Acrilonitrilo Butadieno Estireno (ABS): Descripción, propiedades y aplicaciones
Descripción
El acrilonitrilo butadieno estireno o ABS es un termoplástico duro, resistente al calor y a los impactos. Es un copolímero obtenido de la polimerización del estireno y acrilonitrilo en la presencia del polibutadieno, resultado de la combinación de los tres monómeros, originando un plástico que se presenta en una gran variedad de grados dependiendo de las proporciones utilizadas de cada uno.
Básicamente, el estireno contribuye a la facilidad de las características del proceso, el acrilonitrilo imparte la resistencia química e incrementa la dureza superficial, y el butadieno contribuye a la fuerza de impacto y dureza total. Las porciones pueden variar del 15-35% de acrilonitrilo, 5-30% de butadieno y 40-60% de estireno.
El resultado es una larga cadena de polibutadieno entrecruzada con cadenas más cortas de poli(estireno-co-acrilonitrilo). Los grupos nitrilo de las cadenas vecinas, siendo polares, atacan cada uno de las bandas de las cadenas juntas haciendo el ABS más fuerte que el poliestireno puro.
El ABS se originó por la necesidad de mejorar algunas propiedades del poliestireno de alto impacto. Su fórmula química es
Para obtenerlo, originalmente se mezclaban emulsiones de dos polímeros, SAN y polibutadieno. La mezcla era coagulada para obtener el ABS.
Como ya se había comentado, se prefiere polimerizar estireno y acrilonitrilo en presencia de polibutadieno. De esa manera, una parte del estireno y del acrilonitrilo se copolimerizan formando SAN y otra porción se injerta sobre las moléculas de polibutadieno.
Propiedades generales
La incorporación del acrilonitrilo, estireno y butadieno, da ciertas características al material, que son listadas a continuación:
Temperatura de uso máximo ( Max Cont Use Temp) : 80-95 °C
Densidad: 1.0-1.05 g/cm 3
Alguna de la resistencia a químicos se enlista a continuación
Ácido diluido: muy bueno
Álcali diluido: muy bueno
Aceites y grasas: muy bueno
Hidrocarburos alifáticos: moderado
Hidrocarburos aromáticos: pobre
Hidrocarburos halogenados: pobre
Alcoholes: pobre (variable)
Aplicaciones
Debido a que las propiedades del ABS son suficientemente buenas para diversas aplicaciones, entre las que se encuentran:
Carcasas de electrodomésticos y de teléfonos
Maletas
Cascos deportivos
Cubiertas internas de las puertas de refrigeradores
Carcasas de computadoras
Fabricación de tubería sanitaria como sustituto del PVC
Por su característica de ser cromable se utiliza ampliamente en la industria automotriz
Se pueden usar en aleaciones con otros plásticos, por ejemplo, el ABS con el PVC nos da un plástico de alta resistencia a la flama que le permite encontrar amplio uso en la construcción de televisores.
Historia
En 1843 Ferdinand Redtenbacher (1809-1895) estudio el óxido de acrinoleína con un óxido de plata acuoso y ácido acrílico isolatado. Posteriormente, Friedrich Beilstein (1838-1883) produjo ácido acrílico mediante la destilación de ácidos hidroacrílicos en 1862. La investigación continuó con los esfuerzos de Edward Frankland (1825-1899), Duppon, Schneider, Richard Erlenmeyer (1825-1909), Engelhorn, Carpary y Tollens y quien compensó los esfuerzos fue el químico francés Charles Maureu (1803-1929) quien descubrió el acrilonitrilo en 1893. Él demostró que era un nitrilo del ácido acrílico.
Durante la Primera Guerra Mundial, el acrilonitrilo fue propuesto a trabajar en la manufactura del caucho sintético. Con la restauración del comercio después de la Guerra, el abastecimiento del caucho natural se incremento y lo hizo un sintético menos ventajoso, algunas compañías comenzaron a investigar otras aplicaciones del acrilonitrilo. La fibra sintética industrial fue una de las primeras opciones investigadas. Los desarrollos en las fibras de acrilonitrilo fueron obstaculizados hasta que los solventes apropiados fueron descubiertos, lo que permitió a las fibras ser formadas por hilado en seco o mojado.
En 1942, DuPont introdujo las fibras de poliacrilonitrilo bajo el nombre de Orlon, iniciando su producción a principios de 1950. El primer uso del copolímero de acrilonitrilo-butadieno-estireno (ABS), fue en la fabricación de equipaje ocurrido en 1948, patentándolo en el mismo año. En 1996, el ABS fue usado por primera vez en el exterior de las superficies de los helicópteros.
La dureza del copolímero de acrilonitrilo estireno lo hizo conveniente para muchos usos, sus limitaciones condujeron a la introducción de un caucho (butadieno) como un tercer monómero y a partir de aquí nació la gama de materiales popularmente designados como plásticos ABS. Estos llegaron estar disponibles a partir de 1950 y la variabilidad de estos copolímeros y la facilidad del proceso ha permitido al ABS llegar a ser el polímero más popular de la ingeniería.
Fuente: QuimiNet
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Ambiental
RESIDUOS PELIGROSOS
La contaminación producida por la generación de residuos peligrosos industriales y domésticos constituye la debilidad de una civilización que ha promovido el crecimiento económico y la industrialización como prototipos de la modernización y del progreso económico. Este mal llamado desarrollo se ha realizado a costa de la extracción y destrucción acelerada de ecosistemas y recursos naturales, con una gran ineficiencia energética, y con el uso excesivo de materiales peligrosos y sustancias tóxicas en procesos productivos que generan consecuentemente un enorme volumen de residuos peligrosos.
Un residuo peligroso es considerado aquel desecho que en función de sus características de corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad, inflamabilidad y patogenicidad, puede presentar un riesgo a la salud pública o causar efectos adversos al ambiente.
De acuerdo a la nueva Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos en el artículo 5, fracción XXXII, se define a un residuo peligroso como: aquellos que posean alguna de las características de corrosividad, reactividad, explosividad, toxicidad, inflamabilidad, o que contengan agentes infecciosos (características CRETIB) que les confieran peligrosidad, así como envases, recipientes, embalajes y suelos que hayan sido contaminados cuando se transfieran a otro sitio, de conformidad con lo que se establece en esta Ley
Para aclarar más la definición de residuo peligroso, se anexan las definiciones de las caracteristicas que un material debe de cumplir para ser considerado como residuo peligroso.
Corrosividad : De acuerdo a la NOM-052-SEMARNAT-1993, un residuo es corrosivo si presenta cualquiera de las siguientes propiedades:
En estado líquido o en solución acuosa presenta un pH sobre la escala menor o igual a 2 o mayor o igual a 12.5
En estado líquido o en solución acuosa y a una temperatura de 55°C es capaz de corroer el acero al carbón (SAE 1020), a una velocidad de 6.35 milímetros o más
Reactividad : De acuerdo a la NOM-052-SEMARNAT-1993, un residuo es reactivo si presenta una de las siguientes propiedades:
Bajo condiciones normales (25°C y 1 atmósfera), se combina o polimeriza violentamente sin detonación
En condiciones normales (25°C y 1 atmósfera) cuando se pone en contacto con agua en relación (residuo-agua) de 5:1, 5:3, 5:5 reacciona violentamente formando gases, vapores o humos
Bajo condiciones normales cuando se ponen en contacto con soluciones de pH; ácido (HCI 1.0 N) y básico (NaOH 1.0 N), en relación (residuo-solución) de 5:1, 5:3, 5:5 reacciona violentamente formando gases, vapores o humos.
Posee en su constitución cianuros o sulfuros que cuando se exponen a condiciones de pH entre 2.0 y 12.5 pueden generar gases, vapores o humos toxicos en cantidades a 250 mg de HCN/kg de residuo o 500 mg de H2 S/kg de residuo.
Es capaz de producir radicales libres
Explosividad : De acuerdo a la NOM-052-SEMARNAT-1993, se considera que un residuo es explosivo si presenta una de las siguientes propiedades:
Tiene una constante de explosividad igual o mayor a la del dinitrobenceno
Es capaz de producir una reacción o descomposición detonante o explosiva a 25ºC y 1.03 kg/cm2 de presión
Toxicidad : De acuerdo a la NOM-052-SEMARNAT-1993, un residuo es tóxico cuando se somete a la prueba de extracción para toxicidad conforme a la norma oficial mexicana NOM-053-SEMARNAT-1993, el lixiviado de la muestra representativa que contenga cualquiera de los constituyentes listados en las tablas 5, 6 y 7 (anexo 5 de la NOM-052-SEMARNAT-1993), en concentraciones mayores a los límites señalados en dichas tablas.
Inflamabilidad : De acuerdo a la NOM-052-SEMARNAT-1993, un residuo es inflamable si presenta cualquiera de las siguientes propiedades:
En solución acuosa contiene más de 24% de alcohol en volumen
Es líquido y tiene un punto de inflamación inferior a 60°C
No es líquido pero es capaz de provocar fuego por fricción, absorición de humedad o cambiós químicos espontáneos (a 25°C y a 1.03 kg/cm2)
Se trata de gases comprimidos inflamables o agentes que estimulan la combustión
Biológico Infeccioso: De acuerdo a la NOM-052-SEMARNAT-1993, un residuo con características biológico infecciosas cuando presenta cualquiera de las siguientespropiedades:
Cuando un residuo contien bacterias, virus u otros microorganismos con capacidad de infección
Cuando contiene toxinas producidas por microorganismos que causen efectos nocivos a seres vivos
Estos incluyen materiales de curación que contienen microbios o gérmenes y que han entreado en contacto o que provienen del cuerpo de seres humanos, animales infectados o enfermos (por ejemplo: sangre y algunos fluidos corporales, cadáveres y órganos extripados en operaciones), asi mismo incluyen cultivos de microbios usados con fines de investiación y objetos punzocortantes /incluyendo agujas de jeringas, material de vidrio roto y objetos contaminados).
La producción de residuos peligrosos industriales es el resultado del uso intensivo de sustancias tóxicas y materiales peligrosos en los procesos productivos. La emisión de contaminantes al aire, de residuos en las aguas de descarga, de residuos sólidos y la exposición de trabajadores a sustancias peligrosas, son manifestaciones variadas de esta misma raíz. Incluso, una vez acabada la vida útil de un producto, este puede transformarse en un residuo peligroso debido al tipo de material del que está hecho.
Por lo anterior, un residuo peligroso no necesariamente es un riesgo, si se maneja de forma segura y adecuada para prevenir algunas de las condiciones descritas previamente. El que un residuo sea peligroso no significa necesariamente que provoque daños al ambiente, los ecosistemas o a la salud, porque para que esto ocurra es necesario que se encuentre en una forma “disponible” que permita que se difunda en el ambiente alterando la calidad del aire, suelos y agua, así como que entre en contacto con los organismos acuáticos o terrestres y con los seres humanos.
Los residuos peligrosos se generan prácticamente en todas las actividades humanas, inclusive en el hogar. Aunque en el caso de los residuos químicos peligrosos, son los establecimientos industriales, comerciales y de servicios los que generan los mayores volúmenes, mientras que los residuos biológicos-infecciososo, se generan en mayor cantidad fuera de los establecimientos médicos o laboratorios, por el gran número de desechos contaminados que producen los individuos infectados o enfermos en sus hogares o en donde abandonen materiales que hayan entrado en contacto con su sangre.
En el caso de los residuos químicos peligrosos, como lo indica la siguiente figura, se generan en la fase final del ciclo de vida de los materiales peligrosos, cuando quienes los poseen los desechan porque ya no tienen interés en seguirlos aprovechando. Es decir, se generan al desechar productos de consumo que contienen materiales peligrosos, al eliminar envases contaminados con ellos; al desperdiciar materiales peligrosos que se usan como insumos de procesos productivos (industriales, comerciales o de servicios) o al generar subproductos o desechos peligrosos no deseados en esos procesos.
Ciclo de vida de los residuos peligrosos
Las disposiciones regulatorias (leyes, reglamentos y normas), establecen pautas de conducta a evitar y medidas a seguir para lograr un manejo seguro a fin de prevenir riesgos, a la vez que fijan límites de exposición o alternativas de tratamiento y disposición final para reducir su volumen y peligrosidad.
Complementan las medidas regulatorias, los manuales, las guías, lineamientos, procedimientos y métodos de buenas prácticas de manejo de los residuos peligrosos, así como la divulgación de información, la educación y la capacitación de quienes los manejan.
Anteriormente se tenía la siguiente legislación de los Residuos Peligrosos en México (1988):
Ley General del Equilibrio Ecológico y la Protección al Ambiente (LGEEPA), reformada por primera vezen 1966
Reglamento en Materia de Residuos Peligrosos
Siete Normas Técnicas Ecológicas, para su clasificación, caracterización y confinamiento (convertidas en Normas Oficiales Mexicanas en 1993)
A partir del 2003, es aplicacble una nueva legislación:
Ley General para la Prevención y Gestión Integral de los Residuos
Ley de Residuos del Distrito Federal
Ley de Prevención y Gestión Integral de Residuos del Estado de Querétaro
Ley de Prevención y Gestión Integral de Residuos del Estado de Veracruz
Ley de Manejo Integral de Residuos del Estado de Guanajuato y sus municipios
La normatividad aplicable en materia de residuos peligrosos, se muestra a continuación:
Procedimiento para llevar a cabo la prueba de extracción para determinar los constituyentes que hacen a un residuo peligroso por su toxicidad al ambiente.
Procedimiento para determinar la incompatibilidad entre dos o más residuos considerados como peligrosos por la norma oficial mexicana NOM-052-ECOL-1993.
Especificaciones de protección ambiental para la selección del sitio, diseño, construcción, operación, monitoreo, clausura y obras complementarias de un sitio de disposición final de residuos sólidos urbanos y de manejo especial.
Confinamiento de residuos en cavidades construidas por disolución en domos salinos geológicamente estables.
En la NOM-052-SEMARNAT-1993, se plantea que además de las características CRETIB, se tomará como base para determinar la peligrosidad de los residuos, el que éstos se encuentren comprendidos en los listados que se incluyen en sus anexos y que permiten su clasificación de acuerdo con su origen o composición, tal y como sigue:
Giro industrial y proceso (Tabla 1, Anexo 2 de la NOM-052-SEMARNAT-1993)
Fuente no específica (Tabla 2, Anexo 3 de la NOM-052-SEMARNAT-1993)
Materias primas que se consideran peligrosas en la producción de pinturas (Tabla 3, Anexo 4 de la NOM-052-SEMARNAT-1993);
Residuos y bolsas o envases de materias primas que se consideran peligrosas en la producción de pinturas (Anexo 4 de la NOM-052-SEMARNAT-1993).
Para conocer la lista completa de los residuos peligrosos, revisar la NOM 052-SEMARNAT –1993.
Fuentes e información complementaria:
http://www.semarnat.gob.mx/dgmic/rpaar/rp/definicion/definicion.shtml
http://www.jccm.es/medioambiente/calamb/respel/
http://www.basel.int/text/textspan.html
http://www.laneta.apc.org/emis/sustanci/residuos/respel.htm
http://www.laneta.apc.org/emis/sustanci/residuos/control.htm
http://www.laneta.apc.org/emis/docs/deseli.htm
http://www.cinvestav.mx/publicaciones/avayper/mayjun/RESIDUOS.pdf
http://www.prodiversitas.bioetica.org/doc76.htm
http://www.ambiente-ecologico.com/ediciones/2003/086_01.2003/086_Investigacion_Cepis.php3
Norma Oficial Mexicana NOM-052-SEMARNAT-1993
La leche contiene vitaminas (principalmente tiamina, riboflavina, ácido pantotéico y vitaminas A, D y K), minerales (calcio, potasio, sodio, fósforo y metales en pequeñas cantidades), proteínas (incluyendo todos los animoácidos esenciales), carbohidratos (lactosa) y lípidos. Los únicos elementos importantes de los que carece la leche son el hierro y la vitamina C.
En cuanto a las proteínas, estás se pueden clasificar de manera general en proteínas globulares y fibrosas. Particularmente en la leche hay tres clases de proteínas: caseína, lactoalbúminas y lacto globulinas.
La caseína es una proteína de la leche del tipo fosfoproteína que se separa de la leche por acidificación y forma una masa blanca. Las fosfoproteínas son un grupo de proteínas que están químicamente unidas a una sustancia que contiene ácido fosfórico, por lo tanto su molécula contiene un elemento fósforo. La caseína representa cerca del 77 al 82 por ciento de las proteínas presentes en la leche y el 2.7 por ciento en la composición de la leche líquida.
Cuando coagula con renina, es llamada paracaseína, y cuando coagula a través de la reducción del pH es llamada caseína ácida. Cuando no está coagulada se le llama caseinógeno.
La caseína es un sólido blanco-amarillento, sin sabor ni olor, insoluble en agua. Se dispersa bien en un medio alcalino, como una solución acuosa de hidróxido de sodio: NaOH, formando caseinatos de sodio.
La caseína se obtiene coagulando leche descremada con ácido clorhídrico diluido, así se imita la acidificación espontánea. Los coágulos se decantan, se lavan con agua, se desecan y finalmente se muelen. Dentro de las principales aplicaciones que tiene la caseína, se encuentran:
Aplicaciones de la caseína
La caseína generalmente se emplea en la industria para la fabricación de pinturas especiales y el preparación de tejidos, clarificación de vino, elaboración de preparados farmacéuticos, la fabricación de plásticos (botonería, peines y mangos de utensilios), pinturas, la cual ha sido usada desde la antigüedad por los egipcios, pegamento en relojería, carpintería (recomendadas para maderas terciadas), papel, vidrio, porcelana,
La caseína industrial se vende en grano, fino o grueso. La “harina de caseína”, está finamente molida.
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