Introducción Materias primas Clasificación productos químicos

Presentación del tema: "Introducción Materias primas Clasificación productos químicos"— Transcripción de la presentación:

1 Introducción Materias primas Clasificación productos químicos Química y medio ambiente

2 U11 |Introducción. Se consideran generalmente Inglaterra y el siglo XVIII como el origen de la Revolución Industrial. Se produjo un gran crecimiento económico y una gran transformación en los sistemas de producción. El nacimiento y crecimiento de un gran número de industrias requería la disposición de productos químicos en grandes cantidades. A finales del siglo XIX se inició el desarrollo de la industria electroquímica. La industria química ya era uno de los sectores más importantes de la economía mundial antes de la Primera Guerra Mundial, gracias principalmente a su gran diversidad. En la actualidad, podemos afirmar que muy pocos acontecimientos de nuestra vida quedan fuera del alcance de la química Cronología de algunos avances tecnológicos desarrollados durante los siglos XVIII y XIX.

3 U11 |Materias primas. Entendemos por materias primas las que se extraen directamente de la naturaleza para utilizarlas en un proceso de producción posterior. Citaremos en primer lugar el aire, el agua y los combustibles fósiles: petróleo, gas natural y carbón. La procedencia de las materias primas nos permite hacer la siguiente clasificación: a) De origen vegetal: madera, caucho, lino, algodón, corcho… b) De origen animal: lana, seda, marfil, cuero, hueso… c) De origen mineral: granito, pizarra, mármol, arena, azufre, oro, minerales… Las distintas industrias químicas transforman las materias primas hasta llegar a obtener los productos de consumo. No se puede sintetizar ninguna sustancia si no se dispone de materias primas para producirla. Uno de los problemas que se presentarán a lo largo del siglo XXI será la disminución de materias primas disponibles para las necesidades crecientes de los seres humanos. El agua potable y el petróleo son dos ejemplos de ello.

4 U11 |Del laboratorio a la planta industrial.
Cualquier proceso industrial se inicia o se ha iniciado a partir de una fase de investigación en el laboratorio. Entre el laboratorio y la fábrica a gran escala es usual construir un modelo a escala intermedia: la planta piloto. En una planta piloto deben ponerse en evidencia todos los problemas que no se han manifestado en el trabajo a escala reducida. En una planta piloto se puede tener en cuenta el rendimiento y la calidad de los productos intermedios, la cantidad de energía de cada proceso, los residuos, etc. Si los resultados de la planta piloto son satisfactorios, puede iniciarse la producción a gran escala Planta piloto para planificar la producción industrial del etanol.

5 U11 |Clasificación de los productos químicos.
Los productos químicos pueden clasificarse en cinco grupos: Productos básicos: son productos de gran consumo y de bajo precio. Se obtienen en grandes cantidades y se utilizan para fabricar otros productos o como reactivos en otros procesos industriales. Son ejemplos el ácido sulfúrico, el ácido nítrico, el amoníaco y el benceno. Productos intermedios: se utilizan para la fabricación de productos finales, pero no se utilizan directamente. Son ejemplos el fenol, el ácido fosfórico y el cloruro de vinilo. Productos de química fina: son productos intermedios de gran pureza. Se producen en cantidades relativamente pequeñas y se utilizan en la producción posterior de sustancias muy apreciadas, como los antibióticos. Productos finales: son aquéllos que se obtienen de los productos intermedios una vez transformados por la industria química transformadora. Tienen un gran valor añadido. Son, por ejemplo, los objetos plásticos. Productos de consumo: son los productos que llegan al consumidor de forma adecuada para su utilización inmediata.

6 U11 |Clasificación de los productos químicos.

7 U11 |Química y medio ambiente
Introducción Contaminación del aire Contaminación del agua Contaminación del suelo Residuos urbanos e industriales

8 U11 |Química y medio ambiente. Introducción.
Podemos entender el entorno como el conjunto de factores físicos, químicos y biológicos que posibilitan la vida y su desarrollo. El ser humano ha modificado desde siempre el medio en el que vive, tomando los nutrientes necesarios y devolviendo los residuos. El nacimiento de la industrialización ha provocado que esta modificación sea mucho más importante y a menudo, dé lugar a una situación irreversible. La contaminación es un cambio, objetivo y medible, de las características del medio causadas por las actividades del hombre. Muchos problemas ambientales están relacionados, directa o indirectamente, con la industria química. El nacimiento de la industrialización ha provocado un cambio del entorno en el que vivimos.

9 U11 |Contaminación del aire.
Muchos procesos industriales producen gases que son liberados a la atmósfera. Estos productos se mezclan con el aire y pueden convertirse en componentes semipermanentes.. Los gases producidos por la sociedad industrial se conocen como contaminantes primarios del aire. Son cinco: el monóxido de carbono, los óxidos de azufre, los óxidos de nitrógeno, los hidrocarburos y las macropartículas. El monóxido de carbono es un producto no deseado de la combustión de combustibles fósiles, a causa de la combustión incompleta del carbono. El dióxido de azufre es un contaminante que se forma en la combustión de los compuestos que contienen azufre. Las fuentes más importantes de dióxido de azufre son la combustión de combustibles fósiles, las plantas generadoras de electricidad y las calefacciones de las casas. Los óxidos de nitrógeno, monóxido (NO) y dióxido de nitrógeno (NO2), pueden producirse en la combustión de combustibles fósiles a alta temperatura. Los hidrocarburos se producen por la evaporación de los productos de los combustibles fósiles como la gasolina. Normalmente no se encuentran en el aire en concentraciones suficientes para llegar a ser peligrosos para la salud. Las macropartículas son partículas sólidas o líquidas suspendidas en el aire y dispersas. Son las responsables del aspecto nebuloso del aire contaminado.

10 U11 |Contaminación del agua.
Podemos dividir los contaminantes del agua en tres grupos: físicos, químicos y biológicos. Los contaminantes físicos pueden ser líquidos que provienen de los residuos domésticos, agrícolas e industriales; fugas de fosas sépticas; granjas, etc. Estos líquidos contienen compuestos químicos y materia en suspensión y coloidal. Podemos incluir en este apartado la contaminación térmica (aumento de la temperatura del agua por encima de su temperatura normal). Los contaminantes físicos afectan al aspecto del agua y, cuando sedimentan o flotan, pueden interferir en la vida animal. El río Ter (Girona), contaminado por pasta de papel.

11 U11 |Contaminación del agua.
Los contaminantes químicos son compuestos orgánicos o inorgánicos disueltos o en suspensión. Provienen de residuos domésticos, agrícolas e industriales. Los ácidos y las bases son tóxicos. Si su concentración es elevada, pueden llegar a ser mortales para la vida acuática. Los contaminantes orgánicos son compuestos que contienen carbono. Un aspecto de la contaminación del mar que va adquiriendo una mayor importancia es el de los vertidos del petróleo. Las operaciones de carga y descarga, la limpieza de los tanques y los accidentes de los petroleros provocan el vertido al mar de una cantidad considerable cada año. El petróleo forma una fina capa de gran extensión que impide la entrada de oxígeno y de luz, provocando graves problemas al medio marino. Vista aérea de las instalaciones de una depuradora de agua en Bilbao.

12 U11 |Contaminación del agua.
Los contaminantes biológicos pueden ser bacterias o virus que provocan enfermedades, algas y otras plantas acuáticas. Muchas bacterias descomponen la materia orgánica y producen dióxido de carbono y agua. En todos los casos hay un consumo importante del oxígeno disuelto en el agua (descomposición aerobia). Al disminuir el oxígeno, las bacterias siguen descomponiendo la materia orgánica, pero ahora la desintegración será anaerobia, produciendo sulfuro de hidrógeno y metano. Estos gases son los causantes del olor desagradable del agua estancada. Contaminación de la costa por el accidente de un petrolero.

13 U11 |Contaminación del suelo.
El suelo está formado por una mezcla de productos minerales de meteorización procedentes de la descomposición de materia animal y vegetal, agua y aire. Su composición química es muy variable. La contaminación del suelo puede ser causada por procesos internos o externos. En el primer caso dependerá de la composición del suelo, de su pH, etc. Un proceso importante es el de la biometalización: se produce una reacción entre iones metálicos y sustancias orgánicas naturales. Los productos que se forman son compuestos organometálicos, y son compuestos muy liposolubles, es decir, que pueden atravesar con facilidad las membranas biológicas. Otras causas de la contaminación del suelo provienen de los óxidos de nitrógeno, de los óxidos de azufre (se transforman en el suelo en forma de ácido nítrico, ácido sulfúrico, sulfatos y nitratos) y del petróleo. La actividad agrícola origina dos tipos de residuos importantes: los fertilizantes (tanto sintéticos como naturales) y los pesticidas. La excesiva utilización de los fertilizantes puede perjudicar a las plantas y provocar problemas de contaminación del agua. Si se ingiere agua con una cantidad elevada de nitratos, éstos pueden convertirse en nitritos, un agente cancerígeno reconocido.

14 U11 |Residuos urbanos e industriales.
La gran mayoría de residuos sólidos, tanto urbanos o domésticos como industriales, deben trasladarse de lugar para su eliminación. Los residuos se depositan en vertederos y, posteriormente, se almacenan, se tratan o se reciclan. La mejor forma de combatir el impacto ambiental de los residuos es el reciclaje. El paso previo para reciclar consiste en separar los diferentes componentes. En muchas ciudades se pide a la población que realice esta selección antes de deshacerse de las basuras. La mayor parte de los metales son recuperables (con más o menos éxito). La materia orgánica puede reciclarse en forma de abono compuesto, para añadir humedad a la tierra y enriquecerla. Otros residuos importantes son aquellos que provienen de actividades industriales, como la minería. La industria ya utiliza todos los residuos aprovechables y económicamente valiosos; los residuos de la misma industria son materiales que no se pueden aprovechar. Así, la mayor parte se quema; otros se almacenan en vertederos controlados; y otros se eliminan vertiéndolos en el mar. Cuando los residuos son peligrosos deben almacenarse en vertederos de seguridad (lugares donde se asegure por tiempo indefinido el almacenamiento dentro de sus límites).