La historia de la petroquímica
Los Primeros Pasos
Ha sido un proceso de miles de años y miles de generaciones en e cual el ser
humano ha ido arrancando, paso a paso, los sectores del universo que lo rodea.
Conoció la combustión y los combustibles ante la presencia del fuego y los
convirtió en parte esencial de la vida; observó la fermentación de la uva y
fabricó vinos y vinagres; quiso perpetuar la figura de sus difuntos y preparó
resinas, ungüentos y aceites para conservar sus cuerpos; elaboró el pan; ensayó
con las plantas para aliviar sus dolencias y encontró numerosas especies
útiles; descubrió los colorantes y dejó huellas artísticas en cuevas, cerámicas
y monumentos; fabricó papel, vidrio, acero y perfumes.
El germen de la química estaba presente en ele ser humano en tiempos antiguos,
pero sus conocimientos y recursos eras escasos y rudimentarios.
La Primera Escuela
En la India, China y
Grecia se desarrolló antes de la era cristiana la primera manifestación de
prácticas relacionadas con el estudio de las sustancias naturales. Se le
conoció con el nombre de alquimia, palabra de origen árabe que significa La
Química y fue introducida en Europa en el siglo VII.
Su propósito era transformar en oro metales de poco valor y encontrar la
fórmula del elixir milagroso; un remedio para curar todas las enfermedades y
prolongar indefinidamente la juventud, la salud y la vida.
Los alquimistas mezclaban conocimientos y experiencias con la magia, el
misterio, la astrología y la superstición.
Usaban palabras y símboloscabalísticos, rituales, conjuros e invocaciones. Era
como una combinación de ciencia y hechicería y por ese motivo la Iglesia
Católica la prohibió a comienzos del siglo XIV.
A pesar de su leyenda negra, no todos los alquimistas fueron charlatanes y
aventureros audaces. Muchas personas honestas y con interés científico
practicaron la alquimia e hicieron contribuciones importantes al descubrimiento
de nuevos compuestos, a la elaboración de preparados medicinales y a la
aplicación de técnicas y métodos de experimentación. Dejaron también documentos
valiosos que sirvieron de guía a los estudios de una nueva disciplina que sería
fundamental para el avance de la humanidad. Con la prohibición de la alquimia,
el progreso en la investigación de la materia se estancó durante casi dos
siglos.
La Edad de Oro
Hace 300 años se
iniciaron cambios profundos en la sociedad. Las universidades se habían
fortalecido y eran centros destacados de generación de sabiduría. La imprenta
se había establecido como medio efectivo de divulgación delconocimiento.
La industria comenzaba a desplazar a la agricultura y la artesanía como
principal actividad económica. Todo esto trajo como resultado el impulso
definitivo de la química.
Se descubrieron numerosos elementos, entre ellos, el oxígeno y se explicó la
combustión. Se establecieron leyes sobre el comportamiento de gases, líquidos y
sólidos. Se determinó la naturaleza eléctrica de la materia.
Se descubrió la radioactividad*. Se identificó la estructura del átomo* y se
investigaron algunas de las partículas que lo componen.
Se elaboró un sistema moderno de símbolos para representar los elementos. Un
hecho decisivo para lo que sería en el futuro la industria petroquímica fue la
introducción de métodos sintéticos. Con estos procesos se obtienen
artificialmente sustancias que reproducen la composición y características de
compuestos naturales.
La úrea, una sustancia que segrega el organismo a través de la orina, fue
producida en el laboratorio, en 1828, combinando compuestos minerales.
Nació así lo que podría llamarse la química creativa, que es lo que hoy se
conoce como química del carbono o química orgánica; que ha permitido el
descubrimiento de aproximadamente medio millón de nuevos compuestos con
utilidad práctica.
Nace una Industria
El billar, un juego que tiende a desaparecer, fue muy popular hasta fecha
reciente.
Una mesa acolchada, tres bolas y un taco componen el equipo cuyo propósito es
hacer carambolas. Las bolas se fabrican con marfil que se obtenía de los
colmillos de elefantes que era el de mejor calidad. La cacería implacable de
estos animales fue haciendo cada vez más difícil la disponibilidad de este
material, lo cual estimuló la búsqueda de un sustituto.
En 1870, después de muchas pruebas, un investigador talentoso, y afortunado
mezcló celulosa, una sustancia que se encuentra en todas las plantas, con un
ácido y alcanfor y obtuvo una pasta que podía moldearse bajo la acción del calor
y que al enfriarse se hacía dura y resistente.
El celuloide, como se le llamó, resolvió el problema del billar y rápidamente
encontró numerosas aplicaciones en la fabricación de peines, muñecas, marcos de
espejos, joyeros y películas. Fue el primer plástico fabricado por el ser
humano.
Después de 40 años ocurrió otro invento de importancia. Esta vez, tratando de
encontrar un sustituto para la laca, se combinaron dos compuestos de carbonos y
se obtuvo un producto compacto, liviano y muy fuerte. Al vaciarlo en un molde y
aplicando calor se endurecía y reproducía exactamente la forma del molde.
Se le utilizó en principio para fabricar aparatos y accesorios telefónicos. Se
le dio el nombre de Bakelita y la gente se fue acostumbrando a este nuevo
material que no era metal, vidrio, piedra ni madera y no se oxidaba, no era
frágil, no se fragmentaba y no se astillaba.
La Materia Prima
Originalmente, cuando se fabricaban pocos productos, las materias primas
utilizadas eran las celulosas de la madera, sustancias de origen animal como la
caseína de la leche y algunos alcoholes producidos por fermentación.
Posteriormente, el carbón de piedra adquirió importancia y se amplió el número
y la variedad de los productos. Este mineral se calcinaba en ausencia de aire y
los vapores condensados formaban el alquitrán de hulla; un líquido negro y
espeso que contiene vario de los químicos básicos necesarios para la
elaboración de materiales sintéticos.
Desde los años veinte comenzó un cambio gradual hacia el uso del petróleo* y
del gas natural* como materia prima por su abundancia, conveniencia de manejo y
precio.
Actualmente, el carbón ha sido reemplazado casi totalmente por estas mezclas de
hidrocarburos* y desde 1942 la industria se ha identificado con el nombre de
petroquímica.
Los Químicos Básicos
La cantidad de artículos y productos de origen petroquímico que se venden en el
comercio es inmensa. Sin embargo, los químicos básicos con que elaboran son
relativamente pocos. Los más importantes son: etileno*, propileno*, butadieno*,
butilenos*, bencenos*, tolueno* y xilenos*.
Los Procesos:
En la industria petroquímica se elaboran dos tipos básicos de productos:
polímeros y no polímeros
Polímeros
Monómeros, polímeros y
polimerización son tres palabras muy importantes en el lenguaje petroquímico.
Un monómero es una molécula* simple de un compuesto que puede combinarse con
una molécula idéntica o similar para formar polímeros. La operación que se realiza
para lograr esto se llama polimerización.
Un ejemplo simple se tiene con una cadena. Cada eslabón de dicha cadena por
separado es un monómero. La cadena ya armada es un polímero. El trabajo de unir
los eslabones es la polimerización. El polímero (la cadena) puede tener desde
unos pocos centenares hasta millones de monómeros (eslabones) y cada polímero
tiene propiedades y características diferentes. Eso es parte de los que se hace
en las plantas petroquímicas mediante calor, presión y combinaciones químicas
para fabricar plásticos, fibras sintéticas y cauchos sintéticos. Ejemplo: el
etileno, uno de los químicos básicos indicados anteriormente, es un monómero
(eslabón).
En uno de los diferentes procesos que existen, a éste monómero se le comprime
con presión moderada, se calienta y se le añade un indicador de polimerización
(para formar la cadena) y otras sustancias químicas (para darle propiedades
especiales). Posteriormente, se le comprime de nuevo con presión muy alta y se
obtiene un tipo de polietileno; un conocido polímero (la cadena) utilizado para
fabricar juguetes, empaques de alimentos, flores artificiales y bolsas
plásticas.
No Polímeros
Los productos en esta categoría se obtienen mediante procedimientos químicos
normales de mezcla, combinación y transformación sin formar cadenas
poliméricas.
Los Productos Terminados
Como se ha indicado, la industria petroquímica elabora compuestos químicos
clasificados como polímeros y no polímeros. Estos compuestos pueden ser
obtenidos de derivados puros del petróleo y gas natural o combinados con
sustancias como oxígeno, cloro, azufre y otros. Los productos terminados que se
obtienen de estos compuestos químicos son los siguientes:
Plásticos
Polímeros a los cuales se les puede dar la forma deseada mediante la aplicación
de calor y/o presión de moldes por diversos procedimientos.
Se clasifican en termoplásticos y termoestables. Los termoplásticos son
aquellos que una vez endurecidos pueden fundirse y utilizarse de nuevo. Los
termoestables adquieren una forma permanente y no pueden ser fundidos. Ejemplo
de estos plásticos son losutensilios de cocina, bolsas se basura y las
cubiertas de aparatos telefónicos.
Fibra Sintética
Polímeros de consistencia elástica y suave que se elaboran en forma de hebras.
El material fundido se bombea a través de una pieza hiladora que tiene
numerosos orificios diminutos.
Los hilos que se formanendurecen al enfriarse y se les da la longitud deseada.
Ejemplo de esta categoría son las fibras acrílicas, el nylon y el poliéster
utilizados en la fabricación de paracaídas, cepillos, alfombras y prendas de
vestir.
Cauchos Sintéticos
Polímeros que se reproducen las propiedades del cauchonatural y que en algunos
casos son más resistentes al envejecimiento, agrietamiento y desgaste.
Neumáticos, botes salvavidas, mangueras y empacaduras son ejemplos
Fertililizantes
Productos utilizados para suministrar a los cultivos los elementos requeridos
para su desarrollo, básicamente nitrógeno, fósforo y potasio. El nitrógeno es
imprescindible para el crecimiento y floración; el fósforo para el desarrollo
de las raíces y el potasio para la formación de flores y frutos.
Los fertilizantes de nitrógeno se producen en su mayoría a partir de amoníaco
sintético en cuya fabricación se utiliza el gas natural.
Solventes:
Sustancia que disuelven otras sustancias para formar una mezcla uniforme u
homogénea llamada solución.
Se utiliza en el lavado al seco, para diluir pinturas y recubrimientos, en la
extracción de compuestos químicos de las plantas y en muchos otros usos
industriales.
Detergentes
Son los ingredientes activos de limpieza en polvos y líquidos para lavar. Han
reemplazado en gran parte el jabón en aplicaciones domésticas e industriales.
Productos agrícolas, medicinales e industriales:
Esta es una amplia gama de compuestos químicos que se fabrican de acuerdo con
formulaciones y requerimientos específicos. Se citan algunos ejemplo:
Agricolas: herbicidas, fungicidas, insecticidas.
Medicinales: aspirina, anestésicos, antiasmáticos.
Industriales: colorantes, sabores artificiales, refrigerantes.
