lunes, 16 de abril de 2012

2. Materiales naturales.

Todo material proviene de la naturaleza, hasta el más modero y avanzado. Puede que en el futuro la tecnología sea muy avanzada y permita sintetizar los materiales necesario para la vida, pero hasta entonces debemos centrarnos en cuidar y proteger nuestro entorno natural.

2.1. Derivados del petróleo.

La palabra "petróleo" procede del latín (petrus, piedra; y oleum, aceite); su etimología se debe a su apariencia aceitosa y a su origen mineral. Se trata de un líquido viscoso, de tonalidades oscuras, con una densidad que oscila entre 0,75 y 1,05 g/ml. El petroleo es la descomposición durante millones de años de la flota y la fauna marinas en ausencia de oxígeno, bajo presión y a temperaturas elevadas. Se encuentran impregnando rocas porosas confinadas entre estratos de roca impermeable.


                      


La composición química del petróleo es muy compleja. Generalmente,se trata de una mezcla de hidrocarburos, que son compuestos constituidos por cadenas de carbono (C) e hidrógeno (H) de longitud muy variadad, como el metano (CH4). Otros elementos se encuentras en menor cantidad, como el oxígeno, el nitrógeno y el azufre.

Los derivados del petróleo son imprescindibles en la vida cotidiana de las personas. Más del 70% de las necesidades energéticas mundiales son cubiertas por el petróleo. Aunque sea muy eficaz el petróleo presenta dos graves problemas:
  • Se trata de un recurso limitado, es decir, se puede agotar y de hecho, actualmente, las reservan son escasas.
  • Presenta implicaciones medioambientales y políticas.
El petróleo tiene que ser refinado para obtener mayor rendimiento del mismo. Este proceso se lleva acabo en las refinerías, que son grandes plantas industriales en las que el petróleo es sometido a una serie de procesos físicos y químicos, cuya obtención final es la obtención de diferentes hidrocarburos de los que está compuesto.
El principal proceso físico es:
  • La destilación: el petróleo evaporado se hace ascender por una estructura llamada torre de fraccionamiento; en ella el vapor, a medida que asciende, se va enfriando, permitiendo la separación de los diferentes hidrocarburos gracias a que cada uno de ellos se condensan a diferentes temperaturas; otros, los más pesados, necesitan condiciones especiales.
El principal proceso químico es :
  • La descomposición térmica: Consiste en el calentamiento del crudo a grandes presiones, donde tiene lugar la transformación o descomposición de las moléculas de hidrocarburos. Se utilizan catalizadores pata hacer mas eficiente el proceso.
Una vez concluido el proceso de refinado obtenemos una amplísima variedad de hidrocarburos: asfaltos, gasolinas, aceites...etc. Muchos de los derivados del petróleo constituyen la materia prima de la industria petroquímica, la farmacéutica y la alimentaria.

Proceso de refinado del petróleo.


2.2. La piedra natural.

El seer humano, a lo largo de la historia, ha utilizado la piedra natural para que su obra perdurara en el tiempo y, por tanto, el conocimiento se transmitiera de generación a generación. Gracias a esto, nosotros podemos saber como eran nuestros progenitores.

Aunque, la piedra natural tiene un problema principal que es su transporte, por eso en la actualidad se utilizan otro tipos de materiales más modernos, como el hormigón. 
Las piedras naturales se pueden clasificar en cinco grandes grupos:


Grupos
Definición
Ventajas
Inconvenientes
Arenisca
Roca sedimentaria formada por arena y un aglutinante natural.
- Muestran diversos grados de permeabilidad.
- Buena resistencia al fuego.
Resisten mal el paso del tiempo.
Pizarras
Rocas metamórficas homogéneas formadas por la compactación de arcillas.
- Impermeabilidad.
- Material agotable, ya que proviene de la naturaleza.
Rocas calizas
Roca sedimentaria compuesta mayoritariamente por carbonato de calcio.
- Resistentes a la comprensión.
- Facilidad para ser talladas
- Vulnerables al ataque de los ácidos.
Granito
Roca plutónica, formada a partir de magma en grandes profundidades.
- Duro.
- Pesado.
- Resistente.
- Inconveniente para transportarlo y trabajarlo-
Mármol
Roca metamórfica compacta formada a partir de rocas calizas que, sometidas a elevadas temperaturas y presiones.
- Duradero.
- Resistente.
- Presenta gran variedad de tonalidades.
- Muy poroso, creando manchas.



2.3. La madera.

La madera es otro de los materiales más utilizados por el ser humanos, gracias a sus características: flexible, dura, abundante y fácil de trabajar. Lo que provoca que sea muy demanda y, por tanto, muy explotado a lo largo de la historia de la humanidad. Es por tanto, un grave problema porque la deforestación sigue a un ritmo alarmante.

Los dos principales componentes de la madera son la celulosa y la lignina
Existen tantos tipos de materias como especies de árboles. Las maderas mas demandadas son aquellas que proviene de los árboles tropicales, por su dureza y su resistencia a los elementos atmosféricos. Pero debemos ser consecuente con nuestros actos, ya que la tala indiscriminada de esta zona del planeta puede desembocar en la desaparición de la misma.



2.4. Los metales. 

Para comprender lo que son los metales debemos conocer como están constituidos.
La materia está compuesta por átomos, 92 proceden de la materia y existen otros creados por el hombre, y cada uno de estos reciben el nombre de elementos  (hidrógeno, sodio...). Un conjunto de elementos forman un compuesto. Pues bien, los metales son elementos que se distinguen por presentar ciertas propiedades:

  • Apariencia brillante.
  • Son dúctiles, ya que pueden deformarse en frío para formar láminas.
  • Son maleables.
  • Son buenos conductores de la electricidad y el calor.
  • En soluciones acuosas forma iones positivos, es decir, átomos que han perdido alguno de sus electrones.  

Debido a la importancia estratégica que poseen los metales, no han sido sustituidos por ningún material moderno.

La principal ventaja de los metales es que reaccionan con facilidad con otros elementos, lo que explica que se encuentren en forma de minerales. Por el contrario, su principal inconveniente es la corrosión, que provoca la degradación de los metales haciéndolos más frágiles contra los elementos atmosféricos.

La excepción a esta regla son los llamados metales nobles, que por su baja reactividad son ideales para la industria de la joyería, como el oro y la plata.
Muchos metales mejoran sus propiedades al mezclarse con uno o más elementos, esta mezcla recibe el nombre de aleaciones, como la aleación de acero.

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