Tem 1.- E agua consi

tempinduscon ugaseo envense senitróg

produ de la - Su usácido - por sintere ácidodesen

ma 13

EL AMONIAC

El amoni.

Industriaste en la rea

El francéeratura el pr

strialmente. Eun bajo conosos, debilita

El hidrónenamiento epara licuándgeno que no

El amoniucen industri

El 90% dproducción

Sulfato dso es recomeos) y con esca

Nitrato dser uno de lesante. Es re

El amonio cianhídricongrasantes, e

QUÍ

CO.

aco (NH3) e

almente se acción:

és George Croceso es baEl catalizado

ntenido en óarles los enla

ógeno y el del catalizaddolo a presióhan reaccio

iaco es una ialmente.

del producidode abonos d

de amonio: endable paraaso contenid

de amonio: os abonos c

ecomendado

iaco, tambiéo e hidracexplosivos, c

ÍMICA I

es un compu

obtiene por

laude comprastante rápidor utilizado, sóxidos metálices y ponerl

nitrógeno dor. Despuésón o por abnado) vuelve

de las susta

o se utiliza coe dos tipos f

Procede de terrenos alc

do en azufre.

Procede de con mayor cpara suelos

én es punto cina. Se utcolorantes y d

INDUSTR

uesto gaseos

el método

robó que a do y el rendisobre cuya sicos. Su misos en contac

utilizados de pasar po

bsorción con en a la cáma

ancias quími

omo fertilizafundamentalm

la neutralizacalinos (ya q.

la neutralizacontenido encon alto con

de partida tiliza ademdisolventes.

RIAL

so de olor ca

de Haber,

una presiónmiento es desuperficie se sión consistecto para la fo

deben ser or éste, los g

agua. Los gra de reacció

cas más imp

ante agrícola;mente:

ación del áciue la disoluc

ación del ácin nitrógeno, ntenido en hu

para la obteás en la

aracterístico

modificado

n de 1000 ael orden del verifica la r

e en absorbeormación de

muy purosases se enfrígases residuón para volve

portantes de

; bien directa

do sulfúrico ción de este a

ido nítrico coeconómicam

umedad y ter

ención de ácfabricación

y muy solub

por Claude

atm y 500 40%, ya re

reacción, es er a los reaotros nuevos

s para evitían, y el amo

uales (hidróger a ser utiliz

e entre las q

amente o a

con el amoabono produ

on el amoniamente resultarrenos anega

cido nítrico, de deterg

239

ble en

e que

ºC de ntable hierro

activos s.

tar el oniaco geno y zados.

que se

través

oniaco. uce pH

aco, y a muy ados.

urea, gentes

2.- E siend se obmezccomoreacc

los ga

aunqdesco

formáalmac laboracompsepar a) de lopráct

EL ÁCIDO N

El ácido ndo uno de los

El procesbtiene del amcla de aire y o catalizadorcionantes:

ases produci

El ácido ue a veces ompone para

ándose dióxicenaje se efe

El ácido atorio como

portamientosrado:

como ácidoos ácidos máicamente en

ÍTRICO.

nítrico, HNO3

s principales

so de obtencmoniaco. Dicamoníaco sor absorbiend

4 NH3 + 5

dos (óxidos d

N

nítrico es unpresenta u

a dar:

do de nitrógectúa en fras

nítrico es o en la indus químicos b

o: El ácido nás fuertes q un 100%:

HNO

3 es un ácidproductos de

ción del ácidocho proceso obre una reddo los gases

5 O2

2 NO + O

de nitrógeno

3 NO2 + H2ONO2 + NO +

HNO2 +

importante una débil co

geno que tiescos de vidrio

un reactivo ustria, por sien diferente

ítrico es totaue se conoc

O3 + H2O

do muy fuerte la industria

o nítrico es adenominado

d de contactos en su sup

4 NO + 6

O2

o), se recoge

O 2H2O 1/2 O2

compuesto doloración de

ne color; poo ahumado o

muy utilizasus propiedaes que vamo

almente misccen. En diso

H3O+ + NO

te y también a química.

a partir del óo de Ostwaldo de platino aperficie, faci

H2O

2 NO2

en sobre agua

2 HNO3 + NO 2 HNO

HNO3

de carácter áebido a que

or este motivo de color ám

ado, tanto eades. Poseeos a analiza

cible en aguaoluciones acu

O3-

posee propi

óxido nítrico, d consiste ena 750-900 ºClitando el co

K = 10168

a:

O O2

ácido fuerte, se en pre

vo, su mbar.

en el e tres r por

a siendo catauosas se en

iedades oxid

NO, que a sn hacer pasaC. El platino

contacto ent

, líquido e inesencia de l

alogado comncuentra diso

240

antes,

su vez ar una actúa re los

coloro uz se

mo uno ociado

b) eleva

de foplatinácidoatacael áci c) un coPara

a) Conitroc b) Fa c) Paotras d) Sícamp 3.- E la indmide se ob lento)más segunobten tostaccontaser ar donde

que lu

como oxidaado poder ox

3

orma análogano se resistenos nítrico y ados el Al, Crdo penetre.

como agenompuesto orfacilitar la fo

Las aplica

omo agente celulosa, etc.

bricación de

sivado de msustancias.

ntesis de depo de los plás

EL ÁCIDO SU

El ácido sdustria químipor la produ

La obtenbtiene ácido s

En la act), denominadcaro pero

ndo es másnido es de m En amboción de la pacto necesitarsénico u óxi

El trióxide se combina

uego se desc

ante: Cuandidante, por e

3 Cu (S) + 8

a reaccionan n a la acciónácido clorhí

r, Ni y Co por

te nitrante: rgánico por eormación del

R-H

aciones más

nitrante en .).

abonos com

etales creánd

erivados nitrasticos, fibras

ULFÚRICO.

sulfúrico, H2Sica, de tal foucción per cá

ción del ácidsulfúrico por

tualidad haydas el métodproduce ácid

s económico,enor concen

os métodos, spirita) y se oa un trióxidoido de hierro

do de azufrea con ácido s

compone por

o se encuenejemplo:

HNO3(AQ)

la plata, el n del ácido nídrico en prrque se cubr

el ácido nítrel grupo funcagua se utili

H + HO-NO2

importantes

la fabricació

mo el nitrato

doles una ca

ados no sólo, perfumes, c

SO4, es un ácorma que unápita de este

do sulfúrico sreacción con

y dos variantdo de contactdo sulfúrico , tiene mayotración (70%se parte del

oxida a trióxi de azufre m

o, y es por es

obtenido, ssulfúrico con

H2SO4 +

r acción del a

ntra disuelto

3 Cu(NO3)2

mercurio y oítrico, aunquroporción 1:ren de una p

rico es capazcional nitro iza un deshid

s del ácido ní

ón de explo

amónico.

apa de óxido

o en la fabricolorantes, p

cido muy fueno de los índ

compuesto.

se realiza a pn el agua.

tes para la octo y el métod muy conce

yor capacidad%) y de menodióxido de aido de azufrmuy puro pasta razón por

se enfría y sncentrado for

SO3

agua según

o en elevada

2(AQ) + 2 NO

otros muchosue puedan se3 (la llamadelícula prote

z de sustituir(-NO2), danddratante com

R-NO2 +

ítrico son:

sivos (2,4,6-

que les hace

icación de eproductos far

erte y el prindices de desa

partir del SO

obtención dedo de las cámentrado (95%d de producor pureza. azufre previare utilizando ara no envenr lo que resu

se hace pasarmándose el

H2S2O7

la reacción:

as concentrac

O(G) + 4 H2O(L

s metales. Taer oxidados pda agua regctora de óxid

r a un átomodo agua y un

mo el ácido su

H2O

-trinitrotolue

e más resiste

xplosivos, sirmacéuticos,

cipal compuearrollo indust

O2, éste se ox

el trióxido dmaras de plo%) y de elcción, pero

mente obtenun catalizad

nenar el catalta más caro

ar por una tácido pirosu

ciones, pose

L)

an solo el orpor una mezgia).Tampocdo que impid

o de hidrógen nitrocompulfúrico:

eno, nitroglic

entes al ataq

ino también , etc.

esto inorgántrial de un p

xida a SO3 y

e azufre (promo. El primelevada pureel ácido su

nido (a partirdor. El métoalizador que o.

torre de abslfúrico:

241

ee, un

ro y el zcla de o son

de que

eno de uesto.

cerina,

que de

en el

ico de país se

luego

roceso ero es za. El lfúrico

r de la odo de

suele

orción

el áci

porqutrióxid

indus a) en su b) al se caque e

c) comode hid

y ésta

No es codo sulfúrico

ue en dicha do de azufre

El ácido stria, por sus

como ácidou base conjug

H

H

poseer el áclienta, se su

el sulfúrico, d

como desho agente desdratos:

H2SO

as son reacc

Este á

onveniente msegún la rea

reacción se

e se volatilice

sulfúrico es propiedades

o: El ácido sugada HSO4

-,

H2SO4

HSO4-

cido sulfúricoele desprenddando lugar a

HH2SO4

idratante: Elsecante. Mez

O4 H2O

iones muy fa

ácido es capa

C12H22

H2S2O7 +

mezclar directacción:

desprende

e sin reaccion

s un reactivos. Posee prop

ulfúrico es unpero es un á

H

S

o un elevado der el ácido qa reacciones

H2SO4 + NaC+ CaCO3 H2SO4 + Zn

ácido sulfúrzclas de ácid

o H

avorecidas te

az de deshid

2O11(S) --

H2O

tamente el tr

SO3 + H2O muchísima e

nar para form

o muy utilizpiedades tale

n ácido muyácido semifue

SO4- + H+

SO4-2 + H+

punto de ebque dio lugas que se deno

Cl Na C

n Z

rico tiene undo con poca

2SO4 2 H2O

ermodinámic

dratar compleH2SO4 ---------->

2 H2SO4

rióxido de az

Henergía, hacmar el ácido s

zado, tanto ees como

y fuerte, estaerte en su se

ca

s

bullición, cuar a la sal, quominan de de

a(HSO4) + HCCaSO4 + CO2

ZnSO4 + H2

a gran avidecantidad de

O H

amente.

etamente a la

12 C(S) + 11

zufre sobre a

2SO4 iendo que lasulfúrico.

en el labora

ando completegunda disoc

asi total

solo parcialm

ndo éste se e por lo genesplazamient

Cl 2 + H2O

ez por el agu agua prese

= - 20'5 Kca

a sacarosa se

1 H2O(L)

agua para ob

a mayor par

atorio como

tamente disociación:

mente

añade a unaneral es más to; por ejem

ua, por eso sentan la form

al/mol

según la reac

242

btener

rte del

en la

ociado

a sal y volátil

mplo:

se usa mación

cción:

de fohidró El áci a) b) comoproduoloresc) el nítd) hulla e) baño f) g) sulfath) plásti 4.- LA (NaOcomo(NaCl

La obde so

1.- Eproduproblproceproduque umund

orma análogageno y oxíge

ido sulfúrico

Abonos: En Refino de p

o gasolinas, quctos, originas desagradab Fabricaciónrico, sulfatos Fabricacióncomo colora Decapado dde ácido sul Metalurgia Pinturas y

tos. Aplicacione

icos, explosiv

A INDUSTR

La industOH) e hidrógo materia primlO), ácido clo

btención de codio, existien

lectrólisis cucir cloro a eemas medio

esos, aunqueucida. Por esutiliza una cdial de cloro.

a deshidrata eno (papel, m

se utiliza en

n la producciópetróleo: En queroseno, darían depósitbles.

n de productos metálicos, cn de colorantantes, drogasde acero: Lalfúrico antes a: Ciertos mey pigmentos:

es diversas: vos, acumula

RIA DEL CLO

tria del clorogeno (H2) emma. Tambiénorhídrico (HC

cloro y sosa do tres méto

con celda descala industoambientalese se siguen stos problemcelda de mem

también susmadera, tejid

grandes can

ón de sulfatola eliminaciódisolventes, tos céreos en

tos químicos: carbonato de

ntes y drogass y desinfectaa superficie d

de recubrirloetales se obti Muchos de

El ácido sulfadores y otro

ORO - ALCA

o - alcali prompleando unn se produceCl) y cloruro d

(NaOH) se reodos diferent

de cátodo dtrial. Se prods. En las doperdiendo u

mas medioammbrana y ac

stancias orgádos, etc...).

ntidades en m

o de amonio ón de impureetc. Si no sen los combus

En la produe sodio y étes: Obtenciónantes. del acero se o de esmalteienen por elee los pigme

fúrico tambios productos

ALI

oduce clorona disoluciónen otras sustade calcio (Ca

ealiza mediates:

de mercuriducen pérdidos últimas unos 1,3 gra

mbientales esctualmente s

ánicas que c

muchas indu

y de superfoezas de produe hiciera así,stibles líquido

cción de otroeres. n de product

limpia de hee, estaño o cectrólisis de dentos y óleo

én se utiliza.

(Cl2), hidróxn acuosa deancias derivaaCl2).

nte electrólis

o.- Fue el pdas de mercdécadas deamos de meste proceso supone men

contengan ve

strias para:

osfatos. uctos varios las impurezos y lubrican

os ácidos com

tos derivados

errumbre suminc. disoluciones os utilizados

a en la fabri

xido de sodie cloruro de adas como h

sis de una sa

primer métodcurio en el pl siglo XX sercurio por tse ha ido suos del 20%

estigios de a

del petróleozas colorearíntes, y provo

mo el clorhíd

s del alquitr

mergiéndola

de sus sulfa en pintura

cación de te

o o sosa cásodio (salm

ipoclorito de

almuera de c

do empleadoproceso genese mejorarotonelada deustituyendo de la produ

243

agua o

, tales ían los carían

drico y

rán de

en un

tos. s son

ejidos,

áustica muera) e sodio

cloruro

o para erando on los cloro por el ucción

Se emplatinpoca

La ceprodu

A conmercsaliencontr

H2O +

NaHg

De esconceexiste

2.- Ey Estrecubde assepar

Se aliLas re

En la comeamalgpor lo

3.- Enuevamund

mplea un cáno. El cátododistancia.

elda se alimuce la electro

ntinuación surio. La basendo de la cracorriente, p

+ 1e– → ½ H

g → Na+ + H

sta forma eentrada y une el problema

Electrólisis ctados Unidosbierto de platsbesto y mezra al ánodo d

imenta el siseacciones qu

disolución qercial. Este gama de meo que genera

Electrólisis cas plantas ddial de cloro.

átodo de meo está deposit

menta con clolisis:

e procede ae sobre la qucelda de eleproduciéndos

H2 + OH-

Hg +`1 e-

l mercurio sn cloro muya de contam

con celda ds. Se empleatino u óxido zclado con otdel cátodo ev

stema continuue se produc

queda una mmétodo tienercurio, peroalmente se co

con celda dde producció

ercurio y untado en el fo

loruro de so2 Cl- →

Hg + 2Na

a la descomue está la amectrolisis y se las reaccio

se reutiliza. Cpuro, sin e

inación por m

de diafragma un cátodode platino. A

tras fibras (pvitando la rec

uamente conen son las si

mezcla de NaOne la ventajo el inconvenoncentra. Ta

de membraón de cloro.

n ánodo de ondo de la ce

odio y, con Cl2 + 2 e-

a+ + 2e– → N

posición de malgama estáse pasa a

ones:

Con este méembargo conmercurio.

ma.-Este méto perforado Al cátodo sepor ejemplo combinación

n salmuera qiguientes:

OH y NaCl. Eja de consuniente de quambién existe

ana.- Este mSupone apr

titanio recuelda de elect

la diferenci

NaHg

la amalgamá ligeramentuna torre e

étodo se connsume más

todo se empde acero o

e le adhiere ucon politetra de los gases

que circula de2 Cl- →

2H+ + 2

El NaCl se reumir menos e el NaOH oe un riesgo a

método es el roximadame

ubierto de prolisis y el án

a de potenc

ma formada e inclinada yen donde s

nsigue una senergía que

plea principalhierro y un un diafragmaafluoroetilenos generados

esde el ánodCl2 + 2 e-

e- → H2

eutiliza y el Nenergía qu

obtenido es asociado al u

que se suelente el 30%

platino u óxinodo sobre é

cial adecuad

para recupey de esta forse añade ag

sosa (NaOH)e otros méto

lmente en C ánodo de ta poroso de o). Este diafren estos.

do hasta el cá

NaOH tiene ine el que ede menor p

uso de asbest

e implantar de la produ

244

do de éste, a

da, se

erar el ma va gua a

) muy odos y

anadá titanio fibras

ragma

átodo.

nterés mplea ureza, tos.

en las ucción

Es simem

El Naceldaamalgconcepor emem

5.- M

La maleac

Los formaes el

Gene(gangmena

disolv

Posteextra

del óoxíge

milar al mébrana sintéti

aOH que se de diafragmgama mercuentraciones del método dbranas ya su

METALURGI

etalurgia estciones.

metales se ando parte dcaso del oro

eralmente enga), que se sa:

Triturado

Filtrado y

Decantac

Disoluciónvente.

eriormente laer el metal p

Reduccióóxido, combeno. Así se ob

étodo que eica selectiva

obtiene es ma, y al iguurio, aunquedel 32% a 3de amalgamupera en pur

IA

tudia los pro

encuentrande diferenteso, del cobre o

n los yacimiesometen a d

o y molido po

y centrifugad

ción y flotació

n mediante

a mena purifpresente:

ón. Es el prinándolo cobtienen, el h

emplea celdaque deja pas

más puro y ual que ese e la concen5%, y es ne

ma de merceza de cloro

ocesos de ob

generalmes minerales. o de la plata.

entos se extdiferentes pro

or medios me

o, mediante

ón, mediante

disolventes

icada ha de

rocedimienton otro elemierro, el crom

2 ZnO

a de diafragsar iones Na

más concenmétodo se

ntración de ecesario conccurio es alga las celdas

btención de m

ente combiaSólo algunos.

traen los miocesos físico

ecánicos.

tamices y ce

e su mezcla c

específicos

someterse a

o más utilizadmento, comomo, el manga

+ C → 2 Zn

gma: se sus+, pero no io

ntrado que econsume mNaOH sigue

centrarlo. Poo más purode mercurio

metales y de

ndos con os pueden en

inerales (meos encaminad

entrifugadora

con líquidos a

y posterior

a distintos pr

do y consisto por ejempaneso o el zi

n + CO2

stituye el diones OH- o C

el obtenido cmenos energe siendo infor otra parte,o. La tercero.

e fabricación

otros elemntcontrase en

ena) junto cdos a enriqu

as.

adecuados.

destilación

ocesos quím

e en extraerplo el carbonc.

iafragma poCl-.

con el métogía que en lferior,se obt, el cloro obtra generació

de sus dife

tos (C, O, estado nativ

con materia uecer o purif

para recupe

micos que per

r el metal a ono, que ret

245

or una

do de las de tienen tenido ón de

rentes

Si,…) vo, tal

inerte icar la

erar el

rmiten

partir tire el

transflos su

se ob

especutilizaseparPoste

Tostacióforman prevulfuros de hie

Electrolibtiene el alum

Lixiviacicífico que loado a lo largrarlos de la geriormente se

ALUMIN

COBR

ORO

ón. Los sulfuviamente en erro (pirita, c

isis: Consisteminio, el sodi

ión. Consiste disuelve o go de la histganga. Para e tratan los c

NIO

RE

O

uros de alguóxidos para

calcopirita,..)

2 Cu2S + 3

e en aplicar io, el litio o e

2

e en la extrreacciona cotoria con meello se los c

cianuros para

OBTENCEs el metacorteza terdespués deSe obtieneËsta se desse funde cpunto de felectrolisis (porceso H2 Al2O3 + 3

Es el 3º mdel hierro ySe encuenaunque es obtiene a pcobre y hie(CuFeS2), ocomo la memplean dquímicos´dque normaelectrolíticoSe encuendiversas ro Es buscadoantiguo y hpatrón de Se puede econ cianur

unos metalea su posteriocobre (calco

3 O2 → 2 Cu

una corrientel magnesio.

2 NaCl(L) → “

racción de uon él. La lixetales nativocombina cona obtener el

CIÓN al más abundantrrestre y el másel hierro.

e de la bauxita (sidrata y el óxid

con criolita, parafusión y se somes con electrodo dHall): 3 C → 4 Al + 3 C

etal más utilizady el aluminio tra nativo (sin c

s tanta la demanpartir de los sulerro como la cao de carbonatos

malaquita y azuridistintos métododependiendo dealmente incluyenos. tra nativo, incru

ocas y minerales

o con gran interha sido utilizadoriqueza.

extarer mediantro

es, muy abuor reducción.opirita, calcos

2O + 2 SO2

e eléctrica a

“ Na + Cl2

un metal coxiviación con os preciosos cianuro sódmetal precio

te en la producido

(Al2O3 2H2O) do obtenido a bajar el ete a de carbono.

CO2

do después

combinar), nda que se furos de lcopirita s básicos ta. Se

os e la mena, n procesos

ustado en s.

rés desde o como

te lixiviación

ndantes en Así se hacesina,..) y de z

una sal fund

n la utilizaccianuro (ciacomo el oro

dico o potásicoso.

APLICACIOEs ligero y resisbuen conductor

* En la Industrifabricación de penvases, …

* En tendidos e

Es dúctil y meleconductor eléct

* En conductoredispositivos elec

* En aleacionesSn) y el latón (Cfabricación de dproductos y env

Es muy denso, muy poco reactinalterable a la humedad, etc..

* En Joyería, orde monedas.

* Para fabricar de oro decorativ

la naturaleze por ejemplzinc (blenda

dida del met

ción de un lanuración) o o la plata,co (NaCN o

ONES stente a la corror eléctrico.

ia aeronautica ypiezas mecánica

eléctricos.

eable y muy buetrico.

es electricos y ctrónicos

s como el broncCu + Zn) en la diversidad de vases

dúctil, maleabletivo, permanecieacción de aire,

rfebrería y acuñ

hilos de sutura vo

246

za, se lo con )

al. Así

íquido Se ha , para KCN).

osión y

y en la as,

en

e (Cu-

e y endo la

ñado

y pan

6.- S

Compobten

hornoel el t partíc minerun ca

PLAT

TITAN

SIDERURGIA

prende el coner el metal y

La Revoluos se moderntratamiento d

Sinterizacculas de mine

Coquizaciral. Para elloarbón más po

TA

NIO

A

onjunto de ty sus aleacio

ución industrnizaron, aumde las materción del mineeral de hierroión del carbóo se calientaoroso y adec

Se encueny formandoSe extrae ccianuro. Ag2S + 4 K Posteriormplata y pottérmicame

Es muy abcombinadoNo se ha urelativamemediante e

TiO2 + 2

TiCl4

écnicas de tones.

ePhlayagFeveucrcao Eya

rial demandómentando el trias primas:eral: consisteo y desechosón: para qui el carbón m

cuado para e

tra nativo en lao sulfuros (Ag2Scmediante lixivi

KCN → K2S + 2

mente el cianurotasio se descomente, dando plat

bundante y se eno como óxido Tiutilizado hasta hente poco. Se prel método Kroll:

Cl2 + 2 C → TiC

4 + Mg → Ti + 2

tratamiento

Los on la Edad de

Próximo. Desierro se fuer

as ferrerías acimientos eneralmentee2O3, y de egetal al honos tres merisol y se caarbón vegeta

o trompas quEl hierro dulcunque paradecuada a la

ó mayor cantamaño y el

e en hacer ps de óxido deitar el azufremineral en al alto horno.

naturaleza S). ación con

Kag(CN)2

doble de mpone ta.

ncuentra O2.

hace roduce :

Cl4 + 2 CO

MgCl2

de los distin

orígenes de lael Hierro (s Xsde entonceron perfecciose instalabasuperficiale

e óxidos mulos bosque

orno. Este soetros de altrgaba con caal; el aire se e se movían ce obtenido a eliminar a pieza.

ntidad de hierendimiento

piezas de age hierro recice y los alquitusencia de o

Es muy dúctil y conductor del celectricidad.

* En la acuñació

* En joyería y o

* En material een medicina, enespejos,..

Es ligero, muy desde un puntofrente a la corro

* En la fabricacmecánicas en cacero.

* En la fabricac

* En la industriaconstrucción, jo

ntos minerale

a siderurgia XII a. C.) ens los procesonando, así an en zonass de minuy ricos ens para abasolía estar seura por unoapas alternasuministrabautilizando cose golpeaba

la escoria

rro y acero . Algunas me

lomerado poclados del alttranes preseoxígeno. Tam

y maleable y mucalor y de la

ón de monedas

orfebrería

léctrico y electrn fabricación de

tenaz, resistento de vista mecánosión.

ción de piezas competencia con

ción de prótesis

a aerospacial, oyería,…

es de hierro

hay que busn zonas de Oesos para ob

en la Edad s próximas

neral de hn hierro comstecer de cemienterradoo de diámetas de mineraa mediante forrientes de a mediante y dar la

y el procesoejoras cosnsi

oroso formadto horno. entes en el cmbién se con

247

y buen

s.

ónico, e

te nico y

n el

o para

scarlos Oriente btener Media a los

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COMPUESTO DE PARTIDA

COMPUESTO INTERMEDIO

PRODUCTO Y USO

Gases formados hidrocarburos ligeros

Hidrógeno Amoniaco Metanol Acetileno

Ác. nítrico, ác. acético Abonos Resina formol-formaldehido Etileno, butadieno

Olefinas

Etileno Polietileno óxido de etileno ác. acético Cloruro de vinilo Tricloroetileno

Plásticos Anticongelantes, detergentes Fibras Acetato de celulosa, acetato de vinilo Tricloroetileno para lavado en seco

Propileno Polietileno Acetona Acrilonitrilo Óxido de propileno

Plásticos Disolventes Fibras acrílicas Anticongelantes, detergentes

Butadieno Butadieno Cauchos sintéticos

Aromáticos

Benceno Ciclohexano Fenol Anilina Alquilbencenos

Nylon Resinas fenólicas Colorantes Detergentes

Tolueno Explosivos, poliuretanos

Xilenos o-xileno m-xileno p-xileno Etilbenceno

Plastificantes, insecticidas Resinas, fibras Poliéster Poliestireno

8.- INDUSTRIAS DE PRODUCTOS NATURALES Las principales se refieren a los alimentos y a las que tienen como base de partida el árbol o su madera. 8.1.- INDUSTRIAS ALIMENTARIAS La industria de la alimentación es la que se dedica al tratamiento, conservación y manipulación de materias primas susceptibles de ser utilizados como alimentos. Existe un elevado número de industrias alimentarias, pero por su importancia destacan la industria azucarera y la industria láctea.

251

8.1.1.- INDUSTRIA AZUCARERA La Sacarosa o azucar común es un disacárido de fórmula empírica C12H22O11, de aspecto blanco cristalino y soluble en agua. Es el único producto puro que se ingiere con la dieta, sólo o mezclado con otros alimentos. La sacarosa se extrae de la remolacha y de la caña de azucar. Las etapas principales en el caso de la remolacha son: 1.- Lavado y corte de la remolacha, en finas rodajas (=cosetas) 2.- Extracción del jugo de remolacha por difusión en contracorriente con agua a 70-801C. El líquido azucarado pasa por ósmosis desde las vacuolas de las células vegetales de las cosetas al flujo acuoso. 3.- Depuración del jugo azucarado por adición de lechada de cal (Ca(OH)2), que precipita sales insolubles que se separan por filtración. 4.- Evaporación del agua al calentar la disolución azucarada 5.- Cristalización del jarabe procedente de la operación anterior. Para separar el azucar cristalizado de la melaza se utiliza la centrifugación. 8.1.2.- INDUSTRIAS LACTEAS La leche es una sustancia compleja que contiene agua, sales minerales, azucares (lactosa,..) solubles, proteínas y grasas en estado de emulsión. En contacto con el aire la lactosa se convierte en ácido láctico por acción de microorganismos, lo que convierte a la leche en un producto fácilmente estropeable. Para conservar la leche se la somete a tratamiento térmico encaminado a destruir los microorganismos que pueda contener. Estos tratamientos son de dos tipos: Pasteurización: Se hace circular la leche uniformemente sobre unas placas calientes a 70 - 801C durante el tiempo suficiente para asegurar la destrucción de levaduras, mohos y bacterias que no formen esporas (formas de resistencia) Esterilización: Para destruir bacterias que desarrollan formas de resistencia (=esporas) es preciso temperaturas más altas. Con la esterilización se consigue una leche que convenientemente envasada puede durar meses. Existen distintos tipos de esterilización en función de la t0 que se consiga y el tiempo que dure. La más utilizada es la esterilización UHT en donde se calienta la leche a 135-1501C durante 2,5 segundos. La leche también se somete a tratamientos mecánicos de homogeinización (a veces con la adición de estabilizantes) para estabilizar la emulsión y evitar que la fase grasa se coagule. La leche es el punto de partida de otros productos lácteos como queso, yogur, leches fermentadas, evaporadas, natas, mantequillas, etc.. que hacen de las industrias lácteas una pujante actividad económica. 8.2.- INDUSTRIAS DEL ÁRBOL Y DE LA MADERA Dos son los posibles aprovechamientos del árbol: 1.- Extrayendo sus productos no vitales: caucho natural y resina. De dichos productos se obtiene el latex natural, la trementina o aguarrás y la colofonia, que se utilizan como disolventes, pinturas o pigmentos. 2.- Talandolo para aprovechar completamente su madera. De ella se abastecen las industrias del mueble y del embalaje, pero también es la base de la industria papelera y de fibras

252

artificiales. La madera contiene celulosa y se utiliza de tres formas distintas: a) Aglomerándola para formar láminas (papel y cartón) b) Transformándola en productos como la nitrocelulosa o productos intermediarios de fibras artificiales c) Degradándola por hidrólisis en azúcares como base de fabricación de alcoholes o ác. carboxílicos.

9.- POLÍMEROS DE ORIGEN ARTIFICIAL. PROPIEDADES. Los polímeros son macromoléculas cuya masa molecular puede alcanzar los millones de u y que se obtienen por repetición de unidades simples llamadas monómeros unidos entre sí por enlaces covalentes. Estas moléculas gigantes o macromoléculas, pueden tener estructura lineal formando largas cadenas, estructura ramificada o construir retículos. En realidad, la obtención de un polímero conduce a obtener una mezcla de moléculas de distintos pesos moleculares, por lo que cuando se habla del peso molecular de un polímero ha de entenderse un valor medio. El peso molecular de un polímero es importante para determinar sus propiedades físicas y, por tanto, sus aplicaciones. El gran tamaño de las macromoléculas les confiere unas propiedades físicas y químicas muy distintas a las de las sustancias formadas por moléculas sencillas. En estas propiedades influyen, además de la estructura y enlace entre los monómeros, las fuerzas intermoleculares entre las macromoléculas y la presencia de aditivos (antioxidantes, plastificantes, estabilizantes, etc..) que van a potenciar unas u otras propiedades. Los distintos polímeros presentan una gran variedad de propiedades y comportamiento que les confieren importantes aplicaciones en la constitución de materiales mecánicos, fibras textiles, etc.. Algunas de estas propiedades son: a) Resistencia mecánica al desgaste y la rotura b) Tenacidad para resistir grandes esfuerzos de tensión o compresión sin romperse. c) Elasticidad para resistir grandes esfuerzos de flexión sin romperse. d) Resistencia a agentes químicos y atmosféricos (ácidos, alcalis, oxidantes, etc..). e) Facilidad de teñido y coloración f) Baja densidad y consecuentemente ligereza. g) Capacidad de formar fibras y consecuente posibilidad de aplicaciones textiles h) Distinto comportamiento frente al calor Se puede decir que prácticamente cualquier necesidad en un material, puede lograrse con el polímero adecuado: Fibras textiles resistentes, lavables, indeformables, envases inertes, ligeros, duros, blandos, materiales elásticos, irrompibles, indeformables, resistentes al calor, antiadherentes, etc.. Todos ellos tienen sus polimeros adecuados. Esto hace que una gran parte de la Industria química actual se dedique a la fabricación de polímeros artificiales. 9.1.- CLASIFICACIÓN DE LOS POLÍMEROS 1.-Según su composición: * HOMOPOLÍMEROS: Cuando todas las unidades del mónomero son idénticas. * COPOLÍMEROS: si en su formación interviene más de una clase de monómeros

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254

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CH2 - CH2 - CH2! Como catalizadores que inicien la formación de radicales libres se suelen utilizar peróxidos (peróxido de benzoilo) y luz UV, y para que cese la reacción con un número adecuado de unidades de monómero y el consiguiente peso molecular, se utilizan inhibidores adecuados. 9.1.1.- POLIETILENO ( PE ) El monómero es etileno, gas que se obtiene del cracking del petróleo.

n CH2 = CH2 ----> [- CH2 - CH2 -]n n suele oscilar entre 1.000 y 10.000. Es un polímero termoplástico que puede obtenerse de dos formas diferentes: El polietileno de baja densidad PEbd se obtiene a altas presiones (2.000 atm) y 2001C de t0 y utilizando peróxidos como catalizadores. Tiene baja densidad y tiene gran elasticidad y tenacidad. Se usa para fabricar bolsas y material de empaquetar. El polietileno de alta densidad PEad, se obtiene a baja presión (8 atm) y t0 inferiores a 701C. Se emplea en envases de productos químicos y farmaceuticos, aislante eléctrico y tuberías para conducción de líquidos. 9.1.2.- POLICLORURO DE VINILO ( PVC ) El monómero es en este caso el cloruro de vinilo, Cl-CH=CH2.

n Cl-CH=CH2 ------> [-CHCl-CH2-]n

Es un termoplástico no cristalino ( amorfo ), de peso molecular medio de 100.000 u. Como homopolímero es frágil, inestable y de aspecto gomoso, pero de la copolimerización del cloruro de vinilo con otros monómeros en pequeñas proporciones se obtienen polímeros de características muy variadas que hacen que el PVC sea uno de los plásticos más importantes de la industria química. Se utiliza profusamente en la fabricación de puertas y ventanas, para impermeables, envases, botellas de agua mineral, tuberías, cubos, recubrimientos eléctricos, etc. Sin embargo, su uso está siendo cuestionado en estos últimos años debido a que sus productos no son biodegradables y que su incineración produce dioxinas, que productos de gran toxicidad, además de otras sustancias que degradan la capa de ozono. Por otra parte el cloruro de vinilo es un peligroso agente cancerígeno, por lo que la fabricación del PVC, es un proceso de riesgo. 9.1.3.- POLITETRAFLUORETENO O TEFLON ( PTFE ) El monómero es tetrafluroetileno, CF2 = CF2

n CF2 = CF2 ----> [- CF2 - CF2 -]n

El PTFE es uno de los materiales más resistentes químicamente que se conocen, ya que sólo es atacado por productos como el sodio fundido o el fluor naciente. Sus propiedades lo hacen apto para ser empleado en múltiples aplicaciones como, por ejemplo, el recubrimiento de sartenes y otros utensilios de cocina a modo de antiadherente. Se emplea también en funciones tan diversas como la construcción de diminutos cojinetes de pequeños mecanismos, o en la fabricación de válvulas cardíacas.

255

9.1.4.- POLIESTIRENO ( PS ) El monómero es el estireno (fenileteno), C6H5-CH=CH2 21 El poliestireno es un termoplástico y con él se fabrican objetos moldeados como juguetes, peines, vasos de uso único, envases de yogures, etc.. Cuando en el poliestireno fundido se introducen gases como el cloruro de metilo (Cl-CH3) o pentano, se obtiene una espuma que puede enfriarse en moldes constituyendo el poliestireno expandido (corcho blanco) que se utiliza como embalaje, en flotadores, en bandejas, etc.. Cuando se polimeriza estireno junto con otros monómeros, se obtienen distintos copolímeros que mejoran las características mecánicas, químicas y térmicas del poliestireno. 9.1.5.- CAUCHO NATURAL Y ARTIFICIAL El caucho natural se obtiene a partir del latex que fluye de las incisiones practicadas en los troncos del árbol Hevea brasiliensis. Este látex contiene un 25-30% de un polímero del 2-metilbutadieno o isopreno. A este polímero natural se le denomina caucho. 22 El caucho natural es viscoso y pegajoso y al enfriarlo se vuelve quebradizo. Su elasticidad se debe a que las largas cadenas que se forman se distribuyen al azar unidas por fzas. de Van der Waals y pueden modificar sus posiciones relativas, deslizando unas sobre otras. Ya en 1839 se descubrió que las propiedades del caucho natural mejoraban notablemente cuando se mezclaba con azufre y se calentaba. El azufre reacciona con las moléculas de polímero y forma enlaces disulfuro entre ellas. A este proceso se le llama vulcanización. El caucho vulcanizado es elástico y no es quebradizo en frio ni pegajoso en caliente. 23 En 1906 se investigó la constitución del caucho natural y a partir de entonces se han intentado obtener cauchos artificiales (elastómeros) de constitución parecida al natural, como los polímeros del 2-clorobutadieno, o con el butadieno, que produce un caucho de calidad superior al natural. En la actualidad se consume más caucho sintético que natural, y tiene grandes aplicaciones en la fabricación de neumáticos, gomas, tapones, tacones y suelas de zapatos, colas y adhesivos. Cuando el la vulcanización se aumenta la proporción de azufre (entre el 30 y el 50%), se obtiene un polímero rígido, duro y fragil que se denomina ebonita y que se emplea en la construcción de instrumentos musicales. También cabe destacar el neopreno que se obtiene de la polimerización del cloropreno (2-clor-1,3-butadieno) y que utiliza óxido de zinc en lugar de azufre para los entrecruzamientos.

n CH2=CCl-CH=CH2 ----------> [-CH2CCl=CH-CH2-]n

El neopreno se utiliza para fabricar trajes de bucear, etc... 9.1.6.- POLIPROPILENO ( PP ) El monómero es el propileno, CH2=CH-CH3. Por su gran resistencia al calor, se emplea en la fabricación de objetos que precisan esterilización, como los artículos sanitarios en general.

256

También se emplea en la fabricación de utensilios de cocina, como aislante eléctrico, elementos mecánicos de electrodomésticos, parachoques de automóviles etc. En forma de película, se emplea ampliamente en sustitución de las celofanas en embalajes y artículos de escritorio 9.1.7.- OTROS PLÁSTICOS Además de los polímeros citados existen en la actualidad muchos otros polimeros de adición, como los policarbonatos (PC), los metacrilatos, etc.. 9.2.-POLÍMEROS DE CONDENSACIÓN La obtención de polímeros de condensación tiene lugar por reacción entre los monómeros pero con eliminación de moléculas sencillas, agua, amoniaco, etc... Las macromoléculas naturales: proteínas, polisacáridos y ácidos nucleicos son también polímeros de condensación, pero en esta pregunta nos vamos a referir exclusivamente a los polímeros sintéticos. Los monómeros que reaccionan por condensación poseen dos grupos funcionales reactivos en los extremos de la molécula, que les permite reaccionar entre ellos para formar dímeros, trímeros,...olígomeros y finalmente polímeros. Son ejemplos significativos de este grupo de polímeros los poliuretanos, poliamidas, poliesteres, etc... 9.2.1.- POLIAMIDAS Son polímeros en los que la función amida, - CO-NH- , se repite n veces en ´la macromolécula. Su aplicación más importante la constituye la fabricación de filamentos y fibras sintéticas que se conocen con el nombre genérico de nylon. En el caso del nylon 6-6, se obtiene por reacción del ác. 1,6-heanodioco (ác. adípico) con la 1,6-hexanodiamina, con desprendimiento de una molécula de agua y formación de una amida. Esta, al tener en sus extremos un grupo ácido y otro amino puede continuar su reacción con más moléculas de hexanodiamina y de ác. adípico respectivamente produciendo nuevas uniones amida y continuando la formación de la cadena. Hay que hacer notar que los enlaces amida son como las uniones peptídicas de las proteinas. El nylon fue la primera fibra sintética que se obtuvo (1923). El hilo de nylon tiene una gran resistencia a la rotura, cierta elasticidad, no arde y no lo ataca la polilla. Los tejidos de nylon no se encogen al lavarlos ni requieren planchado. 24 Además del nylon 6-6, existen otras poliamidas que emplean otros ácidos dicarboxílicos y otras diaminas diferentes, y que se usan ampliamente para fabricar fibras textiles. 9.2.2.- POLIÉSTERES Los poliésteres son polimeros en los que la función éster se repite n veces. El tipo de poliester depende de los monómeros iniciales que intervienen en la condensación. Uno de los más comunes es el polietilentereftalato ( PET ) formado a partir del 1,2-

257

etanodiol (etilenglicol) y el ác. 1,4-benceno dioico (ác. tereftálico). CH2OH-CH2OH + HOOC-Ph-COOH ----> CH2OH-CH2O-CO-Ph-COOH + H2O 9 SUCESIVAMENTE 9 [-O-CH2-CH2-O-OC-Ph-CO-O-CH2-CH2-O-]N Se pueden obtener otros poliésteres empleando otros ácidos dicarboxílicos y distintos alcoholes dihidroxilados. En España, a las fibras poliésteres se las conoce con los nombres comerciales de terlenka, tergal, terylene, etc... Sus propiedades son parecidas al nylon: resisten al arrugamiento y tienen poca tendecia a absorber humedad. 9.2.3.- LA BAQUEKELITA Es uno de los primeros polímeros que se sintetizaron. Los monómeros que constituyen este material son el fenol, OH-Ph y el metanal o formaldehído, H-CHO . Si la polimerización se realiza en medio ácido se obtienen polímros lineales, por el contrario en condiciones básicas se obtienen polímeros ramificados. 25 9.3.- SILICONAS Con este nombre se conocen los polímeros en los que las cadenas están constituídas por átomos de oxígeno y silicio alternados, unidos estos últimos a radicales orgánicos.

10.- NUEVOS MATERIALES