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Materias Primas y Materiales

La expresión materias primas presenta dos enfoques distintos, por un lado se puede considerar que abarca las sustancias no elaboradas obtenidas del subsuelo o producidas por la agricultura que son la base de los materiales que se utilizan en la producción de bienes o la provisión de servicios, pero por otro laso se puede considerar que abarca los materiales de base requeridos para la fabricación de un producto. Las materias primas son uno de los grandes pilares del desarrollo técnico-tecnológico.

Mediante tratamientos físicos o químicos (refinación, aleación, síntesis química, etc.) las materias primas obtenidas directamente de la naturaleza se transforman en materiales aptos para su uso en aplicaciones técnico-tecnológicas.Existe una variedad muy grande de materiales, a fin de sistematizar su análisis es interesante clasificarlos. Evidentemente existen diversas formas de hacerlo, según se tenga en cuenta sus orígenes, sus propiedades, su naturaleza, su estructura, etc. A continuación plantearemos algunas formas de clasificación:

1.- Clasificación de los materiales en función de su origen

En función de su origen, los materiales se pueden clasificar en: de origen mineral, de origen vegetal y de origen animal. Las materias primas de origen mineral pueden considerarse como no renovables, mientras que las de origen vegetal y animal pueden considerarse renovables.

MATERIALES DE ORIGEN MINERAL

Usamos el término mineral en forma genérica para referirnos a los constituyentes no vivos de la corteza terrestre, entre los cuales se incluyen elementos compuestos y mezclas que tienen rasgos definidos de composición química y propiedades. Generalmente son inorgánicos, pero a veces incluyen combustibles fósiles, por ejemplo carbón, petróleo, que son de origen vegetal o animal; los minerales son las materias primas de una amplia variedad de elementos (principalmente metales) y compuestos químicos.

Los MATERIALES de ORIGEN MINERAL se suelen dividir en metálicos y no metálicos (metales y no metales).

- MATERIALES METÁLICOSSon materiales metálicos los metales y sus aleaciones. Los metales son elementos químicos que presentan, en mayor o menor grado, características como: buena conductividad eléctrica y térmica, brillo, opacidad, dureza, fusibilidad, plasticidad, etc.Los materiales metálicos se pueden subdividir en dos grandes grupos: los ferrosos y los no ferrosos. El primer grupo comprende el hierro y los materiales de él derivados: el acero y la fundición. El segundo grupo comprende todos los otros metales y sus aleaciones. A su vez, en función del peso, los metales se pueden subdividir en dos grupos: metales ligeros y metales pesados. Los metales ligeros son aquellos cuyo peso específico es inferior a 5kg/dm³ (aluminio, magnesio, titanio, berilio, litio, bario, sodio, potasio, calcio, estroncio, rubidio, cesio, radio, etc.). Los metales pesados son aquellos cuyo peso específico supera los 5 km/dm³ (plomo, hierro, cobre, estaño, cromo, manganeso, cobalto, zinc, molibdeno, mercurio, plata, oro, platino, etc.)

- MATERIALES NO METÁLICOSEl término no metal incluye dos grupos de elementos: un grupo consta de elementos que tienen poca o ninguna similitud con los metales, generalmente no poseen sus características, y el otro grupo consta de elementos que no son más parecidos a metales, especialmente en cuanto a sus propiedades eléctrica; los elementos de este grupo son semiconductores. Algunas veces se los cita como metaloides. El primer grupo consta de gases (gases nobles, oxígeno, nitrógeno, hidrógeno, cloro, flúor), un líquido (bromo) y varios sólidos (carbono, fósforo, azufre, iodo). Los elementos de este grupo son malos conductores del calor y de la electricidad (excepto el carbón puro cuando se encuentra bajo la forma de grafito); no tiene brillo metálico, ni la dureza de los metales (excepto el carbón puro cuando tiene la forma de diamante). El segundo grupo incluye boro, silicio, arsénico, germanio, selenio, teluri, antimonio, polonio, etc., todos los cuales son sólidos que poseen, en cierto grado, propiedades semiconductoras, al respecto merece destacarse el germanio y el silicio.Recordemos que el silicio es uno de los elementos más abundante de la corteza terrestre, aunque casi nunca se lo encuentra en forma elemental, sino que en numerosos minerales, como el cuarzo por ejemplo, y es el componente principal de la arena. Se lo emplea desde la antigüedad en la fabricación del vidrio y de la cerámica, y hoy se usa también en la fabricación de transistores, circuitos integrados, células solares, cristales de cuarzo para relojes, fibra óptica y en la industria de los polímeros (plásticos) de silicona.El término no metal también se suele usar en un sentido amplio para referirse, en general, a los materiales sólidos que no son metales (plásticos, textiles, etc.).

MATERIALES DE ORIGEN VEGETAL

Estos materiales que, como su nombre lo indica, son de origen vegetal, están presentes en una gran cantidad de productos de la vida cotidiana. Su variedad y heterogeneidad es muy grande, y las propiedades y características varían mucho de unos a otros. Entre los mismos podemos mencionar: la madera, la celulosa, el algodón, el cáñamo, la goma, etc.

MATERIALES DE ORIGEN ANIMAL

Estos materiales están presentes en una gran cantidad de productos de la vida cotidiana. Su variedad y heterogeneidad es muy grande, y las propiedades y características varían mucho de unos a otros. Entre los mismos podemos mencionar: el cuero, la lana, la seda, etc.

2.- Clasificación de los materiales en función de su naturalezaEn función de su naturaleza los materiales se pueden clasificar en: naturales y artificiales.

MATERIALES NATURALES

Los materiales naturales son los que (en estado bruto, o sujetos a un proceso de purificación) existen en la naturaleza (por ejemplo: hierro, madera, cobre, petróleo, agua, mármol, arena, etc.).

MATERIALES ARTIFICIALES

Los materiales artificiales son los producidos por el hombre, partiendo de materiales naturales (por ejemplo: el papel, el bronce, el latón, el vidrio, la cerámica, etc.).Entre los artificiales podemos señalar a los sintéticos.

3.- Clasificación de los materiales en función de su estructuraDesde una óptica ingenieril, los materiales técnicos se pueden clasificar, según su estructura (atómica y/o microscópica), en cuatro grandes grupos: metales, cerámicas (y vidrio), polímeros y semiconductores, a éstos se les pueden agregar los compuestos. Los materiales compuestos son mezclas no homogéneas de los tres primeros. Los tres primeros y los compuestos pueden considerarse materiales estructurales, mientras que los semiconductores, que se caracterizan por su conductividad eléctrica particular, e intermedia entre la de los conductores y la de los no conductores, pertenecen a un campo particular, el de la electrónica. Esta clasificación se fundamente en el hecho de que las propiedades, es decir las características observables de los materiales técnicos, dependen de su estructura a escala atómica y/o microscópica.

Materiales de Construcción

Una categoría especial son los Materiales de construcción, entendiendo por materiales de construcción los utilizados en la construcción de edificios. La importancia del tema queda en evidencia cuando pensamos que la construcción ha sido a lo largo de la historia una de las actividades prioritarias del hombre.Los materiales de construcción pueden clasificarse en: naturales y artificiales.Entre los materiales naturales podemos mencionar: mármoles, granitos, arena, grava, maderas, etc.Entre los materiales artificiales podemos mencionar; piedras artificiales, productos cerámicos, ladrillos, tejas, vidrios, plásticos, etc. En la construcción los plásticos tienen un gran campo de aplicaciones, cañerías de agua y de luz, desagües, barnices, revestimientos protectores, paneles, etc.

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Recursos energéticos: características y beneficios

En nuestra vida diaria utilizamos varios tipos de recursos energéticos. Un recurso energético es aquel elemento que está en la naturaleza y que, al quemarlo o transformarlo, puede producir algún tipo de energía. Esos recursos se usan para resolver problemas del ser humano y hacer así más grata y cómoda su vida.

Los más conocidos son los combustibles:

La leña La parafina La bencina

El carbón El gas El petróleo..

La vida sin combustibles

La ciudad de Santiago, nuestra capital, está siempre bullente de actividad.

Buses corren por las calles, automóviles se trasladan raudos, oficinas iluminadas y calefaccionadas en invierno.

Tu propia casa está llena de energía: la corriente eléctrica, el gas, la parafina.

Éste es nuestro mundo actual. Movido por la energía que proporcionan los combustibles.

Imaginemos por un momento que no existe la energía eléctrica:

Tu casa debe alumbrarse con velas, no podrás ver televisión ni escuchar radio. No funcionará el refrigerador y éste será un artefacto inútil. Tu mamá deberá usar

las antiguas artesas para lavar la ropa, ya que no funcionará la lavadora.

Del computador habrá que olvidarse. Las cuentas y las cartas tendrás que hacerlas a mano, con el lápiz y sin calculadora.

Pensemos además que tampoco habrá gas disponible para el uso de la casa.

Como no hay anergía eléctrica ni gas habrá que usar leña o carbón para calentarse y cocinar.

Supongamos, además, que no existen la bencina ni el petróleo.

En la calle no habrá ya micros ni autos ni camiones; veremos, sí, muchas carretas y carros de mano trasladando gente y productos.

La gente no podría vivir muy cómoda en las actuales ciudades y empezaría a irse hacia el campo, donde pueda usar leña y tener caballos para el trabajo y para trasladarse.

Hay algunas personas que dicen preferir este tipo de vida. Pero habría que pensar qué opina el resto.

¿Qué dices tú?

Junto a tu profesor y a tus compañeros realicen un debate sobre este punto.

¿Puedes imaginar cómo era la vida del hombre de las cavernas?

Piensa, además, que, en un principio, el hombre primitivo no conocía el fuego o no sabía cómo usarlo.

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Efectos contaminantes de algunos combustibles

Sin duda que los combustibles proporcionan bienestar al hombre.

Pero también es cierto que algunos de ellos contribuyen enormemente a la contaminación del aire o atmosférica.

La atmósfera, la capa de aire

que rodea a la Tierra, permite la vida en ella y proteje a ésta y a los seres humanos.

Esta capa de aire puede ser contaminada por los incendios forestales; por los humos de las industrias; por la emisión de gases por combustión de petróleo, carbón u otro debidas a la actividad humana.

En efecto, la contaminación que produce el hombre se origina en la combustión de carburantes como el petróleo y sus derivados, el carbón, la leña y el gas natural.

En la combustión de éstos se emiten gases

como el monóxido de carbono, el benzopireno, el óxido de nitrógeno y el óxido de azufre.

Por lo tanto, los transportes, las calefacciones domésticas, las centrales térmicas, que usan este tipo de combustibles, son los principales focos de emisión de contaminantes para el aire.

Las erupciones volcánicas son también un importante agente contaminante, aportando millones de partículas a la atmósfera.

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Materiales existentes

La naturaleza ofrece gran variedad de materiales para que el hombre pueda utilizarlos en su provecho.Aquellos que obtiene directamente desde el medio, sin procesos previos de elaboración o con muy pocos, los llamaremos MATERIAS PRIMAS:

Madera Piedra Arena Lana Caucho Algodón

Otros materiales, que están también en la naturaleza, requieren de ciertos procesos de transformación para que puedan ser utilizados, a éstos los llamaremos MATERIALES ELABORADOS:

Papel Cartón Plástico Telas (géneros) Metal Cuero

Yeso Plasticina

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Madera

IDENTIFICACIÓN PROCEDENCIA TRANSFORMACIONES

La madera es la parte dura de los árboles que está debajo de la corteza.Según el tipo de árbol, hay maderas duras y maderas blandas.La madera es la materia prima mejor utilizada por el hombre.

La madera se obtiene de los árboles que conforman los bosques de la Tierra.Los bosques se dan en climas muy diferentes pero todos deben tener humedad suficiente para el desarrollo de los árboles.

Es seguro que las primeras armas usadas por el hombre primitivo fueron bastones hechos con ramas de árboles.Hasta hace poco, la madera era la principal fuente de combustible.Se emplea, además, en construir viviendas; se usa como estacas para cercar tierras; en la construcción de embarcaciones; en utensilios domésticos (como los "perros" para la ropa); en vasijas para vino, y en mil aplicaciones distintas.

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LanaLa lana es una de las fibras textiles más utilizadas en Europa desde tiempos remotos. Este nombre se aplica a las fibras suaves y rizadas que se obtienen principalmente de la piel de las ovejas domésticas y que se utilizan en la fabricación de textiles, pero existen además otros animales que la proporcionan (aunque en menor cantidad), tales como la alpaca, el camello, el guanaco, la cabra de cachemira, el conejo de angora, la llama, la vicuña, la cabra mohair y el yak.

Químicamente, la lana es una fibra de proteína llamada queratina, que se caracteriza por su finura, elasticidad (se puede alargar hasta un 50% de su longitud sin romperse), longitud (aproximadamente entre 35 a 350 mm) y aptitud para el afieltrado. Estas características se deben a que la superficie externa de las fibras que la forman está constituida por escamas muy pequeñas, abundantes y puntiagudas que sólo están fijas por su base y encajadas a presión.

Dependiendo del tipo de lana (según el animal del que proviene) las escamas varían en la finura y rizo de la fibra, lo cual le proporciona más o menos elasticidad y resistencia. La elasticidad y la resistencia hacen que los tejidos de lana se deformen menos que los fabricados con otras fibras naturales. Estas particularidades le permiten ser utilizada preferentemente como fibra textil, además de su ligereza, sus propiedades aislantes y su capacidad para absorber humedad.(El valor de la lana en el mercado depende de su finura y de la longitud de la fibra. También se considera su resistencia, elasticidad, cantidad de rizo y su uniformidad).

La lana en vellón está impregnada del sebo del animal, el cual varía entre un 15 y 75% de su peso total, por lo tanto, el primer paso para procesarla es eliminarlo mediante un lavado.

Antiguamente, las ovejas salvajes tenían una primera capa corta y lanosa que estaba cubierta por una capa de pelo largo, tosco y recto. Este pelo ha desaparecido a lo largo del tiempo en las variedades domésticas, ya que las crías se han ido seleccionando para mejorar tanto la calidad como la abundancia de lana. Pero no sólo basta escoger a los mejores especimenes ya que también la producción de lana de oveja depende de la nutrición, del clima y de su cuidado.

Las ovejas generalmente se esquilan (cortar la lana) una vez al año, en primavera o a comienzos del verano, pudiéndose esquilar dos veces año en las regiones donde el clima es templado. La forma de cortarla es muy cerca de la piel, para lo cual se utilizan esquiladoras mecánicas que la cortan en una sola pieza, llamada vellón. El peso promedio del vellón de una oveja de la mejor variedad es de 4,5

kg. También se obtienen pequeñas cantidades de lana de los corderos sacrificados para su consumo; esta lana se clasifica como lana de “segunda”porque la lana se obtuvo de animales muertos.

Producción: Alrededor del 40% de la producción mundial de lana se obtiene de ovejas merinas y un 43%, de variedades cruzadas. El 17% restante procede en su mayoría de variedades especiales de oveja y otros animales tales como el camello, la alpaca, las cabras de Angora, Cachemira y Mohair, la llama, la vicuña, el yak y el guanaco. La lana se utiliza en la fabricación de mantas, alfombras, tapicerías y confección de ropa.

Actualmente se utilizan más de mil millones de cabezas para la producción de esta fibra textil. La producción mundial de lana bruta lavada era de 1,6 metros en 1993.

Al esquilar un animal, la lana varía y que la longitud de la fibra, la finura y la estructura dependen de la parte del cuerpo del que provenga, es decir, de las diferentes partes de la piel. La calidad de ésta también cambia según las diferentes variedades de oveja. La oveja merina es la que proporciona la lana más fina, la de mejor calidad.

Procesamiento de la lana

El primer paso que se realiza en el proceso es el de ordenar las fibras porque cada vellón es independiente debido a que se obtuvo de diferentes partes del cuerpo del animal, por lo tanto, las características de las fibras no son las mismas. A continuación las fibras se separan en montones de acuerdo a características similares (longitud, color, finura, etc), lo más importante es considerar su calidad y longitud. Después las fibras se limpian porque la lana está impregnada de sebo, una sustancia grasienta compuesta por lanolina y churre y suciedad; para esto se usan detergentes y jabones básicos (la lanolina se aprovecha para fabricar muchos productos).

Una vez que la lana está limpia, se desenreda y se estira en una capa fina y continua.

Cuando la lana se procesa se obtienen dos productos: lana cardada y lana peinada.

En el sistema de cardado las fibras de lana se cardan, es decir, se trabajan con una máquina, la cardadora, provista de unos cilindros con alambres flexibles que convierten la lana en un manto delgado y uniforme. Para hilar la lana cardada, el manto se divide en cintas finas que se frotan, enrollan y estiran para formar el hilo. El procesado de la lana cardada varía según el método de hilatura que se vaya a usar.

En el sistema de peinado, las fibras se peinan y se separan las largas de las cortas. Los tejidos de lana peinada, como la tela de gabardina, se tejen con hilados compuestos por fibras largas y delgadas, trenzadas y apretadas para formar una superficie lisa. Para hilar la lana peinada, ésta se procesa en unas máquinas peinadoras que colocan en la misma dirección las fibras largas. La hebra resultante se aprieta haciéndola pasar por varias máquinas hasta obtener un hilo fino.

Las fibras que son cortas se cardan (se separan); las fibras que son largas se usan para formar unas hebras llamadas estambres, las cuales están listas para su hilado. Es importante que las fibras tengan una longitud uniforme, ya que las fibras cortas son difíciles de hilar. Los tweeds, se tejen con lana cardada; esta lana se caracteriza porque sus hebras son pesadas y están formadas por fibras cortas desordenadas, dándole así, a los tejidos, la apariencia de ser gruesos y con una superficie difusa.

Australia es el primer productor y exportador de lana en el mundo, siguiéndole la antigua Unión Soviética, China, Nueva Zelandia y Sudáfrica. En Latinoamérica se destaca Argentina y Uruguay. El hemisferio sur proporciona más de la mitad de la producción mundial (Argentina, Uruguay y la República de Sudáfrica). Los principales importadores son los países de Europa occidental, Estados Unidos y Japón.

La Wool Commission regula, desde 1920, el mercado mundial ya que a través de él se comercia casi la mitad de la producción del mundo, la cual es adquirida por China, Japón, países de la ex-Unión Soviética y otros.

Todos los tejidos de lana deben llevar una etiqueta que indique claramente el porcentaje de lana que contienen y la descripción de la fibra utilizada; es decir, si es virgen, reprocesada o reutilizada. La lana virgen es la lana nueva (no se ha usado antes para hacer otro tejido); la lana reprocesada es la que se aprovecha de restos de otros tejidos y se reprocesa en uno nuevo; la lana reutilizada es la fibra que se recupera de tejidos usados, rehilados y retejidos.

Bibliografía:

Gran Enciclopedia Interactiva Siglo XXI. Tomo 9.

Enciclopedia Larousse. Tomo 4.

Enciclopedia Encarta

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Piedra


La piedra es una sustancia mineral, de dureza variable, compacta, distinta a la tierra y a los metales.

Bloques de piedra, de diferentes tamaños, según las necesidades, se obtienen de las canteras.También se obtiene la piedra, más pequeña o guijarro, de los lechos de río.Según la dureza de la piedra, ésta debe buscarse en lugares especiales que contengan el tipo requerido.

Desde pequeñas puntas de flecha hasta enormes templos se deben a la piedra.Poco usada hoy en día para fabricar utensilios domésticos, antaño se hacían molinos de piedra, armas de piedra, casas de piedra, puentes y acueductos de piedra.Hoy se hacen muros adornados con piedra y de preferencia se usa la piedra pequeña como ripio en las mezclas de albañilería.También se mantiene el uso artístico de la piedra para crear esculturas y obras de arte.

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Caucho


El caucho natural es un líquido lechoso que fluye de ciertos árboles. Con él se hace el conocido hule o goma.

Los árboles de caucho natural son originarios de la zona amazónica sudamericana, pero fueron llevados a Indonesia y Malasia donde se produce hoy la mayor cantidad de caucho natural.

Descubierto hace más de un siglo, hoy el caucho es una de las materias primas más importantes del mundo.Primero se usaba para fabricar gomas de borrar, luego para fabricar impermeables, y hoy, debido al auge de la industria automovilística se fabrican millones de neumáticos.El caucho natural no cubre todas las necesidades por lo que hoy la producción de caucho sintético casi triplica a la producción de caucho natural.

Arena


Es un material inerte (sin vida) que se acumula debido a procesos de erosión de zonas pedregosas.La erosión pueden provocarla el viento o el agua.Por lo general, es muy fina, parecida a la harinilla, aunque puede tener varios rangos de

La arena, como material natural, se la puede encontrar en:DesiertosZonas costerasLechos de ríos

Mezclada con cemento y piedras se usa en construcciones de concreto.Aunque todas las arenas podrían utilizarse en la construcción, formando parte de mezclas de albañilería, la única que se usa para tal efecto es la arena procedente de los lechos de ríos.

finura (delgada o más gruesa)

AlgodónEl algodón es una fibra vegetal natural de gran importancia económica como materia prima para la fabricación de tejidos y prendas de vestir.

La generalización de su uso se debe sobre todo a la facilidad con que la fibra se puede trenzar en hilos. La resistencia, la absorbencia y la facilidad con que se lava y se tiñe también contribuyen a que el algodón se preste a la elaboración de géneros textiles muy variados.

Especies algodoneras

Producen el algodón una serie de árboles y arbustos pequeños de un género encuadrado en la familia de las Malváceas, a la que pertenecen también las plantas Hibiscus. El capullo se transforma al desarrollarse en una bola oval que, cuando madura, se abre y descubre gran número de semillas de color café o negras cubiertas de una masa de pelos blancos. Cuando maduran por completo y se secan, cada uno de estos pelos es una célula, aplanada, con un acusado retorcimiento en espiral y unida a una semilla. La longitud de las fibras individuales oscila entre 1,3 y 6 cm. De las semillas nacen además otras fibras más cortas.

Cultivo

El algodón exige una estación de crecimiento prolongada con abundante sol y agua y tiempo seco durante la recolección. En general, estas condiciones se dan en latitudes tropicales y subtropicales de los hemisferios norte y sur.

El cultivo del algodonero suele ser anual; la primera labor es el tronzamiento (corte) mecánico de la parte aérea de las plantas; a continuación se entierran estos restos vegetales y se deja descansar el suelo hasta el laboreo. La época de plantación es muy corta y tras ella, las plantaciones deben ser sometidas a cuidados intensos, ya que estas plantas son muy sensibles al ataque de las malezas y parásitos.

La recolección y la selección se suelen realizar a mano, en especial en países que tienen mano de obra barata; con ello se consigue un algodón de mejor calidad. Sin embargo existen algunos países donde la recolección se lleva a cabo de forma mecánica (Estados Unidos, Israel, Australia, etc). Las recogedoras tienen un tambor vertical provisto de husillos que enganchan el algodón y lo arrancan de las bolas de semillas abiertas. Las peladoras son máquinas menos selectivas que arrancan las bolas de la planta.

Transformación

Cuando el algodón llega a la planta desmotadora, se carga en el edificio por medio de conductos colocados en los camiones y remolques. En muchos casos, pasa primero por una secadora que reduce el contenido de humedad para facilitar las siguientes operaciones.

A continuación pasa a unas máquinas que separan del algodón toda la materia extraña: suciedad, restos de hojas, etc. El algodón limpio entra en las desmontadoras, que separan la fibra de las semillas. Por último, las fibras se empaquetan en balas, luego viene el proceso que implica básicamente la apertura, mezcla, cardado (en algunos casos también peinado), estirado y torcido para producir el material de los telares.

A continuación tiene lugar el hilado propiamente dicho. Este puede ser manual con el huso y la rueca, o con un torno de hilar. Sin embargo a nivel comercial se utilizan las hiladoras mecánicas. En todos los casos lo que se persigue es que se agrupen y tuerzan los filamentos continuos para formar hilos de varias hebras.

En el caso de las fibras cortas hay que cardarlas para combinar las fibras en una estructura continua semejante a la de una cuerda, peinarlas para estirar las fibras largas y torcer las hebras continuas resultantes. El torcer más o menos los hilos determina algunas de sus características; una torsión ligera proporciona telas de superficie suave, mientras que los hilos muy torcidos producen tejidos de superficie dura, resistentes a la abrasión y menos propensos a ensuciarse y arrugarse; sin embargo, los tejidos hechos con hilos muy torcidos encogen más.

Tejido

Para tejer se utiliza el telar y dos conjuntos de hilos, denominados respectivamente urdimbre (o pie) y trama. Los hilos de la urdimbre van a lo largo del telar, mientras que los de la trama van en dirección transversal. La trama se suministra por los lados del telar desde unas bobinas que se cambian automática o manualmente cuando se acaba el hilo. La lanzadera del telar hace pasar los hilos de la trama a

través del telar, entrelazándolos perpendicularmente con la urdimbre. Modificando el número de hilos de la urdimbre y alterando la secuencia con la que se levantan o se bajan se logran diferentes dibujos y texturas. Durante el tejido, una capa protectora provisional conocida como imprimación protege los hilos de la urdimbre para evitar que se dañen.

Teñido y estampado

El teñido del algodón puede ser de distintas formas: las telas pueden colorearse una vez tejidas (tinte en la pieza), pueden teñirse las fibras sueltas en una cuba (tinte en bruto) y, por último, puede teñirse el hilo o filamento antes de tejerlo (tinte en el hilo).

El principal método para estampar dibujos en algodón es el huecograbado mediante rodillos; en este proceso el dibujo se graba en rodillos de cobre (un rodillo para cada color) y se llenan las depresiones de los rodillos con pasta de estampado; a continuación se pasa la tela por los rodillos.

Otros procesos de acabado

Además del teñido y el estampado, la tela recibe otros acabados para mejorar su aspecto y cualidades, como por ejemplo tratamientos para mejorar la resistencia a las arrugas en textiles como el algodón que no tiene la elasticidad de la lana o la seda. Los últimos avances en cuanto a acabados resistentes a las arrugas son los de planchado duradero o planchado permanente; además de lograr resistencia a las arrugas, estos acabados proporcionan pliegues permanentes.

Mediante diversos tratamientos químicos también es posible mejorar la resistencia al encogido, a las manchas y a la suciedad. Otros procesos de acabado protegen contra el deslizamiento de los hilos o contra los daños provocados por el moho, las polillas o el fuego.

Aplicaciones del algodón

Además de prendas de vestir y objetos domésticos, el algodón se usa en productos industriales como filtros para acondicionadores de aire, balsas salvavidas, cintas transportadoras, carpas, neumáticos de automóvil, piscinas, cascos de seguridad o ventiladores de mina.

En muchas aplicaciones los textiles con recubrimientos protectores de plástico proporcionan mayor flexibilidad, menor peso y mejores resultados que los metales. Aunque para los productos industriales se utiliza toda clase de fibras, muchos se fabrican con una combinación de fibras sintéticas sobre una base de algodón.

Las fibras sintéticas hacen que la tela sea resistente al moho y se seque rápidamente, mientras que el algodón, más barato, proporciona volumen y

estabilidad. En cuanto al uso artístico del algodón está la vestimenta; el mobiliario; el encaje y los tapices.

Producción

Las fluctuaciones en la producción de algodón, incluso dentro de un mismo país, son importantes. Las causas de estas variaciones suelen ser debidas a condiciones ambientales, como la existencia de parásitos o las precipitaciones, y a condiciones económicas, como los costos de producción y la competencia de las fibras sintéticas. A pesar de ello, el algodón sigue siendo una materia prima importantísima para la industria textil.

La producción mundial a principios de la década de 1990 era de 18,9 millones de toneladas anuales. En la década de 1930, Estados Unidos producía más de la mitad de todo el algodón del mundo; en la actualidad, produce aproximadamente la sexta parte. Los otros grandes productores son China, India, Pakistán, Brasil y Turquía.

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Fabricación del papel Cuando se habla de papel, la mayoría de las personas piensa en árboles. Pero sólo recientemente en la historia del papel los árboles han llegado a ser la fuente principal de pulpa para su producción.

El papel se puede hacer de varios tipos de plantas, porque la celulosa es la base de todos los tipos de material vegetal.

Para hacer el papel, la celulosa es separada en fibras y luego es batida y mezclada en agua. Cuando se escurre el agua, queda una lámina de fibras entretejidas. Por trescientos millones de años ciertas especies de avispas han masticado materia vegetal o la celulosa para hacer papel, hasta que se forma una pulpa y ellas fabrican las colmenas de esta materia.

Según la tradición, se empezó a fabricar papel en China, hacia el 105 antes de Cristo, de trapos, redes de pescar, corteza de árboles, zacate y otras plantas. El papel puede ser considerado uno de los primeros productos hechos de desechos reciclados.

El papel más antiguo conservado se fabricó con trapos alrededor del año 150. Durante unos 500 años, el arte de la fabricación de papel estuvo limitado a China; en el año 610 se introdujo en Japón, y alrededor del 750 en Asia central. El papel apareció en Egipto alrededor del 800, pero no se fabricó allí hasta el 900. Los egipcios usaban un zacate para hacer el papel de papira.

El empleo del papel fue introducido en Europa por los árabes, y la primera fábrica de papel en Europa fue construida en 1151 en España. Esta fábrica usaba trapos viejos y lino.

En el transcurso de los siglos siguientes, la técnica se extendió a la mayoría de los países europeos. La introducción de la imprenta de tipos móviles a mediados del siglo XV abarató enormemente la impresión de libros y supuso un gran estímulo para la fabricación de papel.

Cuando la demanda de papel empezó a crecer en la segunda mitad del siglo XVIII, los trapos se hicieron escasos y la gente buscaba otras fuentes de fibra para hacer el papel.

Inventores probaron varios tipos de fibras, incluyendo la pulpa de madera que salió mejor. La fibra de madera fue la materia más disponible para hacer el papel y por eso a finales del siglo XIX la mayoría de las fábricas de papel empezaron a hacer papel de árboles.

Al mismo tiempo se trató de reducir el costo del papel mediante el desarrollo de una máquina que reemplazara el proceso de moldeado a mano en la fabricación del papel.

La primera máquina eficiente en dicha labor fue construida en 1798 por el francés Nicolas Louis Robert. La máquina de Robert fue mejorada por dos papeleros británicos, los hermanos Henry y Sealy Fourdrinier, quienes en 1803 crearon la primera de las máquinas que llevan su nombre. El problema de la fabricación de papel a partir de una materia prima barata se resolvió con la introducción del proceso de trituración de madera para fabricar pulpa, alrededor de 1840, y del primer proceso químico para producir pulpa, unos diez años después.

Estados Unidos y Canadá son los mayores productores mundiales de papel, pulpa y productos papeleros. Finlandia, Japón, la antigua Unión Soviética y Suecia también producen cantidades significativas de pulpa de madera y papel de diarios.

El proceso básico de la fabricación de papel no ha cambiado a lo largo de más de 2.000 años, e implica dos etapas:

1.- Trocear (desmenuzar) la materia prima en agua para formar una suspensión de fibras individuales y

2.- Formar láminas de fibras entrelazadas extendiendo dicha suspensión sobre una superficie porosa adecuada que pueda filtrar el agua sobrante.

En la fabricación manual de papel, la materia prima (paja, hojas, corteza, trapos u otros materiales fibrosos) se coloca en una tina o batea y se golpea con un mazo pesado para separar las fibras.

Durante la primera parte de la operación, el material se lava con agua limpia para eliminar las impurezas, pero cuando las fibras se han troceado lo suficiente se mantienen en suspensión sin cambiar el agua de la tina. En ese momento, el material líquido, llamado pasta primaria, está listo para fabricar el papel.

La principal herramienta del papelero es el molde, una tela metálica reforzada con mallas cuadradas o rectangulares. El dibujo de las mallas puede apreciarse en la hoja de papel terminada si no se le da un acabado especial.

El molde se coloca en un bastidor móvil de madera, y el papelero sumerge el molde y el bastidor en una tina llena de esta pasta. Cuando los saca, la superficie del molde queda cubierta por una delgada película de pasta primaria.

El molde se agita en todos los sentidos, lo que produce dos efectos: distribuye de forma uniforme la mezcla sobre su superficie y hace que las fibras adyacentes se entrelacen, lo que proporciona resistencia a la hoja. Mientras se agita el molde, gran parte del agua de la mezcla se filtra a través de la tela metálica.

A continuación se deja descansar el molde, con la hoja de papel mojado, hasta que ésta tiene suficiente cohesión para poder retirar el bastidor.

Una vez retirado el bastidor del molde, se da la vuelta a este último y se deposita con suavidad la hoja de papel sobre una capa de fieltro. Después se coloca otro fieltro sobre la hoja, se vuelve a poner una hoja encima y así, sucesivamente.

Cuando se han colocado unas cuantas hojas de papel alternadas con fieltros, la pila de hojas se sitúa en una prensa hidráulica y se somete a una gran presión, con lo que se expulsa la mayor parte del agua que queda en el papel. A continuación, las hojas de papel se separan de los fieltros, se apilan y se prensan. El proceso de prensado se repite varias veces, variando el orden y la posición relativa de las

hojas. Este proceso se denomina intercambio, y su repetición mejora la superficie del papel terminado.

La etapa final de la fabricación del papel es el secado. El papel se cuelga de una cuerda en grupos de cuatro o cinco hojas en un secadero especial hasta que la humedad se evapora casi por completo.

Fabricación mecanizada de papel

Aunque los procedimientos esenciales de la fabricación mecanizada de papel son los mismos que los de la fabricación manual, el proceso mecánico es bastante más complicado.

En la actualidad, más del 95% del papel se fabrica con celulosa de madera. Para los papeles más baratos, como el papel de diarios, se utiliza sólo pulpa de madera triturada; para productos de más calidad se emplea pulpa de madera química, o una mezcla de pulpa y fibra.

La primera etapa es la preparación de la materia prima. Los materiales más usados hoy día son los trapos de algodón o lino y la pulpa de madera.

La preparación de la madera para la fabricación de papel se efectúa de dos formas diferentes.

En el proceso de trituración, los bloques de madera se aprietan contra una muela abrasiva giratoria que va arrancando fibras. Las fibras obtenidas son cortas y sólo se emplean para producir papel prensa barato o para mezclarlas con otro tipo de fibras de madera en la fabricación de papel de alta calidad.

En los procesos de tipo químico, las astillas de madera se tratan con disolventes que eliminan la materia resinosa y la lignina y dejan fibras puras de celulosa.

Los papeles especiales se someten a tratamientos adicionales. El papel supersatinado es sometido a un proceso posterior de satinado a alta presión entre rodillos metálicos y otros rodillos cubiertos de papel. El papel estucado, como el empleado para la reproducción fototipográfica de calidad, se apresta con arcilla o cola y se satina. (Ver: Tipos de papel).

Tipos de papel El papel es un hoja delgada hecha con fibras de celulosa, sobrepuestas y prensadas a modo de fieltro, que se usa principalmente para escribir (a mano y a imprenta) y como material de embalaje.

Las fibras empleadas se obtienen directamente de diversas especies de plantas o, indirectamente, de trapos.

La materia prima usada para la fabricación del papel está representada por fibras de celulosa, de longitud variable, contenidas en la madera y en los trapos de algodón, lino y cáñamo, de los que se obtiene mediante procedimientos químicos y mecánicos.

La celulosa se encuentra también en algunas plantas anuales, como es el esparto, en la paja, etc. Con el fin de adaptar el papel a los distintos usos a que más tarde se destinará, durante el proceso de fabricación se añaden a la celulosa otras sustancias denominadas cargas (caolín, talco, carbonatos) y encolados (resinas, colas animales, almidón), los cuales quedan fijos en las fibras por medio de soluciones de sulfato de aluminio.

Además de la pasta de celulosa y de la pasta de trapos, que dan un producto más fino, como materia fibrosa se usa también la pasta de madera, la cual se introdujo en la elaboración del papel solamente desde que se adoptaron en la técnica de fabricación los métodos modernos.

El proceso final es idéntico tanto para las pastas obtenidas de la celulosa de los trapos como para la lograda mediante la mezcla de éstas con la madera, y sólo existen diferencias en la primera parte de la elaboración.

La gama de tipos de papel que se fabrica es muy amplia y depende de la utilización a que se destine. Desde el punto de vista puramente técnico se suelen clasificar en: Papeles finos, de pasta de trapos, a la que también se le pueden añadir celulosa; Papeles semifinos, preferentemente a base de celulosa y Papeles ordinarios, en los que prevalece la pasta de madera mecánica.

Estos tipos pueden ir sin encolar, semiencolados y a toda cola. Según los diferentes usos a que se destina, El papel se clasifica en:

1) Papeles para escribir o de escritorio: son papeles bien encolados y resistentes, que deben tener una superficie fina, ser blancos y no deben volverse amarillentos con el tiempo. Pueden ser verjurados, gofrados, con marca de agua, etc., con amplio gramaje: de 60 a 150 gramos. En esta clasificación pueden incluirse al papel oficio, secante, vegetal, carbón, gofrado, etc.

2) Papeles de imprenta: generalmente no son muy finos; pueden contener cargas minerales y pasta de madera que den opacidad a las tintas de imprenta. Para los diarios, que emplean grandes cantidades de este papel, no son necesarias unas características especiales, ya que en este caso el papel se obtiene con porcentajes considerables de pasta de madera mecánica, que es la más económica. También pueden mencionarse los papeles pigmentados, tales como el papel lustre, papel de regalo, etc., que surgen como una mejora del papel offset, con un baño en size-press que contiene dependiendo del tipo, además del almidón, pigmentos (caolín, carbonato cálcico,etc.).

3) Papeles mecano-técnicos: cubren una amplia gama, desde los papeles de embalaje a los papeles higiénicos. Son papeles de producción elevada que se fabrican en máquinas de anchos superiores y gran velocidad. A veces son bastos, sin tratamiento de depuración de pastas y sin blanqueo, ni cola.

4) Papeles para embalar: Existen diferentes tipos que van desde el muy fino (papel seda) hasta el grueso y consistente papel café (papel kraft).

Existen también una gran variedad de papeles especiales, como el celofán, que se obtiene convirtiendo la celulosa en viscosa; el papel pergamino, para el que se emplea pasta de celulosa sin encolar (la cual se pasa por un baño de ácido sulfúrico) y que se usa para documentos, ediciones raras y encuadernación de libros; el papel secante (sin encolar y que por capilaridad absorbe los líquidos), etc.

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Telas (elaboración)Las telas se elaboran mediante operaciones como tejido, trenzado o fieltrado. Las fibras que se utilizan para hacer telas son cinco:

lino, lana, algodón, seda y las fibras sintéticas (poliéster).

La primera etapa en la elaboración de telas implica la producción de la materia prima, ya sea el cultivo de algodón, lino u otras plantas, la cría de ovejas o gusanos de seda, o la producción química de fibras; a continuación, la fibra se hila y posteriormente se usa el hilo para tejer las telas. Después del teñido y el acabado, el material puede suministrarse directamente a un fabricante de productos textiles o a un minorista que lo vende a particulares que confeccionan prendas de vestir o ropa de casa.

Producción de materia prima

La fibra de algodón, el vellón de las ovejas o el lino deben ser procesados antes de hilarlos. El algodón en bruto se procesa con la desmotadora, que elimina las semillas y otras impurezas. Para obtener a partir del lino una fibra susceptible de ser hilada se utilizan diversas operaciones mecánicas y químicas. La lana debe ser clasificada y lavada antes de su hilado. La seda se desenrolla de los capullos después de ablandar la goma natural en agua caliente, lo que permite una separación fácil sin romper las finas fibras. Los filamentos continuos se agrupan y se tuercen para formar hilos de varias hebras; los filamentos rotos y el material de desecho se hilan de forma similar a la empleada para las fibras de algodón, lana o lino.

Las fibras sintéticas se suministran en forma de filamentos o de fibras cortas; la fibra de filamento continuo se convierte en hilo igual que la seda. Las fibras sintéticas cortas se procesan antes del hilado de forma similar al algodón crudo o la lana.

Hilados

Para obtener hilo a partir de filamentos continuos basta torcerlos, pero en el caso de las fibras cortas hay que cardarlas para combinar las fibras en una estructura continua semejante a la de una cuerda, peinarlas para estirar las fibras largas y torcer las hebras continuas resultantes. El torcer más o menos los hilos determina algunas de sus características; una torsión ligera proporciona telas de superficie suave, mientras que los hilos muy torcidos producen tejidos de superficie dura, resistentes a la abrasión y menos propensos a ensuciarse y arrugarse; sin embargo, los tejidos hechos con hilos muy torcidos encogen más.

Tejido

Para tejer se utiliza el telar y dos conjuntos de hilos, denominados respectivamente urdimbre (o pie) y trama. Los hilos de la urdimbre van a lo largo del telar, mientras que los de la trama van en dirección transversal. La urdimbre está arrollada en enormes bobinas llamadas enjulios o enjullos, situadas a los pies del telar, y se enhebra en el telar formando una serie de hilos paralelos. La trama se suministra por los lados del telar desde unas bobinas que se cambian automática o manualmente cuando se acaba el hilo. La lanzadera del telar hace pasar los hilos de la trama a través del telar, entrelazándolos perpendicularmente con la urdimbre. Modificando el número de hilos de la urdimbre y alterando la secuencia con la que se levantan o se bajan se logran diferentes dibujos y texturas. Durante el tejido, una capa protectora provisional conocida como imprimación protege los hilos de la urdimbre para evitar que se dañen.

Teñido y estampado

Las telas pueden teñirse de distintas formas: las telas pueden colorearse una vez tejidas (tinte en la pieza), pueden teñirse las fibras sueltas en una cuba (tinte en bruto) y, por último, puede teñirse el hilo o filamento antes de tejerlo (tinte en el hilo). Los hilos sintéticos también pueden recibir un tinte previo incorporando pigmentos coloreados en la solución de hilado antes de extruir los filamentos a través de las boquillas de hilatura (tinte en masa o solución).

Otros procesos de acabado

Además del teñido y el estampado, la tela recibe otros acabados para mejorar su aspecto y cualidades, como por ejemplo tratamientos para mejorar la resistencia a las arrugas en textiles como el algodón, el lino o el rayón hilado, que no tienen la elasticidad de la lana o la seda. Los últimos avances en cuanto a acabados resistentes a las arrugas son los de planchado duradero o planchado permanente; además de lograr resistencia a las arrugas, estos acabados proporcionan pliegues permanentes. Mediante diversos tratamientos químicos también es posible mejorar la resistencia al encogido, a las manchas y a la suciedad. Otros procesos de acabado protegen contra el deslizamiento de los hilos o contra los daños provocados por el moho, las polillas o el fuego.

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CartónEl cartón se define como un papel muy grueso que, por metro cuadrado, tiene una masa superior a 224 gramos, caracterizado por una rigidez muy superior a la del papel convencional.

Para su elaboración se utilizan las mismas técnicas que para el papel, con los procedimientos y materiales agregados para darle la consistencia necesaria.

Infinidad de productos alimenticios y bebidas con alcohol y sin alcohol representan algo menos del diez por ciento del gasto para el rubro, y en ellos cada vez más una gama muy variada de presentaciones en cartones, botellas y latas.

Los materiales básicos de los envases son papel, cartón, plástico, aluminio, acero, vidrio, madera, celulosa regenerada, tejidos y combinaciones como los laminados. Los tipos de envase incluyen cajas de cartón, cajones, paquetes, bolsas, bandejas, ampollas, envases forrados, botellas, jarras, latas, tubos, envases de aerosoles, tambores, embalajes y contenedores pesados. Entre los métodos de apertura de envases se incluyen tapones, cerraduras, corchos, anillas y precintos.

Incluso en la construcción tiene participación el cartón. Los métodos tradicionales de división interna de los edificios han consistido en muros de albañilería de 10 a 15 cm de espesor de hormigón, yeso o piedra pómez, pintados o encalados; también se han utilizado estructuras de madera o metal cubiertas con listones de madera enyesados. Hoy en día, el uso de cartón yeso y madera laminada está muy extendido.

Para conseguir mayor flexibilidad dentro de los edificios se emplean sistemas intercambiables y desmontables cuya única restricción es el espacio que queda entre los pilares. Estas separaciones pueden estar hechas de materiales metálicos, paneles prefabricados de cartón yeso, sistemas de cortinas plegables a modo de acordeón, o en caso de problemas de ruidos, cortinas plegables en sentido horizontal o vertical. Los materiales ligeros suelen tener el inconveniente de no aislar los ruidos y no proteger adecuadamente la intimidad.

La industria del panelado emplea chapa de madera y conglomerado para producir contrachapado, productos más modernos como el cartón madera y otros materiales empleados en la construcción de edificios. En la actualidad se están desarrollando nuevos productos que emplean tiras de madera laminada para fabricar vigas.

Otros usos del cartón

Hasta el desarrollo de la producción en serie en el siglo XIX, se hacían pocos libros y eran relativamente costosos; sus propietarios mandaban hacer a mano encuadernaciones refinadas, para protegerlos y embellecerlos. Los primeros ejemplos de este raro arte se remontan al pueblo copto, y fueron realizados en los monasterios egipcios hacia el siglo II d.C. Eran tablas de madera cubiertas de cuero, con correas, que guardaban un conjunto de hojas de papiro cosidas. Más tarde, en Oriente, las encuadernaciones fueron cajas ligeras de cuero o cartón pegadas a hojas de papel cosidas.

Algunas cubiertas de libros islámicos, hechas de cuero plegado, se decoraban magníficamente con adornos labrados y estampaciones en seco o fileteadas. Ciertas cubiertas de cartón mostraban escenas o diseños florales pintados o lacados.

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PlásticoLos plásticos son materiales polímeros orgánicos (compuestos formados por moléculas orgánicas gigantes) que son plásticos, es decir, que pueden deformarse hasta conseguir una forma deseada por medio de extrusión, moldeo o hilado. Las moléculas pueden ser de origen natural, por ejemplo la celulosa, la cera y el caucho (hule) natural, o sintéticas, como el polietileno y el nailon.

Los plásticos se caracterizan por una alta relación resistencia densidad, unas propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes.

Las enormes moléculas de las que están compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas, dependiendo del tipo de plástico. Las moléculas lineales y ramificadas son termoplásticas (se ablandan con el calor), mientras que las entrecruzadas son termoestables (no se ablandan con el calor).

El desarrollo de estas sustancias se inició en 1860, cuando el inventor estadounidense Wesley Hyatt desarrolló un método de procesamiento a presión de la piroxilina, un nitrato de celulosa de baja nitración tratado previamente con alcanfor y una cantidad mínima de alcohol. Su producto, patentado con el nombre de celuloide, se utilizó para fabricar diferentes objetos, desde placas dentales a cuellos de camisa. El celuloide tuvo un notable éxito comercial a pesar de ser inflamable y deteriorarse al exponerlo a la luz.

Durante las décadas siguientes aparecieron de forma gradual más tipos de plásticos. Se inventaron los primeros plásticos totalmente sintéticos: un grupo de plásticos termoestables o resinas desarrollado hacia 1906 por el químico estadounidense de origen belga Leo Hendrik Baekeland, y comercializado con el nombre de baquelita

Entre los productos desarrollados durante este periodo están los polímeros naturales alterados, como el rayón, fabricado a partir de la celulosa, del nitrato de celulosa o del etanoato de celulosa.

En 1920 se produjo un acontecimiento que marcaría la pauta en el desarrollo de materiales plásticos. El químico alemán Hermann Staudinger aventuró que éstos se componían en realidad de moléculas gigantes o macromoléculas. Los esfuerzos dedicados a probar esta afirmación iniciaron numerosas investigaciones científicas que produjeron enormes avances en esta parte de la química.

En las décadas de 1920 y 1930 apareció un buen número de nuevos productos, como el etanoato de celulosa (llamado originalmente acetato de celulosa), utilizado en el moldeo de resinas y fibras, y el policloruro de vinilo (PVC), empleado en tuberías y recubrimientos de vinilo.

Uno de los plásticos más populares desarrollados durante este periodo es el metacrilato de metilo polimerizado, que se comercializó en Gran Bretaña con el nombre de Perspex y como Lucite en Estados Unidos, y que se conoce en español como plexiglás. Este material tiene unas propiedades ópticas excelentes; puede utilizarse para gafas y lentes, o en el alumbrado público o publicitario.

Las resinas de poliestireno, comercializadas alrededor de 1937, se caracterizan por su alta resistencia a la alteración química y mecánica a bajas temperaturas y por su escasa absorción de agua. Estas propiedades hacen del poliestireno un material adecuado para aislamientos y accesorios utilizados a bajas temperaturas, como en instalaciones de refrigeración y en aeronaves destinadas a los vuelos a gran altura. El PTFE (politetrafluoretileno), sintetizado por primera vez en 1938, se comercializó con el nombre de teflón en 1950.

Otro descubrimiento fundamental en la década de 1930 fue la síntesis del nailon

Los plásticos se pueden clasificar de acuerdo a:

1.- El proceso de polimerización: Existen dos procesos para hacer polímeros, la condensación y las reacciones de adición.

La condensación produce varias longitudes de polímeros, mientras que las reacciones de adición producen longitudes específicas.

Algunos polímeros típicos de condensación son el nailon, los poliuretanos y los poliésteres.

Entre los polímeros de adición se encuentran el polietileno, el polipropileno, el cloruro de polivinilo y el poliestireno.

2.- La forma en que pueden procesarse: ya que de ello depende si se hará un plástico termoplástico o si es termodurecibles.

3.- La naturaleza química de un plástico depende de la unidad repetitiva que compone la cadena del polímero. Por ejemplo, las poliolefinas están compuestas de monómeros de olefinas, que son hidrocarburos de cadena abierta con al menos un doble enlace. El polietileno es una poliolefina. Su monómero es el etileno.

Otros tipos de polímeros son los acrílicos (como el polimetacrilato), los estirenos (como el poliestireno), los halogenuros de vinilo (como el cloruro de polivinilo), los acetatos y las resinas fenólicas, celulósicas o de aminas.

Los plásticos tienen cada vez más aplicaciones en los sectores industriales y de consumo.

Una de las aplicaciones principales del plástico es el empaquetado. Se comercializa una buena cantidad de polietileno de baja densidad en forma de rollos de plástico transparente para envoltorios. El polietileno de alta densidad se usa para películas plásticas más gruesas, como la que se emplea en las bolsas de basura.

Se utilizan también en el empaquetado: el polipropileno, el poliestireno, el policloruro de vinilo (PVC) y el policloruro de vinilideno. Este último se usa en aplicaciones que requieren estanqueidad, ya que no permite el paso de gases (por ejemplo, el oxígeno) hacia dentro o hacia fuera del paquete. De la misma forma, el polipropileno es una buena barrera contra el vapor de agua; tiene aplicaciones domésticas y se emplea en forma de fibra para fabricar alfombras y sogas.

La construcción es otro de los sectores que más utilizan todo tipo de plásticos, incluidos los de empaquetado descritos anteriormente. El polietileno de alta densidad se usa en tuberías, del mismo modo que el PVC. Éste se emplea también en forma de láminas como material de construcción. Muchos plásticos se utilizan para aislar cables e hilos, y el poliestireno aplicado en forma de espuma sirve para aislar paredes y techos. También se hacen con plástico marcos para puertas, ventanas y techos, molduras y otros artículos.

Otros sectores industriales, en especial la fabricación de motores, dependen también de estos materiales. Algunos plásticos muy resistentes se utilizan para fabricar piezas de motores, como colectores de toma de aire, tubos de combustible, botes de emisión, bombas de combustible y aparatos electrónicos.

Los plásticos se emplean también para fabricar carcasas para equipos de oficina, dispositivos electrónicos, accesorios pequeños y herramientas.

Entre las aplicaciones del plástico en productos de consumo se encuentran los juguetes, las maletas y artículos deportivos.

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Cuero


El cuero es un material que se extrae de la piel de algunos animales como vacas, toros, ovejas, etcétera, y que es utilizado para fabricar ropa de abrigo, algunos tipos de zapatos y otros objetos para adorno o uso práctico (cinturones, llaveros, billeteras)..

Los cueros para uso industrial se pueden obtener de una gran variedad de animales: cuero de cocodrilo, de avestruz, de pescado, de vaca, de oveja, etc.

Usando el proceso del curtido, los cueros crudos se hacen más resistentes y es posible fabricar con ellos zapatos, correoas, carteas, cinturones, etc. (Ver: Curtiembre)

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Leña

Obtenida de la madera, la leña se ha usado desde los tiempos más remotos para conseguir luz y calor. La leña, más aún si está seca, arde con mucha facilidad. La leña está presente en cualquier fogata de la playa o del campo. Hoy se usa todavía en las cocinas que hay en el campo. Incluso en algunos lugares cocinan sus alimentos en un fogón y sólo con leña.

¿Has visto alguna estufa a leña? ¿O quizás una cocina?¿Tú crees que la leña podría acabarse algún día?Tu profesor y tus compañeros pueden aportar datos muy interesantes al respecto, conversa con ellos sobre el tema.

Para ampliar el tema y saber sobre la Produccción de leña en Chile y en el mundo, ir a:

Producción de leña

Producción de leña En la historia de la utilización de la leña en el mundo en desarrollo se refleja la dependencia de las comunidades rurales de los bosques y los árboles. Con el correr del tiempo, la leña ha ido escaseando, y los pobladores de las zonas rurales han ido encontrando nuevas dificultades de abastecimiento. Al mismo tiempo, se ha ido degradando el medio ambiente en situaciones de escasez. Si siguen manifestándose estas tendencias, en algunas partes del mundo correrá peligro la supervivencia misma de la población.

Los motivos de esta situación están bien documentados, y se reconoce que el más importante es la creciente presión demográfica. Pero cualesquiera que sean las relaciones entre las tendencias de la población humana, la escasez de leña y el deterioro ambiental, es preciso admitir que el nexo existente entre la agricultura rural y el potencial de la actividad agroforestal se ha descuidado por mucho tiempo. Esta actividad no solamente podría proporcionar a las poblaciones rurales suficiente

combustible y otros bienes y servicios esenciales, sino que también podría contribuir a estabilizar los sistemas de producción alimentaria y detener o incluso invertir el empobrecimiento del medio ambiente rural.

La silvicultura rural y la agricultura tradicional

La escasez de leña se produce precisamente en las zonas que registran la más alta presión agrícola: las regiones áridas y semiáridas del trópico, el subtrópico y el Mediterráneo y algunas zonas más húmedas de gran densidad de población. Las características más importantes de dichas zonas son la vulnerabilidad de sus recursos forestales y el riesgo de su explotación debido a la fragilidad de los suelos y a las fluctuaciones climáticas. Por motivos tanto económicos como sociales, la única fuente de energía a disposición de la población rural y de parte de la urbana es la materia orgánica, especialmente la leña y el carbón.

Los sistemas agrícolas tradicionales han logrado integrar árboles útiles en las actividades agrícolas y han podido proporcionar en forma segura y continua madera para las necesidades locales. Una breve descripción de algunos de los sistemas agrícolas tradicionales permite formarse una idea del alto grado de refinamiento que se ha alcanzado, e ilustra la eficacia potencial de la actividad agroforestal en una amplia gama de medios ambientes, desde las regiones húmedas a las áridas.

Huertos caseros tradicionales

En el sudeste de Asia (Malasia, Indonesia, Sri Lanka, Viet Nam, Tailandia), en las llanuras fértiles de precipitaciones elevadas, los huertos caseros tradicionales desempeñan un papel de fundamental importancia. En estos sistemas se reconstituye la vegetación tropical de varios pisos con árboles frutales o de utilidad múltiple que sirven al hombre para abastecerlo todo el año de fruta, alimentos varios, forraje y leña.

El piso superior se compone por lo general de árboles tales como Durio spp., mango, caimito (Chrysophyllum cainito), y jaqueros. El piso medio tiene diversas especies de Eugenia (la preferida es el ciruelo de Java, E. jambolana), Psidium guava, Nephelium lappaceum y diversas especies de Anonaceae. El piso inferior puede consistir en papaya (Carica papaya), naranjo y plantas útiles de las familias Marantaceae: Maranta arundinacea y Zingiberaceae: Zingiber spp. y Curcuma spp. Plantados al azar se encuentran ejemplares de Sesbania grandifolia para obtener madera de construcción de edificios ligeros, corteza medicinal, flores utilizadas como verdura y nitrógeno para aumentar la fertilidad

del suelo. En el borde de los huertos se plantanmatas de bambú.

Con diversos esquemas de plantación es posible colocar árboles en un 2 a 5 por ciento de los terrenos agrícolas para leña y otras finalidades, sin menoscabo de la producción agrícola.

La leña proviene de la poda, del bambú y de Sesbania y de las hojas del cocotero y la cáscara del fruto. Una familia de cinco personas puede satisfacer sus necesidades de leña con seis cocoteros de más de cinco años. Los huertos caseros tradicionales han ayudado a conservar la fertilidad del suelo y a proporcionar leña con seguridad. En Java oriental el 63% de la leña proviene de los huertos de campo; en Java central del 49 al 81% de huertos caseros en los que se habían introducido especies de crecimiento rápido tales como Albizzia falcataria. Se calcula que la producción de una sola cuenca hidrográfica de Java central es de 7 a 9 m³/ha al año.

Especies de árboles para leña

Acacia auriculiformis:

Especie leguminosa productora de leña de excelente calidad aún en suelos pobres y zonas áridas. Es originaria de las sabanas de Papua Nueva Guinea y crece rápidamente alcanzando alturas hasta de 30m. El alto valor calorífico de esta especie (4800 a 4900 kcal por Kg.) la hace una especie apropiada para la producción de leña. Se utiliza dada su capacidad de proporcionar buena sombra y cobertura del suelo, y es utilizada tanto por su pulpa como por el forraje que produce.

Acacia mearnsii (Zarza Negra):

Es un árbol leguminoso que produce leña y carbón de excelente calidad. Su densa madera tiene un valor calorífico (3500 a 4000 kcal por Kg.) y crece en zonas con 500 a 700mm. de precipitación anual, excepto en Indonesia donde crece en elevaciones mayores a los 1000m. Es nativa de zonas de invierno frío del sur de Australia y Tasmania. Crece bien tanto en valles y depresiones como en laderas de montañas, y puede crecer en suelos pobres. Se usa para la producción de taninos y pulpa y es empleada para control de erosión y para mejorar suelos.

Acacia nilotica (Espino Egipcio):

Especie arbórea utilizada para producir leña, madera, forraje, taninos y resina en algunas regiones de Africa tropical, en India y en Pakistán. Esta especie es tolerante a la sequía por lo que sobrevive en sitios áridos. Crece en una amplia variedad de suelos, incluyendo los suelos pobres en nutrientes. Es una planta extremadamente espinosa y generalmente no crece más de 10m. de altura, por lo

que se recomienda únicamente en aquellas áreas donde la necesidad de leña sea absolutamente crítica. La madera de esta especie es dura y por lo tanto resistente al ataque de termitas y es impermeable al agua. Es muy popular para uso en la fabricación de durmientes de líneas ferroviarias, en la construcción de carretas y remos para embarcaciones.

Acacia tortilis (Espino Sombrillo, Sayal):

Esta especie provee de leña a gran parte de regiones áridas y semiáridas de Africa y Medio Oriente. Crece preferiblemente en suelos alcalinos y/o en suelos poco profundos. Sus requisitos climáticos incluyen temperaturas máximas de 50 C y precipitaciones anuales entre 100 y 1000mm. Tiene un alto valor calorífico (4400 kcal por Kg.) por lo que es una fuente excelente para leña y carbón. Es una especie resistente a la sequía y se utiliza para postes de cercas, forraje (contiene 19% de proteína) y para la estabilización de arena. Su única limitación es que es una especie muy espinosa y que la producción de semillas se ve reducida seriamente por el ataque de insectos (bruquidos).

Albizia lebbeck (Acacia amarilla, Kokko, Karana, Nuez India):

Es una especie leguminosa muy adaptable que produce leña. Es muy buena para la reforestación en suelos secos alcalinos. Rebrota bastante bien y su madera es muy densa y con un alto valor calorífico (5200 kcal por Kg.). Si bien crece en variados tipos de suelos, lo hace mejor en los francos y en condiciones de alta humedad. Este árbol retiene bien la tierra por lo que puede ser utilizado en prácticas de conservación de suelos como por ejemplo en terraplenes. Su madera es muy bonita y es también usada para forraje y por su resina. La fauna silvestre y el ganado deben mantenerse alejados de esta especie.

Cajanus cajan (Gandul):

Otra especie leguminosa tolerante a altas temperaturas y a sequías, creciendo en un amplio rango de suelos. Sin embargo, no tolera las heladas, la alta salinidad en el suelo, los períodos prolongados de sequía. Es una especie muy adaptable y fácil de establecer en elevaciones que van desde el nivel del mar hasta los 3000m. Su uso más notable es como alimento para consumo humano y animal durante la estación seca. Aunque su leña no es de tan buena calidad como la de otras especies, su rápido crecimiento la hace competitiva para producir leña en épocas de escasez. Finalmente, dado su uso como abono verde es usualmente utilizada en sistemas agroforestales como barreras vivas o cultivos en callejones.

Cassia siamea (Cassia Amarilla):

Esta especie es cultivada para la producción de leña en las áreas tropicales. Puede alcanzar hasta 5m. de altura en tan solo tres años y 15m. en diez años. Esta especie no tolera climas fríos y requiere de bastante luz para crecer rápidamente. Generalmente es utilizada en zonas de tierras bajas y prefiere temperaturas mas bien elevadas. Sus requisitos de precipitación anual van de 500 a 1000mm. Estos árboles son muy resistentes al ataque de termitas y dado lo atractivo de su madera es frecuentemente utilizada en ebanistería para la construcción de muebles. Se utiliza para barreras rompevientos y para reforestación en colinas y áreas montañosas.

Gliricidia sepium (Madre de cacao, Mata-ratón, Kakauati):

Esta especie fijadora de nitrógeno crece muy rápido. Prefiere altitudes por debajo de los 500m. Pero crece a elevaciones de hasta 1600m. Sus requisitos de lluvia van de 700 a 3700mm. con temperaturas entre 22 y 30 C. Resiste muy bien el ataque de termitas. Produce leña de buena calidad y madera apropiada para muebles y herramientas. Dado el valor nutritivo de sus hojas se utilizan como forraje para ganado. Además, produce excelente sombra así como también controla los insectos indeseables. Es generalmente una excelente opción para la construcción de barreras y cercos vivos y otros sistemas agroforestales.

Dalbergia sissoo (Sisu, Yette, Nelkar):

Esta especie de crecimiento rápido produce árboles de gran tamaño. Prospera en áreas con precipitación anual de 500 a 2000mm. y tolera condiciones áridas y semiáridas. Crece en temperaturas que oscilan de menos de 0 hasta casi 50 C. Produce leña de excelente calidad (5200 kcal por Kg.). Se le encuentra típicamente en suelos aluviales, y por lo general no crece bien en suelos arcillosos. Su madera es muy apreciada en la construcción y de mucha demanda para la construcción de muebles y embarcaciones. Varias especies de insectos dañan su sistema radicular. Se ha observado también que ciertos hongos atacan sus raíces en plantaciones de regadío. El ganado y los venados ramonean las plantas jóvenes.

Grevillea robusta (Encino Plateado):

Esta especie es muy versátil y ha adquirido popularidad en regiones templadas y subtropicales del mundo. Crece profusamente en climas con temperaturas que van de 15 a 20 C y precipitaciones de 700 a 2000mm. anuales. Tradicionalmente ha sido utilizada como sombra para árboles de café, pero actualmente es utilizada como leña, madera de construcción, postes y sus hojas se utilizan para la producción de abono verde. Es de fácil propagación y no cuenta con muchos

enemigos naturales. Tanto sus ramas como sus raíces son robustas, creciendo en suelos de poca fertilidad natural.

Leucaena leucocephala (Ipil-ipil, Guaje):

Leguminosa que crece en zonas con elevaciones menores a los 1.000 metros y lluvias anuales que oscilan entre los 500 y 2.000 mm. Sin embargo, esta especie puede resistir largas sequías. En su ambiente natural crece en suelos con pH que van de ligeramente ácidos a ligeramente alcalinos (5 a 8), por lo cual no es apta para suelos anegados o ácidos. Entre los productos útiles que se derivan de esta especie se encuentran: leña, forraje, poste, pulpa de madera, etc. También es recomendable para la construcción de barreras vivas, cultivos en callejones y otros sistemas agroforestales.

Prosopis juliflora (Mesquite, Algorroba, Robinia Negra):

Otro miembro de la familia de las leguminosas que crece en los climas calurosos y secos. Sus requisitos de lluvia varían entre los 150 y los 750 mm anuales, los que son apreciablemente menores que los de Leucaena y Robinia. Esta especie prospera en suelos arenosos y rocosos y es resistente a las heladas. Es utilizado en la producción de leña y carbón vegetal de excelente calidad. Otros productos útiles incluyen la madera, el forraje y la resina. Cabe mencionar y tener presente que tambien es una especie agresiva por lo que debe ser utilizada con mucho cuidado. Debe ser utilizada únicamente en áreas o regiones áridas donde los problemas de deforestación son críticos.

Sesbania sesban (Sesban, Suriminta):

Este árbol produce leña muy suave generalmente utilizada como forraje o concentrado para ganado. Esta especie crece ampliamente en regiones subtropicales de Africa, Asia y Australia. Es recomendable como reservorio forrajero o bien para producción agro-silvopastoril.

Situación en Chile

Extracción de Leña: Sobreexplotación

La leña sigue abasteciendo una proporción importante de las demandas energéticas nacionales, y aproximadamente un 25% del consumo energético proviene de ella. Para la población rural esta cifra debe ser mucho mayor, ya que no sólo se calefacciona con este recurso sino que la utiliza para preparar alimentos.

El crecimiento de la población y los grandes centros urbanos del sur del país, donde la calefacción de las viviendas se basa casi exclusivamente en la leña, ha generado fuertes

presiones sobre los bosques naturales y en particular sobre las especies de mayor contenido calórico.

En zonas como Coihaique, con gran concentración urbana, el valor de la leña se aproxima bastante al de la madera para aserraderos. La situación en las islas interiores del Archipiélago de Chiloé es también de fuerte deforestación por esta causa. Sin embargo, el área más crítica por sus consecuencias es la zona del bosque esclerófilo, desde el Río Maule al norte, donde la explotación de este tipo forestal está asociada a procesos de desertificación, los que se ven acentuados por la ganadería extensiva. La tabla siguiente muestra el destino de la leña en Chile.

Sector Consumo (M3/año) % del totalIndustria mayor 244.154 2,3Industria pan 95.538 0,9Empr. de Servicios 212.308 2,0Residencial rural 5.021.077 47,3Residencial urbano 5.042.308 47,5

Fuente: Donoso, P. 1991. Diagnóstico de la Situación Actual del Bosque Nativo en Chile. Trabajo presentado a la Comisión del Medio Ambiente de la Honorable Cámara de Diputados (mimeografiado).

Infor-Corfo, 1993. Estadísticas Forestales 1992. Instituto Forestal y Corporación de Fomento. Boletín Estadístico Nº 30.

Entre los tipos forestales más afectados por la explotación de leña se encuentran los renovables, especies como coihue, roble y tepa, entre otros.

Se estima que la producción de leña es la actividad que mayor cantidad de madera extrae del bosque nativo, alcanzado los 6,47 millones de m3 al año. El consumo residencial de leña y otros (carbón y desechos forestales e industriales) se estima en 0,6 m3 per cápita a nivel nacional, y en 2,4 m3 en las zonas rurales, valores que significan un volumen anual superior a los 8 millones de m3. Por otro lado, al considerar que el consumo nacional, ya sea residencial o industrial, de leña exclusivamente (como rollizo de bosque) es de 10 millones de m3, y si esta cosecha anual en el país se realizara en forma concentrada, implicaría que cada año se cortan aproximadamente 29.200 hectáreas de bosques nativos.

Consumo total y per cápita de leña y otros para uso doméstico

Habitantes Consumo total anual m3

Consumo per cápita m3

Sector rural 2.301.699 5.546.000 2,409Sector urbano: Ciudad con + 20.000 hab

9.195.514 1.876.185 0,204

Ciudad con - 20.000 hab

1.734.620 1.110.620 0,639

Total 13.231.803 8.532.308 0,645

Fuente: Infor-Corfo. 1993. Estadística Forestales 1992. Instituto Forestal y Corporación de Fomento. Boletín Estadístico Nº30.

La elaboración de una política dendroenergética que considere el desarrollo de una silvicultura con estos fines, así como de una tecnología eficiente para su aprovechamiento, podría revertir los efectos negativos que esta actividad tiene en los bosques del país.

Los recursos leñosos del bosque nativo son muy superiores al consumo anual. Cifras conservadoras estiman que entre la VIII Región del Biobío y la X Región de los Lagos se dispondría de una producción anual de 20 millones de m3 para la leña o carbón, que no tienen destino maderable. Sin embargo, una gran parte de este volumen no es económicamente accesible.

Fuentes Internet:

http://www.newforestsproject.com/listado_de_las_especies_de_arbol.htm

http://www.fao.org/docrep/p2070S/p2070s03.htm

http://lauca.usach.cl/ima/bosque.htm#Extacción de Leña: Sobreexplotación

Ver, además, completo estudio sobre la leña en los países en desarrollo, en:

http://www.fao.org/docrep/X5329s/x5329s04.htm

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CarbónExtraído de las entrañas de la tierra se ha usado desde siempre para hacer fuego.

Se quema un poco más lento que la madera, por eso se utiliza para hervir grandes cantidades de agua para producir vapor.

Ese vapor se ha usado en las llamadas máquinas de vapor.

Esas máquinas han prestado enormes beneficios al hombre, en el transporte y en la agricultura.

En un club deportivo, en una casa, en la playa en muchos lugares se hacen los tradicionales asados.

¿Has visto una parrilla para asados? ¿Qué es lo que se usa para cocer la carne o los pollos que se colocan sobre ella?Nárrale a tus compañeros lo sucedido en algún asado familiar.

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ParafinaEn cuanto llega el invierno la gente que usa estufas a parafina corre al servicentro a comprar este noble combustible líquido.

La parafina es uno de los varios productos que se obtienen del petróleo crudo.

Hasta hace poco tiempo, cuando no se conocían las estufas y cocinas a gas, se usaban también cocinas a parafina.

La parafina es un poco más barata que otros combustibles pero produce un olor desagradable al quemarse.

En lugares campestres son también comunes las lámparas a parafina.

¿Has visto alguna lámpara a parafina?

Pregúntale a tu mamá si ella ha usado alguna y que te cuente cómo funciona.

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Gas

El gas es uno de los combustibles más usados en la actualidad en la vida hogareña y en la industria.

En muchas fábricas se usa como fuente de energía para mover las máquinas.

En las plantas termoeléctricas se usa para mover turbinas que generan energía eléctrica.

En casi todos los hogares existen la conocida cocina a gas y la estufa a gas.

El gas licuado se vende en cilindros de acero, sellados.Aunque hoy se ha extendido la red de gas natural a través de cañerías que se reparten por toda la ciudad.

El gas es muy peligroso, por ello los niños, y también los adultos, deben ser muy cuidadosos en su uso y manipulación.

Los escapes de gas deben ser detectados y avisados de inmediato.

Hay que estar atentos a los gases venenosos que se producen durante la combustión del gas comercial, sobre todo con los calefones.

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BencinaLa mayoría de los autos y camionetas del mundo se mueven por un motor que funciona gracias a la bencina.Este uso positivo puede ser negativo si pensamos en calles llenas de autos, parados, y con los motores funcionando.Este factor negativo, que veremos más adelante al hablar de la contaminación, no puede ocultar el enorme beneficio que el hombre ha obtenido con el uso del motor a bencina, tanto para autos como para máquinas industriales.La bencina es otro combustible líquido derivado de la refinación del petróleo.

Es un combustible caro pues su precio está ligado al del petróleo.

Una actividad muy interesante será conversar con la persona que vende la bencina en la bomba. Pregúntale todo lo que se te ocurra sobre el combustible y luego lo comentas con tus compañeros.

BencinaLa mayoría de los autos y camionetas del mundo se mueven por un motor que funciona gracias a la bencina.Este uso positivo puede ser negativo si pensamos en calles llenas de autos, parados, y con los motores funcionando.Este factor negativo, que veremos más adelante al hablar de la contaminación, no puede ocultar el enorme beneficio que el hombre ha obtenido con el uso del motor a bencina, tanto para autos como para máquinas industriales.La bencina es otro combustible líquido derivado de la refinación del petróleo.Es un combustible caro pues su precio está ligado al del petróleo.

Una actividad muy interesante será conversar con la persona que vende la bencina en la bomba. Pregúntale todo lo que se te ocurra sobre el combustible y luego lo comentas con tus compañeros.

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PetróleoEl petróleo es como el padre de los combustibles líquidos que se conocen.

Casi todos ellos se obtienen del petróleo, luego de un proceso de refinación.

El petróleo se extrae desde las profundidades de la tierra, incluso de la tierra que está en el fondo del mar.

Este recurso se conoce desde los tiempos más remotos de la antigüedad.

En forma natural se lo usaba para curar heridas y para encender lámparas.

Hay una pregunta que tú y todos deben hacerse:

¿Cuándo se acabará el petróleo?En ese caso, ¿qué tendrá que hacer el hombre?

Ambas cuestiones puedes analizarlas con tu profesor y tus compañeros.

Las conclusiones debes comentarlas con tus padres.

Para ampliar el tema, Ver: Petróleo, el oro negro

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Petróleo, oro negro

El petróleo es una mezcla compleja de hidrocarburos, como los alcanos, alquenos y cicloalcanos. Las moléculas de hidrocarburos están formadas sólo por átomos de carbono e hidrógeno. En cuanto a sus principales características, el petróleo es un líquido de consistencia aceitosa, olor desagradable y color oscuro que se encuentra en depósitos subterráneos de la corteza terrestre.

A continuación se muestran algunas fórmulas de los hidrocarburos llamados alcanos.

Metano CH4

Etano C2H6

Propano C3H8

Butano C4H10

Lo llaman oro negro y con razón: actualmente, el petróleo es la principal fuente de energía de nuestro planeta.

Basta ver las tremendas congestiones y los miles de vehículos que se desplazan en todas las ciudades para saber que es la energía que mueve al mundo.

El uso del petróleo crudo obtenido de vertientes o el asfalto producido por la evaporación y oxidación de las filtraciones data desde tiempos prehistóricos.

De acuerdo con la Biblia, Dios dijo a Noé: “Haz un arca de madera resinosa y recúbrela con brea por dentro y por fuera”, el Arca de Noé fue asfaltada por completo.

En el año 1200 a. de C. se usaban en Babilonia lámparas de aceite mineral, descubriéndose más tarde la mecha diseñada en lino, médulas de junco o ciertas hojas.

En el año 230 a. de C. Filón de Bizancio construyó una lámpara con alimentación automática de combustible, incorporando Erón de Alejandría, en el año 120 a. de C., un flotador que regulaba incluso la intensidad de la luz.

El “fuego griego” era una mezcla de azufre natural, resina, bencina y cal viva. En el año 650, Calinico inventó el lanzallamas, y en 941, mil naves del Zar Igor fueron incendiadas frente a Bizancio.

Durante la Edad Media, el conocimiento del petróleo se mantuvo vivo en esta oscura época gracias a los conocimientos del Cercano Oriente, que culminaron con el desarrollo de la destilación, fraccionamiento o refinación.

El petróleo fue redescubierto por el mismísimo Marco Polo cuando viajó a Catai (o sea, a la actual China) en 1271. Lo que el legendario viajero definió como “un aceite de piedra que arde con facilidad y está hecho de roña y de otras cosas” está últimamente causando serios trastornos a las economías occidentales.

La civilización China ya obtenía petróleo de los pozos perforados, empleándolo para la luz y calor, y canalizándolo por tubos de bambú (Dinastía Shu Han, s. II d. C.).

En el Renacimiento se incorporaron mejores y mayores descripciones de los nuevos métodos de producción. Aparecieron alrededor del siglo XVI los primeros manuales sobre metalurgia y minería, que contenían los métodos más antiguos de producción de petróleo y asfalto.

¿Cuándo se inició la producción comercial de petróleo a nivel mundial?

A comienzos del siglo XIX, en la Época Moderna, la necesidad de aceite para la iluminación, así como de sal y agua, aumentó para los colonos

norteamericanos. Las perforaciones en busca de agua muy a menudo sacaban petróleo.

Samuel M. Kier, boticario de Pittsburg, decidió vender este elemento que salía de los pozos como “medicina universal” contra el reumatismo, la gota y la calvicie.

Edwin L. Drake perforó en 1859 en Titusville, Pennsylvania, un pozo de veinte metros de profundidad, que produjo históricamente el primer chorro de petróleo comercial de los Estados Unidos, con el fin de producir cantidades industriales de kerosina para la iluminación, con lo que comenzó el desarrollo de la industria petrolera actual.

El petróleo se transformó en una nueva fuente de energía del siglo XIX. Su importancia radicó en su alto poder calórico y en la invención de un nuevo tipo de motor, el motor de explosión, gracias al cual se desarrollaron nuevos medios de transporte: el automóvil y el avión.

Este se considera el inicio de la industria petrolera, aunque se sabe que los rusos también perforaron sus primeros pozos de petróleo entre 1806 y

Marco Polo

Edwin L.

Drake

1819, así como los canadienses en 1857. Previo a la aplicación que le dio Edwin Drake al petróleo, los florecimientos petroleros se utilizaban principalmente para producir asfalto.

Citando a Max Ball, un destacado intelectual norteamericano:

"El pozo de Drake no fue el primero en suministrar petróleo, pues éste ya había sido producido excavando fosas desde hace cientos de años. No fue el primer pozo en producir petróleo porque muchos pozos perforados para sal habían producido petróleo, tanto en los Estados Unidos como en la China.

No fue ni siquiera el primer pozo perforado con este específico propósito de obtener petróleo porque los chinos probablemente habían perforado con este fin antes de Cristo.

¿Cuál fue entonces el mérito del pozo perforado en Titusville por Edwin Drake, otrora conductor de ferrocarriles, "coronel" por cortesía, superintendente de una empresa petrolífera?

Simplemente éste: fue el primer pozo perforado con el específico propósito de obtener petróleo en una región con abundantes yacimientos petrolíferos, en un tiempo en que el mundo, rápidamente industrializado, requería iluminación y máquinas y clamaba por fuentes de materiales para combustibles y lubricantes.

Y, por último, el descubrimiento del petróleo se hace en un sitio donde disponía de transporte relativamente barato con ferrocarriles nuevos".

¿Qué es el petróleo?

El petróleo es una mezcla de hidrocarburos aceitosos que brota de la tierra o se extrae por medio de bombas. Forman los hidrocarburos un grupo de compuestos constituidos por hidrógeno y carbono, combinados químicamente en proporciones distintas. El petróleo está compuesto por hidrocarburos líquidos, sólidos y gaseosos.

¿Cuánto es un barril de petróleo?

La medida del petróleo en barriles es herencia histórica de cuando este producto se transportaba en toneles.

Un barril de petróleo equivale a unos 160 litros, o 42 galones norteamericanos.

La producción de un barril diario da aproximadamente 50 toneladas métricas anuales, dependiendo de la viscosidad del crudo.

¿De dónde proviene?

Los científicos se inclinan en su mayoría por su origen orgánico, es decir, proviene de los restos de animales y plantas que existieron hace millones de años, en

Primer pozo de

Edwin L.

Drake

edades geológicas remotas, principalmente de billones de microscópicas criaturas y vegetales marinos.

Al morir, sus cuerpos descendieron hacia el fondo del mar. Atacados por ciertas bacterias, denominadas anaerobias (bacterias que no necesitan oxígeno para sobrevivir), las grasas contenidas en ellos acabaron convirtiéndose en lo que se llama petróleo. Ahora bien, el petróleo no se encuentra en lagos subterráneos, sino en los poros que separan los granos de las rocas permeables.

Los intensos movimientos orogénicos (fuerza y presión) tienen importancia, pues por ellos se forman las llamadas trampas estructurales, refugio del petróleo creado en etapas geológicas anteriores.

Los hidrocarburos gaseosos contenidos en el petróleo se sobreponen, porque al ser más livianos que el agua, flotan. Así, los yacimientos se componen de tres niveles: gas arriba, petróleo al centro y agua en la parte interior.

En la industria petrolera, la palabra "crudo" se refiere al petróleo en su forma natural no refinado, tal como sale de la tierra.

Este petróleo crudo es una mezcla de gran variedad de aceites minerales, llamados "hidrocarburos", pues sus moléculas están formadas por hidrógeno y carbono, excepto cuando hay contaminación de azufre y otras impurezas indeseables.

Esta variedad de hidrocarburos forma una serie que va desde el asfalto grueso y pesado, o cera sólida a temperaturas ordinarias, hasta los aceites muy volátiles, tales como los que se encuentran en la gasolina, y técnicamente incluye también hidrocarburos gaseosos; bajo presiones suficientemente altas... (como en el caso del gas propano encerrado en balones de gas doméstico) ...estos gases son también líquidos, y bajo las presiones extremadamente altas que son creadas por la naturaleza en el subsuelo, todos estos hidrocarburos se encuentran generalmente presentes al principio en forma de petróleo crudo líquido.

La proporción de los diferentes hidrocarburos que integran el petróleo crudo varía en cada yacimiento, de lo que resulta la existencia de petróleos crudos que varían desde un líquido opaco, negro y grueso, tan pesado como el agua y que contiene muy poco —algunas veces nada— de los hidrocarburos que se usan como gasolina, hasta aquellos crudos que pueden contener cuarenta por ciento más de esos componentes de la gasolina, de color claro y transparente y con tres cuartos del peso del agua; en casos extremos, un yacimiento puede producir solamente hidrocarburos que se convierten en gases al salir a la presión de la superficie.

Aunque el crudo es solamente una simple mezcla de tal variedad de hidrocarburos, estos componentes no se separan por sí solos, sino que hay que separarlos por medio de calor gradual, que hace evaporar primero los hidrocarburos livianos y luego, los más pesados; asimismo se puede calentar el crudo hasta convertirlo en gas y luego enfriarlo progresivamente, en cuyo caso los hidrocarburos pesados

serán los primeros en convertirse en líquidos, luego los menos pesados, y así sucesivamente. Este último principio es la base principal en la refinación...".

¿Cómo se localiza un yacimiento petrolero?

Localizarlo requiere experiencia, perseverancia y búsqueda; localizar dentro del área de una cuenca sedimentaria las estructuras que tengan condiciones de acumulación petrolera y verificar cuál de ellas tiene hidrocarburos. Esto se logra a través de la Geología y la Geofísica, que delimitan las posibles estructuras y localizaciones de petróleo en áreas determinadas.

El trabajo geológico consiste en reconstituir las condiciones de formación y acumulación posibles de petróleo en cierta región.

¿Qué es un hidrocarburo?

Un hidrocarburo es un compuesto formado por dos elementos: hidrógeno y carbono.

Se puede decir que existen tres tipos de hidrocarburos:

• Los gaseosos.

• Los líquidos, a los cuales se les llama petróleo.

• Los sólidos, como las asfaltitas.

¿Para que sirven los hidrocarburos?

Estos son "una fuente de energía y materia prima que el hombre ha sabido aprovechar en su beneficio", para el transporte aéreo, acuático y terrestre, generación de electricidad, las industrias químicas, farmacéuticas, militares y alimentarias, manufactura de plásticos y materiales diversos, incluyendo sus primeros usos: de salud, de impermeabilización, e iluminación.

¿Que es la refinación?

La Refinación es el proceso de separar los distintos componentes del petróleo: combustibles, aceites, asfaltos, etc., para facilitar su comercialización. (Ver: Petróleo: proceso y refinado).

Derivados y usos del petróleo

Para separar los distintos hidrocarburos que forman el petróleo se recurre al proceso de destilación, obteniéndose diferentes fracciones que se usan a diario.

Los principales derivados del petróleo y sus usos son:

a) Éter de petróleo: líquido muy móvil que hierve entre 40º C y 50º C, constituido por los primeros términos líquidos de las series de los hidrocarburos. Se extrae exclusivamente de los gases del petróleo; se usa en los laboratorios como disolvente.

b) Ligroina: es un producto que destila entre 60º C y 150º C incoloro, insoluble en agua, soluble en éter, cloroformo y tetracloruro. Muy buen disolvente de sustancias grasas y resinosas. Es usado para la extracción de grasas, para la elaboración del caucho, etc.

c) Bencinas: son combustibles que varían de acuerdo al tipo de motor. Se clasifican en bencinas livianas, para aeroplanos y automóviles; bencinas pesadas para motores agrícolas y tractores.

d) Kerosene (en Chile parafina): es un producto que destila entre 150º C y 300º C. Es utilizado como combustible para la calefacción e iluminación doméstica y para la fabricación de insecticidas.

e) Sucedáneo de aceite de Trementina (aguarrás mineral o white spirit): destila entre 150º C y 200º C. Disuelve las resinas naturales, que se destinan a la fabricación de pinturas y barnices.

f) Aceite Diesel: es de color amarillo-pardusco. Se usa en motores de combustión interna. Se llama también gasoil porque se usó para preparar el gas de aceite que servía para el alumbrado de los vagones de los ferrocarriles.

g) Fuel oil o mazut: corresponde al residuo de la destilación. Puede usarse como materia prima para la fabricación de lubricantes, sometiéndolo a ulterior destilación en el vacío y con vapor de agua. Su uso como combustible ha traído grandes ventajas en los medios de transportes, especialmente en los buques, pues tiene un poder calorífico mayor que el carbón fósil.

h) Lubricantes: se extraen de los residuos cuando la composición química del petróleo lo permite. Los lubricantes minerales tienen sobre las grasas vegetales y animales la ventaja de tener una mayor resistencia química y térmica.

i) Vaselina: Cremas y cosmética en general.

j) Alquitranes y asfaltos: se usa para pavimentar calles y caminos.

¿Qué es la Petroquímica?

La conversión de hidrocarburos en productos químicos se llama "petroquímica", y es piedra angular de la industria y tecnología actual. Esta industria produce plásticos, medicinas, textiles, útiles de cocina, y muchas, muchas cosas más, y ha hecho posible muchos de los productos que hoy en día se consideran "normales" y "necesarios" (computadoras, tejidos, juguetes irrompibles, etc.)

Petróleo, países productores

Los mayores depósitos de petróleo y los principales productores se encuentran en el Medio Oriente, América Latina (con México y Venezuela), África, Europa Oriental, Rusia, Norteamérica y el Lejano Oriente.

El mayor cartel petrolero es la Organización de Países Productores de Petróleo (OPEP), de la cual forman parte Arabia Saudita, Irán, Venezuela, Emiratos Árabes Unidos, Nigeria, Kuwait, Libia, Indonesia, Argelia, Irak, Qatar y Gabón.

A los otros países productores se les denomina "independientes" y entre los principales se encuentran el Reino Unido, Noruega, México, Rusia y los Estados Unidos. Este último es el mayor consumidor de petróleo, pero al mismo tiempo es uno de los grandes productores.

Colombia forma parte de este grupo de naciones, aunque su participación se considera "marginal" tanto en reservas como en producción y volúmenes de exportación. No es, por consiguiente, un país petrolero.

Petróleo en Chile

El petróleo es un recurso que se empezó a explotar en Chile hace cincuenta años aproximadamente. Los yacimientos importantes se encuentran en Magallanes junto al estrecho y en Tierra del fuego, pero su producción apenas cubre un porcentaje ínfimo de las necesidades del país, que debe importarlo en su mayoría.

Fuentes Internet:

http://www.ingenieroambiental.com/informes/petroleo(ingenieroambiental.com).htm

http://www.monografias.com/trabajos/petroleo2/petroleo2.shtml

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