PIA-Química

PRODUCTO INTEGRADOR (PIA)
Luis Gerardo Blanco Espinosa Grupo 310 NL6
María Magdalena Sánchez Preparatoria 7
22/Noviembre/2018

a) Derivados Halogenados.
Índice
- Derivados Halogenados. Pg.03
b) Polímeros y plásticos.
- Polímeros y plásticos. Pg.05
c) Energía eléctrica en reacciones de oxidación-reducción.
- Beneficios y riesgos del uso de las pilas de combustible. Pg. 07
d) Gases. Sus leyes y comportamiento
- Los principales gases que contribuyen a la contaminación de la atmósfera Pg.09
Reflexión del cuidado ambiental con alternativas de solución Pg. 11

Impacto ambiental de los derivados halogenados
Los compuestos halogenados derivan
de los procesos industriales
siderúrgicos, de la industria química,
incineradores de residuos etc.
Algunos son muy reactivos y
cancerígenos. El Flúor y sus
compuestos pueden ocasionar la
muerte de plantas al acumularse en
ellas hasta alcanzar niveles tóxicos y
también interfieren con el metabolismo
del Calcio en humanos y animales.
Los clorofluorocarbonos forman
parte de los compuestos
halogenados y son responsables de la destrucción de la
capa de Ozono y contribuyen al calentamiento global.
Con respecto al impacto social podemos mencionar lo terrible que significa el
deterioro de la salud. También impacta a la tecnología presentando un
desafío para que se desarrollen equipos más eficientes que eviten la
generación de estos compuestos nocivos. O métodos alternativos que permitan
ir prescindiendo de la familia de derivados halogenados en bien de la humanidad.
DESTRUCCION DE LA CAPA DE OZONO
La forma por la cual se destruye el ozono es
bastante sencilla. La radiación UV arranca el
cloro de una molécula de clorofluorocarbono
(CFC). Este átomo de cloro, al combinarse
con una molécula de ozono la destruye, para
luego contaminarse con otras moléculas de
ozono y eliminarlas.
IMPACTO DE LA RADIACION SOBRE LAS PERSONAS
Daña el sistema inmunológico, exponiéndolo a la persona a la acción de varias
bacterias y virus, inicia y promueve el cáncer a la piel maligno y no maligno.

BIOACUMULACION EN LA BIOMASA
Los plaguicidas, que contaminan campos de cultivo y que las aguas se distribuyen
a otras zonas, pueden ser asimilados por el plancton, pastos, ganado y
finalmente al hombre.
Los compuestos halogenados derivan de los procesos industriales siderúrgicos, de
la industria química, incineradores de residuos etc.
Algunos son muy reactivos y cancerígenos. El Flúor y sus compuestos pueden
ocasionar la muerte de plantas al acumularse en ellas hasta alcanzar niveles tóxicos
y también interfieren con el metabolismo del Calcio en humanos y animales.
Los clorofluorocarbonos forman parte de los compuestos halogenados y son
responsables de la destrucción de la capa de Ozono y contribuyen al calentamiento
global.
Con respecto al impacto social podemos mencionar lo terrible que significa el
deterioro de la salud. También impacta a la tecnología presentando un desafío para
que se desarrollen equipos más eficientes que eviten la generación de estos
compuestos nocivos. O métodos alternativos que permitan ir prescindiendo de la
familia de derivados halogenados en bien de la humanidad.

Impacto ambiental de los polímeros y plásticos
Los plásticos son materiales formados por moléculas muy grandes de cadenas de
átomos de carbono e hidrógeno (polímeros). El 99 por ciento de la totalidad de
plásticos se produce a partir de combustibles fósiles, lo que provoca una excesiva
presión sobre las limitadas fuentes de energía no renovables.
En la actualidad es difícil prescindir de los plásticos, no sólo por su utilidad sino
también por la importancia económica que tienen. Esto se refleja en los índices de
crecimiento de esta industria que, desde principios del siglo pasado, supera a casi
todas las actividades industriales.
Los plásticos se utilizan para embalajes,
para envasar, conservar y distribuir
alimentos, medicamentos, bebidas,
agua, artículos de limpieza, de tocador,
cosmetología y un gran número de
otros productos que pueden llegar a la
población en forma segura, higiénica y
práctica.
Su uso cada vez más creciente se debe
a las características de los plásticos.
Debido a que son livianos, resultan de
fácil manipulación y optimización de
costos. Los envases plásticos son capaces de adoptar diferentes formas como
bolsas, botellas, frascos, películas finas y tuberías, entre otros. Son aislantes
térmicos y eléctricos, resisten a la corrosión y otros factores químicos y son fáciles
de manejar. Los plásticos tienen afinidad entre sí y con otros materiales, admitiendo
diversas combinaciones (por ejemplo, los envases multicapa).
En función de las propiedades de los plásticos, la estructura del mercado ha crecido
considerablemente. Para el año 2000, la producción mundial alcanzó los 160
millones de toneladas y en México para el año 2006, superó los 4 millones de
toneladas. Se calcula que anualmente cada persona en México consume 49 kg de
plásticos.
De acuerdo a su
importancia comercial y
por sus aplicaciones en el
mercado, el siguiente
cuadro presenta el nombre
de los diferentes plásticos
que se utilizan
cotidianamente, el número
de identificación que debe
estar impreso en el
producto plástico y los
ejemplos de algunas
aplicaciones.

A pesar de su indiscutible utilidad en la vida cotidiana, una vez que los plásticos se
han utilizado se convierten en residuos que forman parte de los residuos sólidos
urbanos (RSU) generados en grandes cantidades. Los RSU originan problemas de
contaminación del agua, aire y suelo, que impactan directamente al ambiente y a la
salud.
A nivel mundial, se calcula que 25 millones de toneladas de plásticos se acumulan
en el ambiente cada año y pueden permanecer inalterables por un periodo de entre
100 y 500 años. Esto se debe a que su degradación es muy lenta y consiste
principalmente en su fragmentación en partículas más pequeñas, mismas que se
distribuyen en los mares (en estos se han encontrado entre 3 a 30 kg/km2), ríos,
sedimentos y suelos, entre otros. Es común observar paisajes en caminos, áreas
naturales protegidas, carreteras, lagos, entre otros, con plásticos tirados como parte
de lo mismo.
Debido a la necesidad de seguir utilizando plásticos, pero por otro lado se producen
impactos al ambiente, el reciclaje es una alternativa para contribuir con la solución
de este problema. El reciclaje se define como la transformación de los residuos a
través de distintos procesos que permiten restituir su valor económico, evitando así
su disposición final, siempre y cuando esta restitución favorezca un ahorro de
energía y materias primas sin perjuicio para la salud, los ecosistemas o sus
elementos.
Por su composición y su origen derivado del petróleo (un recurso agotable), los
plásticos son un residuo de alto valor, relativamente fácil de recuperar y abundante.
Paradójicamente no ha sido objeto de una separación y recolección selectiva, pues
en México se calcula que del total de residuos plásticos que se generan sólo el 12
por ciento se recupera para su reciclaje.
Existen diferentes causas que dificultan el reciclaje: desde su separación, hasta la
obtención de nuevos productos. Éstas pueden ser el bajo valor económico del
plástico; por ejemplo, los
envases de bebidas que
no son retornables; su
baja densidad que eleva
el costo de transporte, y
la diversidad de
materiales plásticos de
diferente composición
que exige una
separación por familias
antes de ser reciclado,
complicando la
recolección selectiva.

Beneficios y riesgos del uso de las pilas de combustible.
Viendo en conjunto las ventajas de las pilas de combustible, tenemos:
• Su alta eficiencia, del 60%: sobre todo en aquellas que funcionan a altas
temperaturas y que suministran electricidad y calor. Imagínate tener en el sótano
de tu casa una pila de combustible que, partiendo de gas natural, por ejemplo, te
proporcione electricidad, calefacción y agua caliente. Y de forma mucho más
eficiente que una caldera de gas convencional.
• Son limpias, en el sentido de que no emiten CO2 a la atmósfera si sólo
parten de H2 y O2.
• Pueden usar combustibles renovables
• Funcionan de forma continua en tanto el combustible esté disponible
• Proveen de energía base y pueden ser un buen complemento a las
energías renovables.
• No tienen partes móviles por lo que su mantenimiento es sencillo
• No emiten ruido
• El hidrógeno puede obtenerse del agua
• Tamaño muy adaptable según necesidades: desde la batería de un móvil
hasta una central de producción eléctrica.
• Existen pilas reversibles que pueden almacenar la energía sobrante en
forma de hidrógeno (y que luego se puede usar en otras pilas de combustible).
Pero también como hemos dicho existe una serie de desventajas. No existe la
fuente de energía perfecta. Y las pilas de combustible no son la excepción:
• Coste elevado debido al uso de materiales caros como el platino
• La fiabilidad todavía está en desarrollo
• Corta vida útil, sobre todo en aquellas que trabajan a altas temperaturas.
• Poca robustez. Algunas son sensibles a la contaminación y a la
temperatura
• Es difícil encontrar hidrógeno como combustible
• La industria del hidrógeno es pequeña
• Hay que cuidar aspectos como la seguridad en el manejo y
almacenamiento del hidrógeno, altamente explosivo
• Baja densidad del combustible, comparado con la gasolina

Las pilas hoy en día son una fuente, tanto de energía como de contaminación, ya
que estos pequeños pero contaminantes medios son capaces de acabar con
nuestro mundo si no se utilizan como corresponde.
Las pilas no solo dañan el ambiente, también dañan la salud y son capaces de
contaminar hasta 5.000 litros de agua. La verdad es que son muy útiles, pero muy
dañinas, sin embargo, es posible remediar eso con aparatos que las recargan, así
podemos reutilizarlas o utilizarlas por más tiempo.
Los efectos de las pilas en la salud son diversos, ya que, dependiendo de la
cantidad, así como del tipo de metal que ingrese al cuerpo, pueden generar
diferentes tipos de cáncer, anemias, lesiones pulmonares, disturbios hematológicos,
disfunciones renales, malformaciones o anomalías en el feto, así como disfunción
en el aparato reproductor masculino.
Mediante una recolección selectiva, las pilas se llevan a una planta de reciclaje,
donde el mercurio se separa de otros metales y el resto de los materiales que
constituyen las pilas puede recuperarse.
Las baterías y pilas son un elemento que se utilizan a diario en cualquier aparato
electrónico, pero lo que desconoce la mayoría de las personas es que son muy
contaminantes para el medio ambiente y para los mismos usuarios, debido a los
componentes que las conforman. Por esta razón, es muy importante el trato que se
les da después de su vida útil, ya que no es recomendable depositar las pilas y
baterías en el bote de basura donde se tiran los residuos domésticos, debido a que
una sola pila de las que utilizan los relojes de pulsera puede contaminar el agua de
una alberca olímpica.
Todas las pilas tienen sustancias como mercurio, cadmio, litio, plomo, que son
sumamente tóxicas para la salud y el ambiente. En nuestro país, cuando terminan
su vida útil, las pilas y baterías generalmente son tiradas en la basura doméstica.
Esto significa que pronto terminarán en un basurero municipal, en el campo, o lo
que es peor, serán incineradas. Así, las pilas y baterías se convertirán en un residuo
tóxico y sus componentes químicos-tóxicos se modificarán en el ambiente,
volviéndose en algunos casos, incluso más tóxicos. Por ejemplo, el mercurio y el
cadmio, y otros metales, no se destruyen con la incineración: son emitidos a la
atmósfera, convirtiéndose en gases de efecto invernadero.

Los principales gases que contribuyen a la contaminación de la
atmósfera
Monóxido de carbono (CO)
El CO es un gas que se produce a partir de la combustión a bajas concentraciones
de oxígeno, lo que se denomina combustión incompleta. La bibliografía indica que
86% de las emisiones proviene del transporte, seguida con 6% por quema de
combustible en la industria y
3% por procesos
industriales, el 4% restante
se origina en quemas y
otros procesos no
identificados. En forma
natural se genera a partir de
la oxidación de metano,
comúnmente producida por
la descomposición de
materia orgánica.
El CO puede causar efectos adversos en la salud ya que compite con el O2 en el
torrente sanguíneo, lo que reduce la capacidad de la sangre de transportar el
oxígeno a los diferentes órganos. Las personas sensibles, particularmente aquellas
con problemas cardíacos, pueden ver disminuida su capacidad de oxigenación.
Sin embargo, las concentraciones de CO raras veces exceden los límites
establecidos para la preservación de la salud, incluso en grandes centros urbanos.
Óxidos de Nitrógeno (NO, NO2, NOx)
Los óxidos de nitrógeno (NOx) describen una mezcla de dos gases: óxido nítrico
(NO) y dióxido de nitrógeno (NO2). Son gases
inorgánicos formados por la combinación de
oxígeno con el nitrógeno del aire. El NO es
producido en cantidades mucho mayores,
pero se oxida rápidamente a NO2 en la
atmósfera. La emisión de este gas se debe
fundamentalmente a transporte (62%),
combustión para generación de energía,
mecánica y eléctrica (30%) y procesos
industriales (7%). Son originados
naturalmente por descomposición bacteriana,
incendios forestales y actividad volcánica.
Actualmente la evidencia científica relaciona la
exposición de corto plazo con efectos

espiratorios. Se ha encontrado que la concentración de NO2 en las cercanías de
vías de tránsito importantes puede ser considerable, por lo que es importante
considerar el efecto en individuos sensibles.
El NO2 causa efectos perjudiciales en los bronquios, puede irritar los pulmones y
bajar la resistencia a infecciones respiratorias. Contribuyen a la formación de la
lluvia ácida, aumentan la concentración de nitratos en suelos y aguas superficiales.
Estos óxidos reaccionan con otras partículas en el ambiente y se integran al material
particulado; en presencia de compuestos orgánicos volátiles y radiación solar
reaccionan generando ozono (O3) que también puede tener efectos adversos sobre
el sistema respiratorio de la población sensible.
Dióxido de azufre (SO2)
El SO2 es un gas muy reactivo en la atmósfera. Casi todos los combustibles fósiles
tienen rastros de azufre en su composición, por lo que el SO2 se emite
fundamentalmente a través de la quema de combustibles fósiles (93%) tanto en la
industria como en la generación de energía eléctrica, seguido por las emisiones
asociadas a los procesos industriales y el
transporte.
Actualmente la Organización Mundial de
la Salud ha establecido una correlación
directa entre los efectos negativos que
afectan al aparato respiratorio y la
concentración de SO2 en el aire,
mencionándose especialmente la
aparición de broncoespasmos y efectos
en asmáticos.
El SO2 se utiliza como indicador de la
familia de los óxidos azufrados que se
denominan genéricamente SOx. La presencia de SO2 en la atmósfera es
responsable directamente de la acidez de la lluvia.

Reflexión
Todos estos inventos, polímeros y plásticos, derivados halogenados, la pila
combustible son grandes y útiles cosas, pero a la hora de tratarse del ambiente es
donde está el problema, ya que unas cosas al terminar de “funcionar” o “servir” ya
no tiene sentido conservarlas y se desechan sin tomar en cuenta el impacto
ambiental ya que o toman mucho tiempo en deshacerse o sus componentes son
demasiado dañinos para el ambiente, lo cual provoca problemas.
Muchas fuentes de contaminación vienen de cosas que vemos, usamos o estamos
familiarizados cotidianamente, como son los carros o carnes asadas (fuentes
indirectas) y las fábricas o refinerías (fuentes directas), las cuales emanan diversos
gases que son como contaminantes, como son peligrosos para la salud de uno;
como abundantes estos gases, están en el ambiente y en la atmósfera lo cual lo
hace casi imposible respirar todos estos gases y esto provocando algunos
problemas de salud, que al haber variedad de gases contaminantes y peligrosos
también hay variedad de enfermedades respiratorias y de sangre u otros.
Como alternativa de solución yo propondría que traten de hallar una manera para
descomponer de manera segura las pilas de combustible, así para otras cosas. Para
los polímeros y plásticos propondría que se intenten cambiar por envases
biodegradables o que sean amigables con el ambiente y no liberen alguna sustancia
o algún químico peligroso, en vez de los plásticos que, aunque baratos, dañinos
para el ambiente, y hallar la manera en que los derivados halogenados no lleguen
al ambiente o que al menos no lleguen a dañarlo y que se eviten problemas. Debería
haber una norma de regularización de automóviles para evitar que circulen tantos
carros y que e contamine mucho y que haya una norma de estado de automóvil, ya
que si un automóvil esta viejo y descuidado, contamina mucho más; y el transporte
público frenaría mucho la contaminación. Debería haber leyes estrictas en contra
del humo de las fábricas porque son una fuente considerablemente enorme de
contaminación que a parte de afectar a muchos eres vivos, daña la capa de ozono.