Estructura cristalina del silicio
ResumenEl biodiésel derivado de cultivos oleaginosos y grasas animales se ha desarrollado como una prometedora alternativa neutra en carbono a los combustibles derivados del petróleo en el sector del transporte, pero la compatibilidad entre el biodiésel/diésel de petróleo y los componentes poliméricos en el sistema de combustible de los automóviles no ha estado exenta de controversia. En el presente estudio, se ha investigado la degradación de la poliamida 12 (PA12), uno de los polímeros más utilizados en los sistemas de combustible de los vehículos, tras su exposición al diésel de petróleo, al biodiésel y a una mezcla de los mismos (20 vol.% de biodiésel/80 vol.% de diésel de petróleo). La cinética de sorción del combustible, los datos de la temperatura de transición vítrea y las propiedades mecánicas mostraron que los combustibles plastificaron la PA12. Además, los combustibles extrajeron monómeros y oligómeros de la PA12. La exposición a largo plazo condujo a la oxidación y a un aumento de la cristalinidad del polímero inducido por el recocido. Los efectos de plastificación, oxidación y recocido se combinaron con las propiedades mecánicas de tracción para evaluar el grado general de envejecimiento y degradación del material PA12. Las interacciones entre el combustible y el polímero y los mecanismos de envejecimiento, demostrados aquí a alta temperatura para el PA12, son “genéricos” en el sentido de que también se espera que ocurran, en diversos grados, con muchos otros polímeros, e indican que se debe tener cuidado al elegir polímeros en aplicaciones en las que estarán expuestos a combustibles a alta temperatura.
Silicio frente a silicona
“Silicona” es un término genérico que hace referencia a una clase de polímeros sintéticos que se basan en una estructura de enlaces alternados de silicio y oxígeno (siloxano) con al menos un grupo orgánico unido al átomo de silicio mediante un enlace directo carbono-silicio.
Aunque las siliconas pueden contener componentes orgánicos como el oxígeno, el hidrógeno y el carbono, tienen una columna vertebral inorgánica de silicio-oxígeno (Si-O) y se definen como sustancias inorgánicas o híbridas. Esta columna vertebral de Si-O hace que las propiedades físicas y químicas de las siliconas sean muy diferentes de las propiedades de sustancias químicas similares basadas en el carbono (orgánicas) que tienen una columna vertebral de carbono orgánico (C-C).
Aunque pueden contener componentes orgánicos como el oxígeno, el hidrógeno y el carbono, tienen una columna vertebral inorgánica de silicio-oxígeno (Si-O) y se definen como sustancias inorgánicas o híbridas. Esto hace que las propiedades físicas y químicas de las siliconas sean muy diferentes de las propiedades de sustancias químicas similares basadas en el carbono (orgánicas). Las siliconas suelen ser más estables e inertes que las sustancias típicas a base de carbono.
Propiedades físicas y químicas del silicio
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Una silicona o polisiloxano es un polímero formado por siloxano (-R2Si-O-SiR2-, donde R = grupo orgánico). Suelen ser aceites incoloros o sustancias similares al caucho. Las siliconas se utilizan en selladores, adhesivos, lubricantes, medicina, utensilios de cocina, aislamiento térmico y aislamiento eléctrico. Algunas formas comunes son el aceite de silicona, la grasa de silicona, el caucho de silicona, la resina de silicona y la masilla de silicona[1][2].
Las siliconas, denominadas más exactamente siloxanos polimerizados o polisiloxanos, están formadas por una cadena inorgánica de silicio-oxígeno (⋯-Si-O-Si-O-Si-O-⋯) con dos grupos orgánicos unidos a cada centro de silicio. Comúnmente, los grupos orgánicos son metilos. Los materiales pueden ser cíclicos o poliméricos. Variando las longitudes de las cadenas -Si-O-, los grupos laterales y la reticulación, se pueden sintetizar siliconas con una amplia variedad de propiedades y composiciones. Su consistencia puede variar desde el líquido hasta el gel, pasando por el caucho o el plástico duro. El siloxano más común es el polidimetilsiloxano lineal (PDMS), un aceite de silicona[cita requerida] El segundo grupo más grande de materiales de silicona se basa en las resinas de silicona, que están formadas por oligosiloxanos ramificados y en forma de jaula[cita requerida].
Propiedades del silicio
El silicio, el segundo elemento más abundante de la Tierra, es una parte esencial del mundo mineral. Su configuración tetraédrica estable lo hace increíblemente versátil y se utiliza de diversas maneras en nuestra vida cotidiana. Se encuentra en todo, desde las naves espaciales hasta las partes sintéticas del cuerpo, el silicio se encuentra a nuestro alrededor, y a veces incluso dentro de nosotros.
El nombre del silicio procede del latín silex, que significa “pedernal”. Este elemento es el segundo en abundancia en la corteza terrestre, después del oxígeno, y fue descubierto por Berzelius en 1824. El compuesto más común del silicio, \ (SiO_2\), es el compuesto químico más abundante en la corteza terrestre, que conocemos mejor como arena de playa común.
El silicio es un semimetal o metaloide cristalino. Una de sus formas es brillante, gris y muy frágil (se rompe al golpearlo con un martillo). Es un elemento del grupo 14 que pertenece al mismo grupo periódico que el carbono, pero se comporta químicamente de forma distinta a todos sus homólogos del grupo. El silicio comparte la versatilidad de enlace del carbono, con sus cuatro electrones de valencia, pero por lo demás es un elemento relativamente inerte. Sin embargo, en condiciones especiales, el silicio puede ser mucho más reactivo. El silicio presenta propiedades de metaloide, es capaz de ampliar su capa de valencia y puede transformarse en semiconductor, lo que lo distingue de los miembros del grupo periódico.