Proceso de Producción de Plásticos y Ciclo de los Materiales

Ciclo de producción de materiales

El ciclo de producción de materiales se define como el conjunto de etapas ordenadas para fabricar un objeto artificial a partir de materias primas.

• 1. Extracción: Consiste en extraer las materias primas directamente de la naturaleza.
• 2. Transformación: Proceso de transformar las materias primas en materiales procesados.
• 3. Fabricación: Etapa donde se fabrican los objetos artificiales finales.
• 4. Reciclaje: Consiste en reciclar el material para convertirlo nuevamente en otro producto o materia prima.

Fabricación de plástico

1. Durante millones de años, se acumulan organismos microscópicos marinos en el fondo del océano.
2. Con el tiempo, estas capas de materia orgánica son cubiertas por sedimentos y sometidas a altas presiones y temperaturas.
3. Bajo estas condiciones, la materia orgánica se descompone y se transforma en hidrocarburos líquidos y gaseosos, creando depósitos de petróleo y gas natural.

Tipos de plásticos

• Plásticos naturales: Se obtienen de materias primas vegetales y animales, como la caseína y el látex.
• Plásticos sintéticos: Se obtienen a partir del petróleo y el gas natural. Ejemplos comunes son la licra, el poliéster y el nailon.

Composición química: Su estructura es aproximadamente igual a la de los seres vivos.

El petróleo

El petróleo es un líquido oleaginoso e inflamable, compuesto por hidrocarburos. Los hidrocarburos son moléculas compuestas por carbono e hidrógeno que se diferencian en la cantidad de átomos que forman la molécula. Cuanto mayor sea la cantidad de átomos de Carbono (C) e Hidrógeno (H), la masa de la molécula será mayor y, por lo tanto, la temperatura necesaria para evaporarla será más alta.

Producción de plásticos sintéticos

Clasificación de los hidrocarburos según su cadena de carbono:

• C1 a C4: Hidrocarburos cuyas moléculas tienen entre 1 y 4 átomos de carbono. Se evaporan a 20 grados. Incluyen:
  • 1C: Metano
  • 2C: Etano
  • 3C: Propano
  • 4C: Butano
• Naftas (C6-C11): Son los únicos hidrocarburos con los que podemos fabricar plásticos sintéticos.
• Gasoil o Diésel (C15-C18)
• Alquitrán (C20-C34)

Etapas de fabricación de plásticos artificiales

1. Destilación fraccionada del petróleo

1. Se calienta el petróleo a 20 grados.
2. Se evaporan los hidrocarburos que forman el gas natural.
3. Se enfrían los hidrocarburos evaporados mediante tubos de agua muy fría para que se condensen.

2. Vaporruptura de las naftas

Este proceso se lleva a cabo en la industria petroquímica:

1. Se introducen las naftas en la cámara de vaporruptura.
2. Se llena la cámara con vapor de agua a una temperatura de 100 °C.
3. Las moléculas de vapor de agua rompen las moléculas de naftas a través de sus uniones Carbono-Carbono (C-C).
4. Resultado: Se obtienen fragmentos de naftas denominados monómeros.

En resumen, la vaporruptura consiste en romper las moléculas de naftas usando vapor de agua (100 °C) para obtener fragmentos moleculares llamados monómeros.

3. Separación de monómeros

Finalmente, se procede a separar los monómeros obtenidos mediante un nuevo proceso de destilación.