miércoles, 25 de abril de 2012

PUNTO 3: Materiales artificiales.

No todos los materiales artificiales son modernos. Los dos materiales artificiales más antiguos son el vidrio y el papel.
El vidrio es un material muy fácil de conseguir al estar compuesto fundamentalmente por silicio. El vidrio se empleaba para elaborar objetos de bisutería y pequeños recipientes. Los principales componentes del vidrio son el sílice, el carbonato sódico y el carbonato cálcico. 
Cristal hace referencia a materiales cuyos átomos están ordenados formando una estructura geométrica, mientras que el vidrio es un material amorfo desde el punto de vista molecular. Cuando el vidrio es de alta calidad se acepta la denominación de cristal.
La fibra óptica permite la transmisión de decenas de miles de comunicaciones simultáneas por un hilo más fino que un cabello humano, está hecha de vidrio, aunque lógicamente se trata de un vidrio especial muy rico en silicio.
El papel sigue siendo el material más utilizado para la difusión del conocimiento. El primer material de esta clase del que se tiene constancia es el papiro, una planta herbácea.




papiro


En los lugares en los que no existía el papiro se usaba el pergamino, fabricado a partir de pieles de animales de corral.
El principal componente del papel industrial es la celulosa. La demanda actual de papel es alta, pero se trata de un material fácilmente reciclable. 


3.1 Materiales de construcción: cementos y hormigones. 
Un material más modesto que el acero, ( material utilizado para muchos proyectos) es el cemento. Este paso a ser el mortero, el principal aglutinante durante toda la Edad Media. 
Los romanos dieron un paso hacia delante con el opus ceamenticium, compuesto con cal y ceniza volcánica del Vesubio, conocida como puzolana. 


Hoy en día, existe un tipo de cemento para cada necesidad constructiva, pero todos se elaboran a partir de arcilla y roca caliza pulverizadas y sometidas a un proceso de cocción. Al proceso obtenido, denominado clinker, se le añade un poco de yeso y otros aditivos. 


El ingles Joseph Apsdin patentaba el cemento más difundido en nuestros días, el cemento Portland, llamado así porque al endurecerse presentaba el aspecto de las rocas calizas de la península inglesa de Portland. Cuando el cemento es mezclado con agua se tiene como resultado el endurecimiento de la mezcla hasta adquirir una consistencia pétrea. El proceso recibe el nombre de fraguado. 
Con cemento y diversos componentes áridos se elabora el hormigón. Si se añaden gavillas de acero se obtiene el hormigón armado. 


3.2 Los modernos materiales artificiales: los polímeros.
Los polímeros son sustancias constituidas por moléculas enormes, resultado de la concatenación de un gran número de moléculas de tamaño normal llamadas monómeros.
La naturaleza ha sido capaz de producir polímeros que aún superan en prestaciones a sus equivalentes artificiales. Un buen ejemplo es el colágeno. 


La industria moderno se sirve de algunos polímeros naturales como la celulosa. Algunos ilustres son: 


Dalton




























Dimitri





























Kekulé





































Un primer criterio de clasificación de los polímeros fue ante el calor; y según este criterio tenemos:


-Polímeros termoplásticos: se reblandecen por acción del calor.
-Polímeros termoestables: una vez enfriados no pueden volver a ser modelados por efecto del calor. 


Hay diferentes tipos de polímeros según sus propiedades mecánicas:


-Elastómeros: polímeros capaces de soportar grandes deformaciones sin llegar a romperse.
-Plastómeros: al sufrir una deformación no recuperan su forma original. Los más conocidos son los plásticos. 
-Fibras: presentan alta resistencia a las deformaciones antes esfuerzos de tracción.
-Recubrimientos: sustancias líquidas que pueden extenderse sobre superficies formando una fina película protectora.
-Adhesivos: capaces de formar fuertes enlaces con las superficies con las que entran en contacto. 


Los polímeros son: fibras, plastómeros, elastómeros, PVC y poderosos adhesivos; también muy conocidos son el poliuretano, el polipropileno y el poliacetileno.
Los polímeros más usuales: 






PUNTO 2: Materiales naturales

La naturaleza es la única proveedora de materiales. 
2.1 Derivados del petróleo.
La palabra <<petróleo>> procede del latín y debe su etimología a su apariencia aceitosa y a su origen mineral. Es un líquido viscoso, de tonalidades muy oscuras con una densidad que oscila entre 0,75 y 1,05 g/ml. Este es el resultado de la descomposición de la flora y la fauna marinas en ausencia de oxígeno, bajo presión y a temperaturas elevadas. No existen lagos de petróleos subterráneos ni nada parecido; siempre lo encontraremos impregnando rocas porosas confinadas entre estratos de roca impermeable, en profundidades que varían desde la superficie hasta miles de metros de profundidad.


La composición química es compleja, se trata de una mezcla de hidrocarburos. El petróleo contiene una amplia gama de hidrocarburos, desde los más simples como el metano, hasta largas y pesadas cadenas como las que forman los asfaltos y las parafinas. Otros elementos, los principales son el oxígeno, el nitrógeno y el azufre. 


Más sobre el petróleo.


Los derivados del petróleo son vitales para nuestra vida diaria. El problema con el que nos encontramos actualmente es doble: 
        -Por un lado, el petróleo se trata de un recurso limitado.
        -Por otro lado, están las implicaciones medioambientales y         políticas de este. 


El petróleo crudo tiene poca utilidad; por ello es necesario refinarlo, para ellos existen las refinerías: grandes plantas industriales en las que el petróleo es sometido a una serie de procesos físicos y químicos. 










El principal proceso químico es la destilación: el petróleo evaporado se hace ascender por una estructura llamada torre de fraccionamiento; en ella el vapor se va enfriando poco a poco, permitiendo la separación de los diferentes hidrocarburos gracias a que cada uno de ellos se condensa a temperaturas diferentes; los más pesados necesitan condiciones especiales, ya que han de destilarse al vacío. 




El principal proceso químico en el refinamiento del petróleo es la descomposición térmica, que consiste en el calentamiento del crudo a grandes presiones, con lo que en lugar de evaporación tiene lugar la descomposición o la transformación de las moléculas de hidrocarburos. 




Concluido el proceso de refinado obtenemos hidrocarburos como: asfaltos, combustibles pesados, aceites y lubricantes, gasóleo, queroseno, nafta, parafinas, gasolinas, disolventes, etc. Muchos de estos productos constituyen la materia prima de la industria petroquímica, responsable de una enorme cantidad de productos tales como fertilizantes, detergentes, ceras, plaguicidas y polímeros. 


2.2 La piedra natural.
Cada vez que el ser humano a querido que su obra perdure, ha recurrido a la piedra natural. 
El pensamiento humano no ha encontrado mejor medio para pasar a la eternidad que la escritura grabada en piedra natural. 
El principal problema de la piedra natural es su transporte. La piedra natural ha sido sustituida en la construcción por modernos materiales y piedras artificiales como el hormigón y el silestone. 

Silestone

Hormigón

Las piedras naturales se pueden clasificar en cinco grandes grupos: areniscas, pizarras, calizas, granitos y mármoles.

-La arenisca: es una roca sedimentaria formada por arena y un 
aglutinante natural. Su calidad depende de la composición    química de ambos componentes. 


-Las pizarras: son rocas metamórficas. El proceso de metamorfización ha sido bastante tenue. Se trata de arcillas compactas, fáciles de fragmentar en finas hojas planas. Gracias a su impermeabilidad han sido y siguen siendo usadas en la construcción de tejados. 


-Las rocas calizas: son aquellas cuyo componente principal es el carbonato cálcico. Por sus propiedades mecánicas y su facilidad para ser talladas en forma de bosques rectangulares, han sido el material preferido para la construcción de las grandes catedrales. Son muy vulnerables al ataque de los ácidos. 


El granito: es una roca intrusiva, formada a partir de magma en grandes profundidades sometida a fuertes presiones. Su aspecto granulado se debe a sus componentes: cuarzo y diversos tipos de minerales denominados feldespatos y micas. Es duro, pesado y resistente. El inconveniente es transportarlo y trabajarlo. Es muy utilizado para la elaboración de encimeras de cocina. 


-El mármol: es un tipo de piedra para la ornamentación. Es una roca metamórfica que resulta de la transformación de la roca caliza; es de tonalidades desde el blanco nuclear hasta el negro azabache. El principal material del que se surte la arquitectura funeraria. 



2.3 La madera
Es otro de los materiales utilizados por el ser humano. Es flexible, ligera, dura, abundante y fácil de trabajar. Una de las materias primas más explotadas de la historia de la humanidad. Las consecuencias es que con el uso de la madera la deforestación avanza muy ligera.
Los dos principales componentes son la celulosa y la lignina. Ambos son polímeros naturales: la celulosa es un polisacárido que resulta de la unión de cientos de moléculas de glucosa, mientras que la lignina es bastante más compleja, variando su composición química de un tipo de madera a otro. 
Hay muchos tipos de madera y cada una tiene sus aplicaciones específicas diferentes. 








2.4 Los metales
La materia está formada por átomos. Existen 92 tipos de átomos en la naturaleza y cada uno de estos tipos recibe el nombre de elemento. El carbono es un elemento y el agua no , sino que el agua es un compuesto formado por átomos de hidrógeno y oxígeno. 
Los metales son elementos que se distinguen por presentar algunas de las siguientes propiedades: 
-Suelen tener apariencia brillante.
-Son dúctiles, ya que pueden deformarse en frío para formar hilos.
-Son maleables, pueden deformarse en frío para formar láminas.
-Suelen ser buenos conductores del calor y la electricidad.
-En soluciones acuosas forman iones positivos.


Los metales siguen siendo muy utilizados.  
Los metales reaccionan con facilidad con otros elementos, esto explica que en la naturaleza se encuentren en forma de minerales. 
Un efecto indeseado causado por la reactividad de los metales es la corrosión, causante de pérdidas valoradas en millones de euros anuales.
La excepción a esta regla son los llamados metales nobles. Algunos de los más empleados son el platino, el rutenio, el paladio, el iridio y el osmio, pero los más apreciados son el oro y la plata. 




Muchos metales mejoran sus propiedades al mezclarse con uno o más elementos. Estas mezclas reciben el nombre de aleaciones. Existen multitud de aleaciones, pero la que más destaca es el acero por su uso.
El oro  la plata también deben unirse en aleación con otros metales como el cobre o el estaño. La proporción de oro o plata con respecto al peso total de la aleación recibe el nombre de ley. 

martes, 17 de abril de 2012

PUNTO 1: Localización de la materia prima y de los principales productos.


Los materiales usados actualmente por los seres humanos, han pasado antes por unos procesos de elaboración o transformación, ya que siempre partimos de una materia prima. La importancia de esta materia depende de la cantidad de productos que se elaboran con ella y  el consumo. 




1.1 Materias primas que han resultado fundamentales para la humanidad.


La materia prima y los productos manufacturados han ido aumentando por las necesidades humanas.
Estas necesidades hicieron que se utilizaran nuevos materiales minerales, como el sílex o pedernal, para alimentarse y defenderse. 
La necesidad de protegerse del frío hizo que se usaran las pieles. Que fueron aumentando hasta llegar a la lana, el lino y el cáñamo.
Estas dos necesidades provocó el uso de la madera, y distintos tipos de piedra. 
También se dieron cuenta que mezclando hierba seca y arcilla obtenían adobe. 


Sílex



1.2 Materias primas fundamentales en el mundo actual.
Solo algunas materias primas han alcanzado la consideración de materias primas estratégicas. 



  • El petróleo: Es la materia prima más codiciada. Tienen yacimientos en: oriente medio, latino América, Estados Unidos, mar del norte, Rusia y China.  


  • El hierro: tiene una importancia primordial. Las reservas están en: Rusia, Sudamérica y la India. 


  • El carbón: a perdido relevancia. Su principal yacimiento está en Asia. 



El cobre es un material estratégico, y uno de los componentes del bronce. La electrónica moderna se sirve de materiales semiconductores, el más importante es el silicio. El tantalio, es un material poco conocido pero esencial para nuestra vida. 


tantalio.





miércoles, 11 de abril de 2012


Hola!
Bienvenidos a mi blog, espero que aqui aprendáis muchas cosas sobre la ciencia a las que nos enfrentamos en la actualidad.
Un saludo .