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Protocolos para practicas del área de organica.
Tipo: Apuntes
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Introducción
La degradación de los plásticos sintéticos es muy lenta y puede tardar hasta 500 años. La "degradación" de estas partículas de plástico genera plásticos más pequeños, que a pesar de no ser evidentes, se acumulan en los ecosistemas en grandes cantidades. Los polímeros biodegradables son plásticos con propiedades similares pero con un tiempo de degradación más corto, que podría utilizarse para compensar este problema. El polímero biodegradable desarrollado en este trabajo fue producido utilizando un método de policondensación y es parte de la familia del poliéster.]Es importante saber que los poliésteres son un grupo importante de polímeros con enlaces de éster (- co-o-) en la columna vertebral. Estos polímeros son interesantes como biomateriales porque los grupos de éster son hidrolíticamente degradables, por lo que, a diferencia de las poliamides, los poliésteres no exhiben fuertes fuerzas intermoleculares. Por lo tanto, sus propiedades son más sensibles a su estructura. Los materiales biodegradables combinados con materiales no biodegradables se conocen como materiales híbridos y tienen un número significativamente mayor de propiedades que cada material por separado.
Las principales propiedades que permiten a estos polímeros competir con otros materiales como el vidrio y los metales son sus resistencias químicas, físicas y mecánicas. Sobre la base de estos, las investigaciones en este campo siempre han sido diseñadas para aumentar la vida de ciertos polímeros. Sin embargo, la longevidad puede conducir a problemas. En los últimos años, los desechos de polímeros sintéticos han aumentado su porcentaje del total de residuos sólidos. Como resultado, los científicos han cambiado de dirección y han cambiado hacia la síntesis de polímeros degradables, ya sea por el efecto de la temperatura (degradación térmica) debido al contacto con el agua (degradación hidrolítica), o por efectos ambientales como la luz solar ( fotodegradación) u organismos (biodegradación). En DIN FNK 103.2, se encontró que los materiales plásticos se denominan biodegradables si todos sus compuestos orgánicos se someten a procesos completos de biodegradación. Las condiciones ambientales y las tasas de biodegradación deben determinarse mediante métodos de ensayo estandarizados. La biodegradación es un proceso causado por la actividad biológica que conduce a un cambio en la estructura química de los productos metabólicos naturales. En el Subcomité ASTM D20.96 surgió que un polímero biodegradable es un plástico degradable en el que la degradación resulta de la acción de microorganismos naturales como bacterias, hongos y algas. ISO 472 prevé plásticos biodegradables: Un plástico diseñado para sufrir un cambio significativo en su estructura química en condiciones ambientales específicas, lo que resulta en una pérdida de algunas propiedades que pueden variar según lo medido por los métodos de prueba estándar apropiados al plástico y la aplicación en un período de tiempo que determina su clasificación. El cambio en la estructura química resulta de la acción de microorganismos de origen natural. Es posible considerar la biodegradación como un ataque de microorganismo contra un material; pequeños fragmentos se obtienen debido a la ruptura de los lazos en su columna vertebral. La biodegradación de los plásticos es generalmente un proceso complejo. Debido al tamaño
2.2.2. Prepolimerización
Durante esta etapa, la mezcla homogénea se calentó lentamente a una temperatura de 150oC, y se agitó continuamente a una velocidad constante. El reactor estaba refinanciado para conservar el calor. Durante el aumento de la temperatura, fue posible observar cómo la mezcla se volvió más homogénea y transparente. Media hora después de iniciar la reacción, comenzó a generar vapor de agua, ya que el agua es el subproducto de bajo peso molecular que se genera en esta reacción de poli condensación. En cuestión de minutos se observó vapor de agua saliendo del reactor y moviéndose al condensador para lograr un goteo constante de agua. El agua generada se almacenaba y contaba. Esta reacción fue monitoreada por medio de la acidez, las muestras se tomaron cada veinte minutos y se estimó el número de ácido, lo que permite conocer la eficiencia de la reacción. La reacción había alcanzado el equilibrio y la reacción se detuvo cuando se obtuvieron números muy similares.
2.2.3. Polimerización
Durante esta etapa el prepolímero se colocó en un recipiente metálico e introdujo en un horno a 170 *C durante una hora para lograr un mayor grado de polimerización. 1 muestra el recipiente con el prepolímero. (Estos parámetros se utilizaron en función de las temperaturas de descomposición, llevando la muestra al límite, el tiempo fue establecido por el FTIR, las muestras se tomaron cada 10 minutos y se caracterizaron, y después de 60 minutos, no hay cambios en las intensidades de los picos de espectros fueron vistos). Una vez finalizado el tiempo de polimerización, el polímero se dejó en el horno hasta alcanzar la temperatura ambiente, con el fin de evitar un cambio repentino de temperatura. Después del tiempo de curado, el polímero fue retirado del horno, fue empaquetado y etiquetado y luego llevado a diferentes caracterizaciones.
2.3. Caracterización
· Espectroscopia infrarroja de transformación de Fourier.
· Refractómetro (índice de refracción). El refractómetro Atago Abbe se utilizó a 25-26oC. · Acidez. Para esta determinación, se utilizó el método volumétrico. Empleando KOH y fenolftaleína como reactivo e indicador respectivamente para este análisis. · Determinación de la humedad. Se utilizó una estufa aglutinante a 105oC durante 1 hora. ·
Calorimetría. Se realizaron análisis térmicos sobre un calorímetro de escaneo diferencial DSC Perkin-Elmer Pyris-1. Se utilizó gas nitrógeno. Programa de temperatura: Retención durante 1,0 min a 30oC. Calentado de 30oC a 400oC a 40oC/min. Peso de la muestra 1 mg Determinación de la densidad. La densidad se determinó mediante un método de flotabilidad utilizando básculas equipadas con un kit de determinación de densidad de marca Metter Toledo
Referencias:
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[5] Toledo, M., Balanzas analíticas. 2013.
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