Operaciones auxiliares elementales en laboratorio y en procesos en la industria química y afines. QUIE0308

Adrián del Salvador Yaque Sánchez

• Editorial: IC Editorial
• Año: 2014
• ISBN:
  9788416173839
• Edición: 1
• Categoría: Scienze fisiche
• Categoría: Chimica industriale e tecnica

Libro especializado que se ajusta al desarrollo de la cualificación profesional y adquisición de certificados de profesionalidad. Manual imprescindible para la formación y la capacitación, que se basa en los principios de la cualificación y dinamización del conocimiento, como premisas para la mejora de la empleabilidad y eficacia para el desempeño del trabajo.

Capítulo 1

Operaciones básicas sencillas en el laboratorio

1. Introducción

Para llevar a cabo de forma correcta operaciones elementales en un laboratorio y en procesos de la industria química y afines es necesario tener conocimientos sobre aspectos básicos como son las materias primas, productos químicos, envases, material de acondicionamiento, etiquetado, etc.

También es muy importante saber cuáles son los aparatos y materiales, los reactivos químicos de uso habitual y sus características, y las dependencias de un laboratorio y su mobiliario.

Es imprescindible entender cómo se realizan las operaciones básicas de molienda, tamizado, precipitación, filtración, decantación, evaporación y secado.

Y finalmente es preciso adquirir conocimientos sobre técnicas de muestreo, toma de muestra para análisis microbiológico y fisicoquímico, equipos, materiales, identificación, manipulación, conservación y transporte de muestras.

2. Materias primas y productos químicos, tipos de envases, material de acondicionamiento, etc.

En la industria química se producen una multitud de procesos químicos en los que tienen lugar una serie de operaciones físicas y/o químicas de forma ordenada para transformar materias primas en productos químicos finales totalmente diferentes a estas. Estos productos químicos son los utilizados tanto en los laboratorios como en la industria en general.

2.1. Materias primas y productos químicos

Las materias primas son materiales o sustancias tomadas de la naturaleza que se transforman en otras que se convertirán en productos de consumo.

Estas materias primas se encuentran en el medio y se caracterizan por ser muy abundantes: el carbón, el petróleo y el gas natural (que son combustibles fósiles), los minerales, el aire o el agua.

Ejemplo

A partir de los minerales se obtienen los productos químicos inorgánicos.

A partir del petróleo y el gas natural, los productos químicos orgánicos como son los combustibles, carburantes o lubricantes.

A partir del agua del mar se pueden obtener sus sales disueltas como, por ejemplo, el cloruro sódico (NaCl).

A partir del aire se consiguen sus componentes mayoritarios: nitrógeno (N₂), oxígeno (O₂) o argón (Ar).

Productos químicos

Un producto químico es una sustancia formada por la unión de dos o más elementos químicos como hidrógeno (H), azufre (S), cobre (Cu), oxígeno (O), sodio (Na), potasio (K), etc., o una mezcla de sustancias que tienen una función concreta.

A la sustancia o sustancias que componen los productos químicos también se las denomina compuesto químico y, por tanto, un producto químico se puede decir que está formado por uno o varios compuestos químicos.

Normalmente, la función que tienen los productos químicos la desempeña una sola sustancia o componente aunque en el mismo existan varias. A esa sustancia se la denomina componente activo. El resto de elementos que acompañan al componente activo se utilizan para darle mejor aspecto, mejor olor, o modificar las propiedades del componente activo, como puede ser, por ejemplo, su densidad.

Nota

La densidad es una magnitud física definida como la cantidad de masa existente en el volumen de una sustancia.

Es importante tener en cuenta que un producto químico es diferente de otro cuando tienen componentes diferentes, cuando son iguales pero la cantidad presente de cada uno de ellos es distinta, o cuando tienen condiciones o estados diversos.

Ejemplo

El cloro en estado gaseoso es un producto totalmente diferente al cloro líquido envasado a alta presión.

Actividades

1. Identificar algunos ejemplos de materias primas y de productos químicos.

2. Indicar si el cloruro sódico (NaCl) y el azufre (S) son productos químicos. Razonar la respuesta.

Los productos químicos pueden estar formados por compuestos orgánicos e inorgánicos dando lugar a productos químicos orgánicos o inorgánicos:

1. Compuestos orgánicos: son sustancias que contienen como elemento químico el carbono (C), y normalmente otros componentes como pueden ser el hidrógeno (H), oxígeno (O), azufre (S), nitrógeno (N) o cloro (Cl). Por ejemplo, el metano (CH₄).

Compuesto orgánico de metano

1. Compuestos inorgánicos: son sustancias que están formadas por diferentes elementos químicos, y donde el carbono es utilizado solo en algunas ocasiones. Por ejemplo, el agua (H₂O).

Además, los productos químicos en la industria química pueden clasificarse en cuatro grupos según su uso:

1. Productos químicos básicos: se utilizan para la fabricación de otros productos químicos más elaborados. Se obtienen en enormes cantidades y tienen un coste relativamente bajo. Se logran en la industria química básica a partir de materias primas naturales como el petróleo, carbón, minerales, gas natural, el aire o el agua mediante una o pocas transformaciones químicas. Ejemplos: ácido sulfúrico (H₂SO₄), amoníaco (NH₃) o etileno (C₂H₂).
2. Productos químicos intermedios: son compuestos estables que tienen un consumo elevado para la obtención de productos finales. Son derivados de los productos químicos básicos, y cada producto químico intermedio normalmente se utiliza para la fabricación de varios productos finales. Se diferencian de estos últimos porque no pueden ser usados directamente por el consumidor final. Ejemplos: fenol o cloruro de vinilo (PVC).
3. Productos químicos finales: son aquellos productos químicos obtenidos después de diversos procesos químicos a partir de productos químicos intermedios en la industria química transformadora. Tienen las propiedades físicas y químic...