y más aún si hablamos de las proximidades a la superficie de la Tierra. Dicha zona gaseosa del planeta, conforma la capa externa de la Tierra, siendo además la capa más extensa y con menor densidad de la Tierra, concentrándose la mayor parte de su masa ( en torno al 99%), en los primeros 30 kilómetros.

Los gases que forman la atmósfera, son muy diversos y varían su concentración en relación a la altura, dichos gases son absolutamente esenciales para la vida. La mezcla de gases, es conocida comúnmente con el nombre de aire, y se encuentra formada por una concentración de un 21 % de oxígeno, y un 78% de nitrógeno.

En la atmósfera podemos distinguir dos grandes capas, la homosfera y la heterosfera.

La homosfera, se llama así debido a su composición, la cual es constante y uniforme.

Los elementos que la componen son: oxígeno, nitrógeno, argón, CO2, vapor de agua, neón, helio, kriptón, hidrógeno, y ozono.

La heterosfera en cambio, recibe su nombre debido a su composición, la cual varía de capa a capa, alejándose de ser constante. Los elementos que la forman son el nitrógeno molecular, el oxígeno atómico, helio, e hidrógeno, elementos que forman estratos, lo que hace que podamos diferenciar diferentes capas dentro de la heterosfera (troposfera, estratosfera, mesosfera, termosfera, y exosfera).

Todos los gases que conforman la atmósfera, se mantienen en torno al planeta gracias a la fuerza gravitatoria. Las capas más cercanas a la Tierra, es decir la troposfera y la estratosfera, poseen una composición importante para el hombre, pues por ejemplo la composición de la troposfera interviene en la respiración. Esta capa está constituida por nitrógeno, oxígeno y dióxido de carbono, siendo el nitrógeno, con aproximadamente un 78% de concentración, el más abundante. También se encuentra un pequeño porcentaje de gases nobles, como pueden ser, el argón y el neón.

Adaptado del recurso [en línea]: http://quimica.laguia2000.com/quimica-ambiental/composicion-quimica-de-la-atmosfera

ACTIVIDAD:

1. Lee y observa detenidamente el vídeo sobre la información de la química de la atmósfera.
2. Complementa el siguiente organizador conceptual llamado MENTEFACTO con la información que se solicita. Realiza énfasis en la contaminación de la atmósfera  sus posibles soluciones.
3. Este mentefacto puede ser elaborado en una hoja tamaño examen a mano.
4. Los mentefactos que sirven para representar conceptos, reciben el nombre de mentefactos conceptuales. Es importante señalar, que los mentefactos corresponden a un nivel superior de los ya explicados mapas conceptuales. En ellos se busca “extraer las ideas fundamentales y re-escribir visualmente las ideas verbales principales obtenidas” . Para tal fin, se requiere abstraer y aprehender el contenido, y la capacidad de trasponer didácticamente la información organizándola por categorías.