martes, 2 de octubre de 2007

Roberto Abraham Acevedo Ramos.


Químico destacado, por sus importantes investigaciones, con
respecto a los fenomenos que ocurren a nuetro alrededor,
a este fenomeno lo llama, la Naturaleza Estimulada.

Química en tu vida.

El presente trabajo de investigación pretende entregar una visión integradora de la ciencia (Química) en nuestra vida y los alcances de los procesos que llamamos “Cotidianos” y que presenciamos diariamente y el común de las personas no lo asocia como procesos químicos complejos. Muchos de estos fenómenos tan corrientes nos entregan múltiples productos de uso común y es gracias al desarrollo industrial de esta disciplina que los podemos utilizar en nuestra cocina, baños, y un sin fin de aplicaciones muy recurrentes en nuestras vidas. El hogar es uno de los lugares más importantes de la participación de la química en la vida del hombre, pues en el existen una gran cantidad de sustancias que son resultado de la investigación y el desarrollo de esta ciencia. Los alumnos nos mostraran el perfil “científico” de estas, fundamentando como y cuando ocurren, y como poder distinguirlas en el momento en que estas se desarrollan, reconociendo a la química como una ciencia dinámica y en permanente cambio y acomodo de sus estructuras, persiguiendo la estabilidad estructural.

Presentación del problema

El problema a analizar pretende mostrar a la química como una ciencia que esta permanentemente a nuestro alrededor, incluso formando parte de nosotros y participando en nuestro desarrollo. Muchas veces las personas no nos percatamos de las múltiples situaciones que ocurren en nuestro entorno, por lo que a veces es difícil interpretar la complejidad de estos fenómenos, a la vez, de esto se desprende que debido a lo anteriormente expuesto pocas veces podemos explicar lo que ocurre y menos lo asociamos a procesos químicos complejos que requieren de circunstancias muy especiales para que se lleven a cabo. El trabajo acá expuesto pretende rescatar un número determinado de situaciones de la vida cotidiana en donde se conjugan aspectos relacionados directamente con la química, esta ciencia que analiza e interpreta las alteraciones en la materia, cambios y transformaciones y que cada día nos sorprende con el enorme potencial que esta posee. Creemos que es importante y para nosotros constituye la principal motivación el mostrar a nuestra comunidad y las personas en general, el desarrollo de esta investigación que tiene por finalidad interpretar, documentar y analizar estos fenómenos de la química, apuntando a una alfabetización de las ciencias, mostrándola, haciéndola cotidiana y cercana a cada uno de los observadores. Es importante decir que la química es una ciencia experimental, cuyos objetivos primordiales son el estudio de la estructura interna de la materia, sus transformaciones, y el uso de los productos obtenidos. Muchas de las comodidades que actualmente tenemos se las debemos en gran parte a la industria química. A partir de los productos naturales más abundantes, como el aire, agua de mar, metales, minerales, vegetales, etc., la industria fabrica numerosos y variados compuestos y materiales que utilizamos diariamente.

HIPOTESIS.

Creemos que la interpretación de estos fenómenos ayudará a mejorar la comprensión del entorno y despertará la motivación por entender los fenómenos de la naturaleza y el trabajo científico en niños y jóvenes como nosotros.
El entregar la interpretación y explicación del fenómeno, permitirá una comprensión profunda de cada situación observada, generando un entendimiento de las reacciones y sus fundamentos.

Diseño Experimental y Método de la Investigación

La aplicación del Método Científico, constituirán el medio de recogida de información y situaciones que serán estudiadas. Pretendemos analizar 15 situaciones de la vida cotidiana las cuales deberemos analizar desde un punto de vista teórico-práctico. Primero analizando la teoría existente referente a cada una de las situaciones mencionadas y posteriormente observando el desarrollo de cada una, contrastando los elementos observados con las referencias bibliográficas utilizadas. Por otra parte la observación de la situación nos permitirá observar el comportamiento de la reacción identificando algunas de las características que nos permitirán identificar el tipo de reacción y como ocurre, recordemos que es importante llevar a cabo este tipo de procedimientos, ya que entrega una visión integradora de la ciencia y lo cotidiano.
La utilización de materiales de laboratorio de distinta naturaleza permitirá observar y analizar el comportamiento de las reacciones químicas a estudiar, ya que es clave la experimentación en el logro de resultados.



OBSERVACION DE LAS PROPIEDADES Y ACCIONES DE UN DETERGENTE.

Observaremos el detergente desde diversas perspectivas, atendiendo a aspectos como la solubilidad de este producto, forma de acción basada en la teoría existente, aspectos relacionados a la concentración de estas sustancias, impacto al medioambiente, naturaleza química y forma de obtención de este producto de higiene. Se realizaran pruebas de solubilidad y se testeara con distintos productos demostrando sus propiedades y efectividad.

LIMPIEZA DE METALES CON BICARBONATO DE SODIO (NaHCO3).

Se realizaran pruebas con diversos tipos de óxidos (Según el origen de la muestra, clavos, zinc, fierro, etc.). Se requerirá ejecutar estos procedimientos de limpieza en las muestras observadas determinando la acción del Bicarbonato de Sodio y el daño mecánico que produce en estas estructuras, es decir, como las partículas de la sal cuaternaria (NaHCO3) actúan sobre las partículas del oxido, permitiendo el desprendimiento de este producto que altera el metal.

LIMPIEZA DE ARTICULOS DE COBRE CON ACIDOS ORGANICOS (ACIDOS ACETICO Y CITRICO) Y CLORURO DE SODIO (SAL).

Se realizaran múltiples pruebas estableciendo las propiedades de los productos a utilizar y la naturaleza química de estos, estableciendo si es necesario realizar la limpieza utilizando ambos productos (ácido + sal) o si solo basta uno de ellos dependiendo el tipo de residuo formado, podemos encontrar óxidos, carbonatos o sulfuros de cobre, los cuales se intentara remover con los productos mencionados anteriormente.

EFECTOS DE LA COCCION EN UN ALIMENTO.

Esta actividad pretende demostrar como las sustancias constituyentes de un alimento se ven alteradas por la acción de la temperatura en un periodo de tiempo determinado. Pretendemos además demostrar el efecto destructivo y degenerativo que implica cocer un alimento mostrando diferencias de cómo lucían las estructuras antes y después de la cocción, demostrando que a simple vista podemos notar las diferencias de estos cambios químicos. La actividad requerirá de realizar diferentes pruebas para tratar de demostrar como la cocción en diversos grados va alterando la calidad nutricional y estructural de las sustancias.

ACCION DE UN DESINFECTANTE. HIPOCLORITO DE SODIO (CLORINDA).

Este compuesto muy utilizado y distribuido masivamente como un eficaz desinfectante posee atributos que lo sitúan en un lugar de honor por sus múltiples bondades desinfectantes. El hecho de que una dueña de casa adquiera este producto y lo mezcle con agua (solución de Hipoclorito de Sodio) constituye un cambio químico ya que en solución esta sustancia se comporta como un acido, el cual producto de la reacción libera gas Oxigeno (O2) el cual es un fuerte agente oxidante. Esta propiedad le entrega el poder necesario para deshacerse de bacterias, virus y hongos, desinfectando y liberando de estos microorganismos las zonas en donde es aplicado. Esta experiencia requerirá de variadas pruebas modificando las concentraciones de Hipoclorito de Sodio (NaClO), erróneamente llamado “Cloro” por las personas, determinando su poder reactivo en distintas situaciones y enfrentado a diversas sustancias.

OXIDACION DE UN METAL (OXIDO-REDUCCION “REDOX”).

Estos fenómenos ocurren día a día a nuestro alrededor, el hecho de que esto ocurra requiere de transformaciones ocurridas en los elementos constituyentes de la materia. Antiguamente se creía que la sustancia que captaba y se combinaba con Oxigeno (O2) era la que simplemente se oxidaba. Hoy sin embargo sabemos que la Oxidación es un fenómeno más complejo y se da simultáneamente con la reducción del agente Oxidante en este caso el O2. Se someterán a diversas pruebas algunos tipos de metales y examinaremos cuales tienen mayor tendencia a la oxidación, por otra parte se pretenden citar algunas características que poseen metales difícilmente oxidables y ver diferencias estructurales en los materiales.

OXIDACION DE UN ALIMENTO O TEJIDO VIVO.

Las reacciones metabólicas generadas en los organismos trae consigo una serie de procesos degenerativos a nivel celular. Los organismos poseen sustancias llamadas antioxidantes que previenen este ataque a nivel celular. Los antioxidantes son nutrientes que ayudan a reducir el estrés celular producido por la respiración y posterior envejecimiento a nivel de tejidos vivos. El método de investigación estará dado por la experimentación con distintos organismos o alimentos expuestos al aire, por otra parte se examinaran antioxidantes desde fuentes naturales (limón, naranja, etc.) y su efectividad evitando el pardeamiento de frutos y vegetales. Además de investigar como ocurren estos fenómenos en los seres vivos.

COMBUSTION DEL GAS LICUADO. (¿OXIDACION?).

El gas licuado constituye una fuente de energía ampliamente utilizada en nuestras sociedades. Este puede poseer una composición química diversa, dependiendo principalmente desde el lugar que proviene. El gas comercial es una mezcla de Hidrocarburos gaseosos, principalmente propano y butano. Examinaremos la combustión del gas desde la óptica que plantea el tetraedro del Fuego, es decir, considerando el aporte de oxigeno (Comburente) en la reacción. Este aporte de oxigeno es lo que asociaremos al termino Oxidación. Desde este punto nacen las interrogantes… ¿la combustión del gas Comercial se considera una oxidación?, ¿El gas producto de esta reacción libera nuevos compuestos y energía calórica, útil para nuestras necesidades? Las experiencias serán observadas y llevadas a cabo para hacernos una imagen más clara y justificada del proceso.

ENERGÍA DE LA BASURA

Mediante la interacción de ciertos factores es posible realizar transformaciones en la materia obteniendo nuevas sustancias, es esta la gracia que plantea la química como ciencia, estudiar estas transformaciones. La química orgánica entrega transformaciones y muchas de estas se dan en el dominio de lo viviente. La obtención de Hidrocarburos gaseosos energéticos es posible al hacer fermentar basuras de carácter orgánico (restos de alimentos principalmente, entre otros). Esto es posible a un tipo de seres microscópicos capaces de descomponer esta materia hasta sus componentes básicos. Algunas bacterias metanogénicas transforman la materia orgánica en Metano (CH4) el más sencillo de los Hidrocarburos y una excelente fuente de energía. Esta transformación también es una reacción en donde la materia toma nuevas formas por la acción de algunos seres vivos. Documentar, explicar el proceso y desarrollarlo es otra de las actividades trazadas en el marco de nuestro trabajo.

SOLUCIÓN, SOLUTO, SOLVENTE, SOLUBILIDAD

Mediante la experimentación se pretende documentar este proceso en la vida cotidiana, examinando diversas situaciones podremos observar como nos valemos de estas propiedades para realizar ciertos procesos cotidianos como industriales. Identificar estos procedimientos en el día a día conducirá a la mejor comprensión de los fenómenos. Experimentar que es esta propiedad denominada solubilidad y como se produce también es parte de nuestro trabajo.
Reacción entre un Aceite a alta temperatura y gotas de Agua.
Este procedimiento nos permitirá observar las diferencias que se pueden observar entre puntos de ebullición muy separados entre si. El cambio de estado casi instantáneo que sufre el agua, milésimas de segundo antes de entrar en contacto con un aceite a elevada temperatura. Podemos ver la violencia con que a veces la materia puede reaccionar frente a situaciones cotidianas. Estas sustancias químicamente son inmiscibles, es decir, no se funden dando lugar a una mezcla homogénea, y en condiciones extremas de temperatura al parecer su incompatibilidad es mas evidente.

ACCION DE UN DENTRIFICO (PASTA DE DIENTES)

Dentro de los fenómenos que nos ha causado gran interés esta el de la acción de estos productos para mantener nuestra salud bucal. Como se ha adelantado se describirá el mecanismo de acción y la importancia de utilizar este tipo de productos. El equilibrio acido-base es el que permite que la acción limpiadora de un desinfectante cause una alteración del pH, sobre una superficie de contacto. La acción de los iones F- provoca una alteración en el proceso de desmineralización del esmalte dental, esta alteración modifica los valores de pH, impidiendo la aparición de caries y contaminaciones dentales. Las pruebas de estos atributos serán testeadas de diversa forma para lograr explicar el mecanismo de acción de este producto de uso cotidiano en nuestras vidas.

ACCION DE UN PEGAMENTO EN BARRA.


Algo tan cotidiano como pegar un par de papeles o simplemente unir una superficie a otra, es gracias a otro de los frutos concebidos bajo el dominio de la química, es aquí en donde una vez mas nos damos cuenta de que la química esta permanentemente a nuestro alrededor. Estos se basan en dos principios básicos los cuales son la adhesión y cohesión. La adhesión es la fuerza necesaria con que el pegamento se adhiere al material, mientras que la cohesión es la fuerza que mantiene unidas las moléculas de pegamento, permitiéndole resistir y mantenerse unidas según nuestras necesidades. Para nuestra investigación este será sometido a prueba para verificar las propiedades del producto y constatar su eficacia en distintos medios, por otra parte es importante observar el comportamiento de este producto químico y analizar su resistencia máxima.

COMO FUNCIONA UN POLVO DE HORNEAR. (BASE BICARBONATO DE SODIO).

El polvo de hornear, de uso masivo en los hogares en la fabricación de pan y otras masas, por su reconocida capacidad para hacer subir estas preparaciones, ha sido un punto de observación en nuestra investigación. Lo interesante de esto que el proceso generado también es producto de transformaciones químicas. El bicarbonato de sodio por la capacidad que posee de liberar Anhídrido Carbónico (CO2), es un efectivo leudante (Hace fermentar), este proceso hace que la masa en contacto con el bicarbonato comience a inflarse, logrando el objetivo por el que fue empleado. Para explicar el fenómeno deberemos someter el NaHCO3 a diversas pruebas y reacciones para observar esa espontanea liberación de CO2 en ciertos medios; principalmente de carácter ácido.

INFUSIONES. (EXTRACCION POR SOLVENTE EN CALOR).

Otro fenómeno observado y que realizamos todos los días y con diversos productos, son las infusiones. Esto quiere decir que estamos extrayendo de una sustancia de carácter natural algunos componentes que deseamos consumir, mediante la acción de un líquido (solvente) en alta temperatura. Por otro lado se desprende la observación que plantea que a mayor temperatura mejora la solubilidad de las sustancias, es por esto que esta técnica de extracción con un solvente a alta temperatura es eficiente realizando la extracción de sustancias como té o hierbas, muy usadas en el hogar y para un sinfín de dolencias o malestares. Nosotros pretendemos realiza diversas extracciones en productos como los mencionados observando el ataque del solvente sobre las muestras problema, documentaremos además los cambios que sufren los productos una vez realizada la extracción por solvente.

Presentación de resultados

A continuación se relatarán detalles de las experiencias realizadas por el grupo de trabajo, ejecutor de esta investigación. Las pruebas realizadas estuvieron directamente relacionadas con las propiedades y comportamientos de las reacciones químicas estudiadas y ajustándose de manera rigurosa a diversos procedimientos de trabajo. Las técnicas empleadas fueron diversas, pero podemos mencionar algunas tales como: Combustiones, Diluciones, Extracciones, Ataque acido, Observación de propiedades de los materiales, Oxidaciones, Maceraciones, Cocción de productos de origen natural, Destilaciones, y todas las técnicas básicas de laboratorio que implica un trabajo de esta naturaleza:

1. OBSERVACION DE LAS PROPIEDADES Y ACCIONES DE UN DETERGENTE.

Las diversas pruebas realizadas al detergente incluyeron poder de solubilidad en agua a diferentes temperaturas (20, 50, 100°C).
Los resultados arrojados establecen que a la mayor temperatura en la que se realiza la prueba, el detergente poseía una notable mejoría en términos de solubilidad, logrando solubilizarse más rápido. Lo que es un atributo que establece que si lo usáramos en condiciones de temperatura mediana obtendríamos mejores resultados que en agua fría.
Para todas las muestras se utilizaron la misma cantidad de detergente, ya que estábamos interesados en observar la velocidad en la que se realiza el proceso y no midiendo las cantidades de detergente que un volumen de agua podía solubilizar.
El detergente y sus componentes poseen una elevada actividad anti grasa, como es de esperar a mayor concentración o cantidad de producto mejor son los resultados obtenidos.
El detergente al ser un producto con una parte hidrófila y otra lipófila puede disolverse fácilmente en agua sobre todo a alta temperatura y por otro lado es capaz de mezclarse con grasas y aceites-transportadores de la suciedad- para eliminarlos de la superficie a trabajar.
Por lo anterior las moléculas de detergente, no forma una solución verdadera, lo que si es en realidad es una suspensión.