Huntsman Corp. cerró una unidad MTB, que produce aditivos para la gasolina, en su refinería de Port Neches, Texas, para realizar tareas de mantenimiento imprevistas en una instalación de óxido de propileno. Fuentes del sector citadas por la agencia Reuters señalaron que las operaciones permanecerán interrumpidas durante unos 45 días en la unidad.
La refinería cuenta con dos unidades que producen alrededor de 27,000 barriles por día de éter metilo terciario butilo (MTBE) , que se le agrega a la gasolina para hacer que la combustión sea más limpia y reducir la emisión de gases.
Su principal instalación, que fabrica entre 15.000 y 18.000 barriles por dia de MTBE, fue la que debió cerrarse para realizar tareas de mantenimiento no programadas. En la unidad más pequeña, con una tasa productiva de entre 9,000 y 10,000 barriles por dia los trabajos continuaban con normalidad.
El informe enviado por la empresa a los reguladores estatales consignó que las tareas de mantenimiento se iniciaron el miércoles y que podrían durar hasta el 3 de septiembre próximo.
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Los
monómeros son compuestos de bajo peso molecular
que pueden unirse a otras moléculas pequeñas
(ya sea iguales o diferentes) para formar macromoléculas
de cadenas largas comúnmente conocidas como polímeros.
Los polímeros son mezclas de macromoléculas
de distintos pesos moleculares. Por lo tanto no son
especies químicas puras y tampoco tienen un punto
de fusión definido. Cada una de las especies
que forman a un polímero sí tiene un peso
molecular determinado (Mi) y por lo tanto, para caracterizar
una muestra de polímero se busca caracterizar
la distribución de pesos moleculares de las moléculas
de las especies que lo conforman: la proporción
(generalmente en peso, wi) de cadenas de cada Mi que
forma la mezcla.
Pesos moleculares promedio
La distribución de pesos moleculares se obtiene
por medio de la técnica SEC (size exclusion cromatography).
Otras técnicas de caracterización proporcionan
valores promedio del peso molecular:}
PROMEDIO
SÍMBOLO
TÉCNICA
DEFINICIÓN
En
número
Mn
Osmometría
Viscoso
Mv
Viscosimetría
Capilar
En
peso
Mw
Difusión
de luz
z,
Tercer promedio
Mz
Ultracentrifugación
y Difusión
z+1,
Cuarto promedio
Mz+1
Ultracentrifugación
y Sedimentación
siendo Ni el número de macromoléculas
de peso molecular Mi. Teniendo en cuenta que la fracción
en peso de cada macromolécula es
los
promedios en número y en peso se pueden calcular
con las expresiones
Los promedios z y z+1 son los que menos se usan. El
promedio viscoso se aproxima al promedio en número
o al promedio en peso dependiendo del exponente a, que
es el parámetro de la ecuación viscosimétrica
de Mark-Houwink. La relación de valores de los
distintos promedios es:
Mn < Mv < Mw < Mz < Mz+1
Índice
de polidispersidad
Es el cociente entre el peso molecular promedio en peso
y el promedio en número:
Es siempre mayor que 1 y caracteriza la anchura de la
distribución de pesos moleculares. Cuando toma
valores próximos a 1 (1 Grado de Polimerización
Es el número de veces que se repite la unidad
monómerica en una cadena. Como en el caso del
peso molecular no es un valor exacto sino un promedio:
xn, xv, xw, xz o xz+1. Se calcula dividiendo el correspondiente
promedio del peso molecular entre el peso de la unidad
monómerica (M0) que, conociendo la fórmula
del polímero, se calcula como se explica en el
apartado siguiente. Obviamente, el índice de
polidispersidad se puede calcular también con
los promedios del grado de polimerización como:
r = xw / xn.
Fórmula
y peso de la unidad monomérica
Veamos como calcular el peso de la unidad monomérica
de algunos polímeros cuya fórmula Vd.
debe conocer:
Poliestireno
Peso de la unidad monomérica del poliestireno
= suma de las masas atómicas de todos los átomos
que la componen = (nº de carbonos x masa atómica
del carbono) + (nº de hidrógenos x masa
atómica del hidrógeno) = (8 x 12,01) +
(8 x 1,01) = 104,16 g/mol.
Por lo tanto, el grado de polimerización promedio
en peso de una muestra de PS cuyo peso molecular es
Mw = 5,4 106 g/mol, será:
xw
= 5,4 106 / 104 = 5,2 104.
Polietileno y Polipropileno
Peso de la unidad monomérica del polietileno
= suma de las masas atómicas de todos los átomos
que la componen = (nº de carbonos x masa atómica
del carbono) + (nº de hidrógenos x masa
atómica del hidrógeno) = (2 x 12,01) +
(4 x 1,01) = 28,06 g/mol
Polimetacrilato de metilo y poliacrilato de
metilo
Policloruro de vinilo
Polietilentereftalato
Nylon
Poliisobutileno, Poliisopreno y Polibutadieno
Términos comunes usados en polímeros
Termoplásticos
Define a los polímeros que al calentarse se funden
y al enfriarse se solidifican. Este tipo de materiales
puede ser fundido varias veces aunque en cada etapa
de calentamiento se rompen algunas cadenas poliméricas
y con ello se degrada paulatinamente el material.
Termofijos,
Termofijados y Termoestables
Estos
tres términos son equivalentes, son tres traducciones
del término inglés “thermoset”
que define a los polímeros entrecruzados que
una vez sólidos, no vuelven a ablandarse al calentarlos.
Es importante no confundir los polímeros termoestables
con los polímeros estables a altas temperaturas
porque los primeros son siempre entrecruzados mientras
que los últimos pueden ser termoplásticos
o termofijos.
Resina, elastómero, hidrogel
Estos tres tipos de polímeros son termofijos
pero tienen propiedades distintas.
Las resinas tienen un alto grado de entrecruzamiento
y una Tg superior a la temperatura de uso y por lo tanto,
son rígidas y apenas se hinchan en ningún
disolvente.
Los
elastómeros, gomas o cauchos, tienen un grado
de entrecruzamiento menor que el de las resinas y una
Tg inferior a la temperatura de uso. En consecuencia,
son flexibles y se hinchan considerablemente en algunos
disolventes.
Los
hidrogeles tienen un grado de entrecruzamiento del mismo
orden de magnitud que los elastómeros pero su
Tg suele ser más alta, aunque lo que más
los define es que son hidrofílicos y se hinchan
con masas de agua de entre 10 y 1000 veces su peso en
seco.
Mecanismos
y técnicas de polimerización
Son cosas distintas. Los distintos mecanismos se diferencian
en la especie activa en la reacción de polimerización
(radicálica, aniónica, catiónica,
por pasos,...) mientras que las técnicas de polimerización
se distinguen por el medio en el que la reacción
tiene lugar (en disolución, en bloque o en masa,
en suspensión, en emulsión,...).
Poliadición, policondensación, polimerización
por pasos, polimerización en cadena y de adición
son distintos mecanismos de polimerización que
debemos saber distinguir. La polimerización en
cadena se llama también polimerización
de adición. Este término no debe confundirse
con poliadición, que es un tipo especial de reacción
de policondensación en la que no se desprenden
compuestos de bajo peso molecular, en cada uno de los
pasos de la reacción.
Conformación y configuración
Las
distintas conformaciones de una macromolécula
son las distribuciones espaciales que pueden adoptar
sus átomos. Cuanto mayor es el grado de polimerización,
mayor es el número de conformaciones posibles
de una cadena aunque, a veces, sólo son posibles
una o un número limitado de ellas (hélice,
bastón, ovillo,...) que alcanzan una mayor estabilidad
por la formación de enlaces de hidrógeno,
interacciones hidrofóbicas,... Las conformaciones
se interconvierten unas en otras por rotación
en torno a los enlaces que forman el esqueleto.
Las
distintas configuraciones de una macromolécula
son sus estereoisómeros, es decir, son distribuciones
espaciales distintas de los átomos que sólo
se pueden interconvertir rompiendo enlaces, nunca por
rotación.
Los ácidos grasos se clasifican según su grado de saturación, es decir, por el número de dobles enlaces presentes en su estructura química, en:
· Ácidos grasos saturados: no presentan dobles enlaces.
· Ácidos grasos monoinsaturados: presentan un doble enlace.
· Ácidos grasos poliinsaturados (PUFAs): presentan dos o más dobles enlaces.
El grupo de los poliinsaturados, puede a su vez subdividirse en dos categorías: los omega-3 y los omega-6. Esta denominación indica la posición del primer doble enlace contando desde el metilo terminal (–CH3), es decir que un PUFA omega-3 tiene su primer doble enlace en el tercer carbono contando a partir del –CH3 terminal (omega).
Los omega-6 se obtienen principalmente de aceites vegetales como el de girasol y maíz. Uno de los principales PUFAs omega-6 es el ácido linoleico, uno de los ácidos grasos esenciales, es decir que debe ser ingerido ya que no es sintetizado por el organismo.
Los omega-3 incluyen el ácido alfa-linolénico proveniente de algunos aceites vegetales y los PUFAs de cadena larga, con 20 o más carbonos, como el eicosapentaenoico (EPA) y el ácido docosahexaenoico (DHA), presentes en los aceites de pescados de aguas profundas.
Beneficios de los omega-3
En la última década se ha realizado un gran número de estudios que parecen demostrar que la ingesta de ácidos grasos poliinsaturados omega-3 reduce la probabilidad de padecer enfermedades cardiovasculares.
Algunas de las propiedades adjudicadas a los omega-3:
· Previenen el desarrollo de coágulos, inhibiendo la agregación de las plaquetas. Por lo tanto actúan en la prevención de la trombosis.
· Contribuyen a mantener un ritmo cardíaco regular, previniendo las arritmias y disminuyendo el riesgo de infartos. Asimismo aumentan la expectativa de vida de personas infartadas.
· Regulan los niveles plasmáticos de triglicéridos y colesterol, previniendo la arteriosclerosis.
· Reducen la viscosidad y presión sanguínea, tanto en sujetos normales como hipertensos.
· El DHA en particular, es vital para el correcto desarrollo del cerebro y la retina en fetos y bebés, a la vez que ayuda a los ancianos a conservar una buena actividad mental.
Se ha postulado además, que el consumo de ácidos grasos omega-3 contribuye a reducir la sintomatología de diversas enfermedades inflamatorias.
Organismos internacionales como la Asociación Americana del Corazón (AHA) y la Organización Mundial de la Salud (OMS), recomiendan una ingesta diaria mínima de 0,5 g de EPA+DHA y 1 g de ácido alfa-linolénico para individuos normales. Estos niveles podrían alcanzarse mediante la ingesta de al menos 2 porciones semanales de pescados azules e incorporando los aceites ricos en omega-3 (soja, canola y lino), un hábito alimenticio que no es muy frecuente en las sociedades occidentales. En el caso de pacientes hipertensos, o con antecedentes de enfermedades cardiovasculares, el consumo diario mínimo de EPA+DHA debería ser de 1g, y para pacientes con altos niveles plasmáticos de triglicéridos puede aumentarse hasta 4g, bajo la supervisión médica. En estos casos debe recurrirse a suplementos dietarios.
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Al polipropileno se le conoce con las siglas PP. Es un plástico muy duro y resistente, es opaco y con gran resistencia al calor pues se ablanda a una temperatura más elevada de los 150 ºC). Es muy resistente a los golpes aunque tiene poca densidad y se puede doblar muy fácilmente, resistiendo múltiples doblados por lo que es empleado como material de bisagras. También resiste muy bien los productos corrosivos .
Estructuralmente es un polímero vinílico, similar al polietileno, sólo que uno de los carbonos de la unidad monomérica tiene unido un grupo metilo El polipropileno, pertenece al grupo de los termoplásticos, es una cadena larga de polímero, hecha del monómero de propileno. Después de la exposición del propileno al calor y a la presión con un catalizador activo metalico, el monómero de propileno se combina para formar una cadena larga de polímero, llamada “propileno”, del griego “poly” que significa muchos y “mero” que significa unidades.
La clasificación más importante del polipropileno, se basa en su estructura química:
Atáctico
Isotáctico
Sindiotáctico
El polímero atáctico, es caracterizado por sus características pegajosas, amorfas y bajo peso molecular. Proveen el mismo efecto de un plastificante, reduciendo la cristalinidad del polipropileno. Una cantidad pequeña del polímero atáctico el final del polímero puede ser usado para proporcionar ciertas propiedades mecánicas, como rendimiento a bajas temperaturas, elongación, propiedades de procesabilidad y ópticas. Su formula es:
Desde el punto de vista comercial, el polipropileno isotáctico es el más importante en comparación con el atáctico y el sindiotáctico; el propileno isotáctico es la estructura más stereo-regular del polipropileno. Por esto, es logrado un alto grado de cristalinidad. Como resultado, muchas propiedades mecánicas y de procesabilidad del polipropileno son altamente determinadas por el nivel de isotacticidad y su cristalinidad. Aunque el incremento de la cristalinidad del polipropileno hace al material menos duro que le polietileno. La formula del polipropileno isotáctico es la siguiente:
El polipropileno sindiotáctico ha llegado a ser recientemente una realidad comercial, los radicales metilo, están alternados a lo largo de la cadena de manera ordenada estereoquímicamente, como lo muestra la siguiente figura:
La fórmula del monómero y del polímero es la siguiente;
El polipropileno se obtiene mediante la polimerización del propileno en presencia de catalizadores alquilmetálicos:
El polipropileno se puede obtener a partir del monómero propileno, por polimerización Ziegler-Natta y por polimerización catalizada por metalocenos.
Los diferentes procesos que se le pueden aplicar al polipropileno, son fundamentalmente inyección, extrusión, moldeo por soplado y calandrado. Es apto para el termo conformado y conformado en frió.
A continuación se enlistas las principales propiedades del polipropileno
Propiedades físicas
La densidad del polipropileno, esta comprendida entre 0.90 y 0.93 gr/cm3.Por ser tan baja permite la fabricación de productos ligeros.
Es un material más rígido que la mayoría de los termoplásticos. Una carga de 25.5 kg/cm2, aplicada durante 24 horas no produce deformación apreciable a temperatura ambiente y resiste hasta los 70 grados C.
Posee una gran capacidad de recuperación elástica.
Tiene una excelente compatibilidad con el medio.
Es un material fácil de reciclar
Posee alta resistencia al impacto.
Propiedades mecánicas
Puede utilizarse en calidad de material para elementos deslizantes no lubricados.
Tiene buena resistencia superficial.
Tiene buena resistencia química a la humedad y al calor sin deformarse.
Tiene buena dureza superficial y estabilidad dimensional.
Propiedades eléctricas
La resistencia transversal es superior a 1016 O cm.
Por presentar buena polaridad, su factor de perdidas es bajo.
Tiene muy buena rigidez dieléctrica.
Propiedades químicas
Tiene naturaleza apolar, y por esto posee gran resistencia a agentes químicos.
Presenta poca absorción de agua, por lo tanto no presenta mucha humedad.
Tiene gran resistencia a soluciones de detergentes comerciales..
El polipropileno como los polietilenos tiene una buena resistencia química pero una resistencia débil a los rayos UV (salvo estabilización o protección previa).
Punto de Ebullición de 320 °F (160°C)
Punto de Fusión (más de 160°C)
Dentro de los principales aplicaciones y usos que tiene el polipropileno, se encuentran:
fabricación de sacos
bolsas
envolturas debido al lustre satinado y buena tenacidad.
A nivel automotriz, por su peso reducido, precio, facilidad de conformación
utensilios domésticos
juguetes
cassetes
block de dibujo o escritura
piezas de dispositivos
empaquetados
utensilios de laboratorio
botellas de diferentes tipos.
envolturas de aparatos eléctricos
embalajes
estuches de cintas
fibras
monofilamentos
tubos
casco de barcos
asientos y piezas para el automóvil, por ejemplo, cofres de baterías y parachoques
Historia
El polipropileno es sin duda, uno de los polímeros con mayor opción de futuro. Este hecho se ve justificado con el hábito creciente de sus mercados, aún en los tiempos más agudos de crisis. Dentro de la mayoría de los sectores en los que se encuentran nuevas aplicaciones, dan lugar a un material estructural, considerado uno de los más atractivos por las ventajosas condiciones de competitividad económica, que caracterizan al polipropileno como miembro del grupo de los termoplásticos de gran consumo frente a los ingenieriles, y más frente aquellos de altas prestaciones.
En 1954 el italiano G. Natta, siguiendo los trabajos elaborados por K. Ziegler en Alemania, logró obtener polipropileno de estructura muy regular denominado isotáctico. Su comercialización en Europa y Norteamérica se inicio rápidamente en 1957, en aplicaciones para enseres domésticos.
Los trabajos de Natta y Ziegler que permitieron conseguir polímeros de etileno a partir de las olefinas, abrieron el camino para la obtención de otros polímeros. Este plástico, también con una estructura semicristalina, superaba en propiedades mecánicas al polietileno, su densidad era la más baja de todos los plásticos, y su precio también era muy bajo, pero tenía una gran sensibilidad al frío, y a la luz ultravioleta , lo que le hacía envejecer rápidamente. Por este motivo su uso se vio reducido a unas pocas aplicaciones.
Pero el descubrimiento de nuevos estabilizantes a la luz, y la mayor resistencia al frío conseguida con la polimerización propileno−etileno, y la facilidad del PP a admitir cargas reforzantes, fibra de vidrio, talco, amianto, etc. y el bajo precio de dieron gran auge a la utilización de este material.
La amplia gama de propiedades del polipropileno, lo hace adecuado para una gran variabilidad de aplicaciones en diferentes sectores, y marca la parada ante los materiales del futuro, además de suponer una alternativa, mucho más económica. Debido a esto, el empleo de este material esta creciendo, gracias en gran parte, al desarrollo de nuevos y mejores productos.
Se utiliza para muchas piezas de automóviles, como por ejemplo los parachoques, en carcasas de electrodomésticos y cajas de baterías, y otras máquinas, para rafias y monofilamentos, fabricación de moquetas, cuerdas, sacos tejidos, cintas para embalaje. Debido a que soporta temperaturas cercanas a los 100 ºC, es utilizado para tuberías de fluidos calientes. También se puede encontrar también en envases de medicamentos, de productos químicos, y sobre todo de alimentos que deban esterilizarse o envasarse en caliente, además se utiliza en forma de film ya que tiene una gran transparencia y buenas propiedades mecánicas: mirillas para sobres, cintas autoadhesivas, etc.
Los materiales plásticos hoy en día, representan un inmenso grupo que se distingue casi en su totalidad, por el hecho de ser desarrollados por el hombre, y son consideradas sustancias macromoleculares y en su mayoría orgánicas, además de ser utilizados cada día más, en diferentes y nuevos campos de aplicación
