PROCESOS QUIMICOS INDUSTRIALES Y LOS MATERIALES

INDUSTRIA QUIMICA Es un miembro importante de la sociedad actual , ya que aplicando principios químicos y utilizando diferentes procesos productivos, transforma , materia prima naturales en productos útiles que ayudan a satisfacer necesidades del ser humano. Ejemplos: medicamentos, fertilizantes, aditivos alimenticios y plásticos.

¿QUE ESPERAMOS DE LA INDUSTRIA QUIMICA? El objetivo principal de cualquier industria química es fabricar producto con el costo más bajo posible, de buena calidad y tratando de ocasionar el menor daño posible al medio ambiente. Para la elaboración de sus productos, la industria química toma sus materias primas básicas, del aire, del agua y del suelo(carbón, petróleo y minerales), sustancias de origen animal y vegetal. Algunos de los productos obtenidos a partir de estas materias primas, tales como ácido sulfúrico, benceno se utilizan directamente; pero como materia prima para la síntesis de productos más elaborados, como plásticos, fertilizantes y fármacos, entre otros.

ESQUEMA DE TRABAJO DE LA INDUSTRIA QUIMICA NECESIDADES MATERIAS PRIMAS PROCESOS PRODUCTIVOS PRODUCTOS MEDIO AMBIENTE

TIPOS DE INDUSTRIA QUIMICAS La naturaleza nos ofrece un abanico de materiales, ya de origen vegetal, animal o mineral, que una vez preparados convenientemente, tienen un amplio uso. Son los materiales naturales o materias primas. Existen otros materiales que no se obtienen directamente de la naturaleza, sino que son productos obtenidos del procesamiento de sustancias naturales y que llamamos materias artificiales o materiales sintéticos.

INDUSTRIA QUIMICA DE BASE Estas industrias utilizan las materias primas básicas y obtienen productos intermedios que a su vez, sirven de materia prima para otras industrias. Pertenecen a este grupo la petroquímica (derivados del petróleo), la metalurgia (obtención de metales), la industria del amoniaco y del ácido sulfúrico.

INDUSTRIA QUIMICA DE TRANSFORMACION Este tipo de industrias, que se dedican a la elaboración de sustancias destinadas al consumo directo, emplean como materias primas los productos suministrados por las industrias químicas de base. La química fina, como se denomina a este sector industrial, comprende numerosas industrias especializadas.

INDUSTRIA QUIMICA DE BASE DE TRANSFORMACION Inorgánicas Fertilizantes Metalurgia Detergentes y jabones Ácido Sulfúrico Perfumería y cosméticos Amoniaco Alimentaria Orgánicas Cerámicas Petroquímica Cemento Carbón Caucho , plástico y fibras Sintéticas , pinturas y barnices

TRANSFORMANDO LA MATERIA EN LA INDUSTRIA QUIMICA Se manejan complejos procedimientos físicos y químicos para que ocurra la transformación. Todo proceso productivo en la industria consta de tres etapas: etapa de tratamientos físicos iniciales, etapa de tratamientos químicos y etapa de tratamientos físicos finales.

MATERIAS PRIMAS PRODUCTOS SUBPRODUCTOS ETAPAS DE TRATAMIENTOS FISICOS INICIALES ETAPAS DE TRATAMIENTOS QUIMICOS ETAPA DE TRATAMIENTOS FISICOS FINALES

TRATAMIENTOS FISICOS INICIALES Las materias primas que van a reaccionar se preparan y acondicionan para el proceso químico, a través de trituración, molienda por calentamiento y mezcla. TRATAMIENTOS QUIMICOS Son un conjunto de reacciones químicas que tienen lugar en un reactor y que transforman las materias primas en productos. Las reacciones químicas que ocurren en el reactor, van desde simples procesos térmicos de compuestos orgánicos y calcinación de minerales hasta electrólisis de sales; reacciones orgánicas de alquilación o nitración; procesos de polimerización y fermentación bacteriana para la industria alimenticia.

TRATAMIENTOS FISICOS FINALES Finalmente la etapa anterior, es necesario hacer una purificación y separación de los productos obtenidos. Las técnicas más empleadas en esta son: destilación, extracción , cristalización, sedimentación y filtración.

PRODUCTOS QUIMICOS INDUSTRIALES La gran cantidad de productos químicos sintetizados por la industria química actual, se clasifican en tres categorías: productos químicos básicos, productos químicos intermedios y productos químicos finales. Productos químicos básicos Se obtienen en grandes cantidades a partir de las materias primas básicas por procedimientos sencillos. Este grupo de sustancias químicas constituyen la base para obtener los reactantes productos químicos. Ejemplos: ácido sulfúrico, amoníaco , cloro, etileno , metano, benceno.

Productos químicos intermedios Se obtienen por transformación de los productos químicos básicos y normalmente no son utilizables directamente por el consumidor, sino que se emplean para la elaboración de los productos finales. Aquí se incluyen productos tales como el cloruro de vinilo, el butadieno, el ácido fosfórico y el fenol. Productos químicos finales Son productos químicos que poseen las características físicas y químicas apropiadas para el consumo final. Pertenecen a este grupo los fármacos, detergentes, cosméticos, fertilizantes, plásticos, insecticidas y aditivos alimenticios.

PAPEL DE LA INDUSTRIA QUIMICA EN EL DESARROLLO ECONOMICO La industria química juega un papel preponderante en el desarrollo económico de un país. Esto se debe a que proporciona las materias primas con las cuales trabajan otras industrias manufactureras cuyos productos son esenciales para la vida actual. Cuando una nación se inicia en la vía de la industrialización, los productos químicos facilitan el desarrollo de sus propias industrias que proporcionan otras fuentes de ingresos. Los países que tienen muchos recursos naturales, tratan de desarrollar su propia industria química, no solo para satisfacer su demanda interna, sino para incrementar la actividad exportadora.

IMPACTO AMBIENTAL DE LA INDUSTRIA QUIMICA Las industrias químicas, si bien favorecen el desarrollo económico del país, han generado un deterioro de las condiciones ambientales. En la industrias químicas se consumen materias primas y reservas energéticas a un ritmo alarmante. Al mismo tiempo están produciendo enormes cantidades de desechos tóxicos y residuos contaminantes que sobrepasan la capacidad de autodepuración que tiene el propio ambiente. Durante las operaciones de una planta química se generan tres grupos de corrientes o de residuos contaminantes:

Efluentes gaseosos Contaminan la atmósfera. Vertidos líquidos Contaminan las aguas Residuos y desechos sólidos Contaminan el suelo

Las consecuencias de la actividad industrial sobre el medio ambiente pueden resumirse así: Agotamiento de los recursos no renovables; aquellos con alta tasa de consumo y escasas reservas. Agotamiento de los recursos renovables, debido a una tasa de explotación superior a la de su regeneración. Generación de residuos acumulativos que no son asimilados por la biosfera y causan efectos nocivos sobre los seres vivos. Degradación de los hábitats naturales, pérdida de la diversidad biológica y disminución de la resistencia de los ecosistemas.

INDUSTRIA QUIMICA MENOS CONTAMINANTE Integrar la defensa de la naturaleza con la producción, exige que los procesos productivos eviten, reduzcan y reutilicen los residuos como materia prima para otros procesos de fabricación o para generar energía. La industria química de todo el mundo está aplicando cada vez más tecnologías ecológicas, que protejan al medio ambiente y usar recursos en forma más sostenibles, reciclar desechos y productos y tratan los residuos en forma más aceptable.

Tecnologías Paliativas Tratan los problemas ambientales una vez que han ocurridos. Tecnologías de reducción o de etapa Final Capturan o tratan los contaminantes antes de que estos se expandan por el medio ambiente. Tecnologías de producción menos Contaminantes Buscan modificar el proceso productivo tanto para reducir la contaminación como para evitarla desde el comienzo (prevención).

LOS RESIDUOS Son las señales más visibles del maltrato al que sometemos a nuestro planeta; nuestra huella más desafortunada y notoria. Este modelo de sociedad del producir; usar y botar, genera enormes cantidades de residuos que se acumulan porque la naturaleza no logra degradarlos o transformarlos. Un residuo es el producto que después de haber sido manipulado o usado no tiene valor para quien lo utilizó, lo desecho y lo abandonó.

RESIDUOS SOLIDOS URBANOS Son los materiales que aparecen como resultado de los procesos de producción y de consumo. En la industrias , fabricas, oficinas, hoteles, restaurantes, así como en nuestros hogares, producimos toneladas de residuos. Los residuos son un grave problema de nuestra sociedad. Vidrio = 1,87 Metales = 2,01% Otros = 4,48 % Plásticos = 6,09 % Papeles y Cartones = 15,33 % Materiales Orgánicos = 67,64 %

Los residuos no son biodegradables, es decir, no se descomponen por la acción de bacterias, por lo que sus residuos permanecen mucho tiempo en la naturaleza. Otro inconveniente que tienen los plásticos es que su combustión produce sustanciad tóxicas contaminantes de la atmosfera. Cáscara de naranja = 2 años Botella de Plástico = ilimitado Papel de revista = 5 años Bolsa Plástica Fina = 10 -20 años Bolsa de Plástico gruesa= 20 50 años Lata de Al = 80 -100 años Botella de Vidrio = 1.000.000 años

TRATAMIENTO DE LOS RESIDUOS El destino final de los residuos sólidos urbanos es tema constante de discusión, debido a la gran contaminación que provoca en el medio ambiente. Actualmente se utilizan cuatro métodos de disposición y manejo de residuos: relleno sanitario o vertedero , incineración , compostaje y reciclaje. Relleno Sanitario o Vertedero Consiste en almacenar residuos en capas en lugares que han sido excavados. Cada capa se prensa con maquinas hasta alcanzar una altura de 3 metros; luego se cubre con una capa de tierra y se vuelve a prensar. Es fundamental elegir el terreno adecuado para que no se produzca contaminación ni en la superficie ni en las aguas subterráneas. Incineración Es la quema de residuos combustibles en hornos o cámaras refractarias especiales, que permiten controlar la emisión de partículas y gases contaminantes.

Compostaje Consiste en un tratamiento de fermentación que sufren los residuos orgánicos para obtener un abono denominado compost. Reciclaje Es un proceso que plantea la reutilización de algunos residuos como materia prima. El papel, el vidrio ,los plásticos y algunos metales pueden ser reciclados. Reduce la cantidad de residuos en tus actividades. Recupera los materiales que pueden ser reutilizados. Recicla llevando lo recuperado a los contenedores o centros de reciclado.