Polimerización
Los polímeros y los plásticos se encuentran en la vida cotidiana y se utilizan para diversos fines. Un gran número de artículos domésticos cotidianos están compuestos por plásticos y polímeros. Si alguien le pidiera que explicara las diferencias entre polímero y plástico, ¿sería capaz de dar una respuesta coherente? Hoy hablaremos de las diferencias directas entre ambos, ofreceremos algunos ejemplos de uso cotidiano de plásticos y polímeros, y enumeraremos los pros y los contras de cada uno.
La diferencia clave entre polímero y plástico es que el plástico es un tipo específico de polímero. Los plásticos están formados por una larga cadena de polímeros, mientras que los polímeros están compuestos por moléculas más pequeñas y uniformes.
Los polímeros son compuestos de cadena larga formados por monómeros. Un monómero es una molécula que puede unirse a otras moléculas idénticas. Los polímeros son básicamente moléculas enormes hechas con una gran cantidad de moléculas idénticas más pequeñas. Los polímeros tienen una composición física y química diferente a la de sus monómeros y, lo que es más singular, sus propiedades pueden adaptarse en función de su finalidad principal. Hay varios tipos de polímeros. Los polímeros de adición se forman cuando los monómeros forman dobles enlaces con los átomos de carbono dados. Los polímeros de condensación se producen cuando se unen dos monómeros y se elimina la molécula de agua. También existen polímeros naturales y artificiales.
Polimerización diferentes tipos
Antes de los primeros años de la década de 1920, los químicos dudaban de la existencia de moléculas con pesos moleculares superiores a unos pocos miles. Este punto de vista limitado fue cuestionado por Hermann Staudinger, un químico alemán con experiencia en el estudio de compuestos naturales como el caucho y la celulosa. En contraste con la racionalización predominante de estas sustancias como agregados de pequeñas moléculas, Staudinger propuso que estaban formadas por macromoléculas compuestas por 10.000 o más átomos. Formuló una estructura polimérica para el caucho, basada en una unidad repetitiva de isopreno (denominada monómero). Por sus aportaciones a la química, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. Los términos polímero y monómero derivan de las raíces griegas poly (muchos), mono (uno) y meros (parte).
El reconocimiento de que las macromoléculas poliméricas constituyen muchos materiales naturales importantes fue seguido por la creación de análogos sintéticos con diversas propiedades. De hecho, las aplicaciones de estos materiales como fibras, películas flexibles, adhesivos, pinturas resistentes y sólidos resistentes pero ligeros han transformado la sociedad moderna. En los siguientes apartados se analizan algunos ejemplos importantes de estas sustancias.
Polymer deutsch
Los polímeros están por todas partes. Basta con mirar a nuestro alrededor. Tu botella de agua de plástico. Las puntas de goma de silicona de los auriculares de tu teléfono. El nylon y el poliéster de tu chaqueta o tus zapatillas. La goma de los neumáticos del coche familiar. Ahora mírate en el espejo. Muchas proteínas de tu cuerpo también son polímeros. Piensa en la queratina, el material del que están hechos tu pelo y tus uñas. Incluso el ADN de tus células es un polímero.
Por definición, los polímeros son moléculas de gran tamaño formadas por la unión (enlace químico) de una serie de bloques de construcción. La palabra polímero viene del griego y significa “muchas partes”. Cada una de esas partes es lo que los científicos llaman un monómero (que en griego significa “una parte”). Piense en un polímero como una cadena, en la que cada uno de sus eslabones es un monómero. Esos monómeros pueden ser simples -sólo un átomo o dos o tres- o pueden ser complicadas estructuras en forma de anillo que contienen una docena o más de átomos.
En algunos casos, los polímeros forman redes ramificadas en lugar de cadenas simples. Independientemente de su forma, las moléculas son muy grandes. De hecho, son tan grandes que los científicos las clasifican como macromoléculas. Las cadenas de polímeros pueden incluir cientos de miles de átomos, incluso millones. Cuanto más larga sea una cadena polimérica, más pesada será. Y, en general, los polímeros más largos darán a los materiales fabricados con ellos una mayor temperatura de fusión y ebullición. Además, cuanto más larga sea la cadena de un polímero, mayor será su viscosidad (o resistencia a fluir como líquido). La razón: Tienen una mayor superficie, lo que hace que quieran adherirse a las moléculas vecinas.
Polímeros sintéticos
“Lo siento en mis dedos, lo siento en mis pies, el amor que me rodea”. Esta podría ser la letra de una popular canción navideña de la película Love Actually, pero también podría ser una canción sobre las macromoléculas, las grandes moléculas que nos rodean. Desde las uñas y el pelo hasta las puntas de goma de los auriculares, están por todas partes. Tú estás hecho de macromoléculas, al igual que los árboles y las botellas de agua de plástico. Las llamamos polímeros, largos tramos de moléculas idénticas con una serie de propiedades útiles, como la dureza o la elasticidad. Y resulta que no podemos vivir sin ellos. Los polímeros son naturales -el ADN de nuestras células es un polímero- y sintéticos (hechos por el hombre), como el plástico, el Silly Putty y la espuma de poliestireno. Este artículo desvela los misterios de los polímeros y explica cómo estos fascinantes materiales han dado forma a la vida tal y como la conocemos.
La palabra científica para designar una molécula muy grande es macromolécula, porque “macro” significa grande. Los polímeros son materiales macromoleculares que afectan a casi todos los aspectos de nuestra vida. Lo más probable es que la mayoría de nosotros hayamos estado en contacto con al menos un producto que contiene polímeros -desde botellas de agua hasta aparatos o neumáticos- en los últimos 5 minutos. De hecho, el propio término polímero nos da una pista sobre cómo se diseñan estos materiales. En griego, “poly” significa muchos, y “mer” significa parte. Para entenderlo mejor, imagine que está haciendo un collar de cuentas. Cada cuenta representa un átomo. Puedes ensartar cuentas individuales en una fila. O puede hacer grupos de un tipo de cuentas con otras, y luego ensartarlas. En un polímero, las cuentas individuales se llaman monómeros. Una vez unidos, los monómeros forman el polímero. La figura 1 muestra un diagrama simplificado de cómo los monómeros construyen diferentes tipos de polímeros.