Resumen el siguiente laboratorio demostraremos como se realiza la obtención de una fibra sintética, y trataremos de identificar la clase de polímero al que pertenece, sabiendo que existen varias clases de polímeros y distintas formas de obtenerlos






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títuloResumen el siguiente laboratorio demostraremos como se realiza la obtención de una fibra sintética, y trataremos de identificar la clase de polímero al que pertenece, sabiendo que existen varias clases de polímeros y distintas formas de obtenerlos
fecha de publicación01.02.2016
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med.se-todo.com > Química > Resumen
FUNDACIÓN UNIVERSITARIA DE SAN GIL “UNISANGIL”

Facultad de Ciencias e Ingeniarías

Ingeniería Ambiental

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OBTENCIÓN DE UNA FIBRA SINTETICA

Marlen Higuera

Damaris Manzano Ortiz

Maira Alejandra Sanabria Cubides

Yopal, Casanare

2014

Contenido


RESUMEN 2

ABSTRAC 2

INTRODUCCION 3

OBJETIVOS GENERALES 3

Objetivos específicos 3

TEORIA DE LA PRÁCTICA 4

Fibras textil sintética 4

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA 5

Materiales a utilizar 5

Reactivos a utilizar 6

Procedimiento 6

Recomendaciones 6

Cuestionario 8

DESARROLLO Y ANALISIS DE LA PRÁCTICA 9

Cuestionario 17

CONCLUSIONES 24

REFERENCIAS 24


RESUMEN


El siguiente laboratorio demostraremos como se realiza la obtención de una fibra sintética, y trataremos de identificar la clase de polímero al que pertenece, sabiendo que existen varias clases de polímeros y distintas formas de obtenerlos.

Palabras clave: Hidrocarburo, obtención, eteno, polímero, fibra textil.

ABSTRAC


On the following lab we will demonstrate how to obtain a synthetic fiber is made, and try to identify the class of polymer it belongs, knowing that there are several types of polymers and different ways to get them.

Keywords: Hydrocarbon, getting, ethene, polymer, textile fiber.

INTRODUCCION


En la naturaleza abundan sustancias poliméricas fundamentales para la vida animal y vegetal, por ejemplo, la celulosa, las proteínas y los ácidos nucleicos. La investigación de estas estructuras permitió que, en 1839, Charles Goodyear, al calentar el caucho natural con un pequeño porcentaje de azufre, obtuviera el caucho vulcanizado, producto elástico de mayor dureza y resistencia al desgaste.

Posteriormente, en 1860, a partir de la celulosa se obtuvo el celuloide (primer polímero semi-sintético), y en 1909, se obtuvo la baquelita (primer polímero realmente sintético). A partir de este momento, se inició la síntesis de numerosos polímeros artificiales, cuyo uso se ha hecho absolutamente necesario en nuestras vidas.

OBJETIVOS GENERALES


Obtener una fibra sintética, e identificar el tipo de polímero al que pertenece.

Objetivos específicos


Mediante pruebas de laboratorio obtener una fibra textil sintética.

La importancia que tienen los hidrocarburos en la obtención de las fibras textiles.

Manejo adecuado de las fibras sintéticas para minimizar los impactos ambientales.

TEORIA DE LA PRÁCTICA



Fibras textil sintética


Son aquellas obtenidas a partir de polímeros sintéticos derivados del petróleo. Las más comunes son:

Poliéster (existen derivados retardantes de flama como el Avora y Trevira)

Acrílico Polipropileno (olefínica)

Nylon.

La fibra sintética es una fibra textil que se obtiene por síntesis orgánica de diversos productos derivados del petróleo. Las fibras artificiales no son sintéticas, pues proceden de materiales naturales, básicamente celulosa. Algunas veces la expresión «fibras químicas» se utiliza para referirse a las fibras artificiales y a las sintéticas en conjunto, en contraposición a fibras naturales.

Las fibras sintéticas están hechas de polímeros, muchas de las cuales se obtienen a partir del petróleo. Algunas fibras sintéticas comunes son nylon, rayón, terylene, acrylon y cashmilon. Se pueden colocar en:

Fibras hechas de celulosa.

Fibras hechas uniendo monómeros.

Los materiales sintéticos son baratos, fuerte y atractiva para la ropa. Son fáciles de mantener, ya que son fáciles de lavar, de peso ligero y resistente a las arrugas, las polillas y el moho. Cuando una fibra sintética se desarrolla, se le da un nuevo nombre de la comisión de comercio. Con el fin de recibir un nombre, el producto nuevo debe tener propiedades útiles para el consumidor.

DESARROLLO DE LA PRÁCTICA



Materiales a utilizar


1 Vaso de precipitado.

1 Embudo de vidrio.

1 Agitador.

1 Espátula.

1 Jeringa

1 Papel de filtro.

1 Bureta

Reactivos a utilizar


Hidróxido de Amonio.

Sulfato de cobre.

Ácido sulfúrico.

Procedimiento

Recomendaciones


Usar todo el equipo de seguridad como guantes, tapaboca, gafas, zapatos cerrados, bata, ya que el sulfato de cobre por ser altamente tóxico, se debe evitar tener contacto con la piel y los ojos y manipularse en un lugar con mucha ventilación.

  1. En un Erlenmeyer coloque cristales de sulfato de cobre y adicione 60 ml de agua, homogenice la solución con movimientos suaves constantes.

  1. ¿Explique químicamente por qué la solución tomó un color azul?

  2. Consulte la ficha técnica de CuSO4.5H2O.



Figura 1 Solución de Sulfato de Cobre

  1. En otro vaso de precipitado mida 50 ml de agua y adicione lentamente 10 ml de ácido sulfúrico, rotule. (manipule con cuidado el ácido sulfúrico evitando tener contacto con la piel ya que es corrosivo).

  2. Coloca la solución saturada de sulfato de cobre en otro vaso y agregue gota a gota hidróxido de amonio agitando continuamente hasta que la solución tenga un color azul luminoso, (si se torna azul oscura deberá repetir la operación).

  3. Tome el papel de filtro y dóblelo en cuatro y abra unos de sus extremos y colóquelo dentro del embudo de vidrio y termine de armar el montaje como lo muestra la figura 1, para filtrar del punto anterior.



Figura 2. Filtración de la solución de sulfato de cobre con hidróxido de amonio.

    1. El papel de filtro El papel del filtro y las sustancias retenidas colócalas en otro vaso y añade gota a gota hidróxido de amonio hasta disolver el papel filtro (observe la formación constante de una sustancia gelatinosa de color azul). Al vaso que contiene ácido sulfúrico diluido, agréguele gota a gota la sustancia gelatinosa y agita constantemente.

    2. Con el agitador o una jeringa saca los hilos obtenidos y lávalos en el vaso que tiene agua y observe el hilo que se usa para coser.


Cuestionario


  1. Anote la reacción que se produjo para obtener esta fibra sintética

  2. Cuáles son las aplicaciones que tiene esta fibra sintética

  3. Qué otros tipos de fibras sintéticas hay para uso textil y que ventajas tienen?

  4. Cuáles son las clases de fibras naturales y cómo se obtienen.

  5. ¿La fibra obtenida a qué clase pertenece?. Explique claramente.

  6. Las fibras artificiales se obtienen de los derivados de la celulosa las cuales se conocen tres tipos principales: a) lana viscosa b) lana de cobre y c) lana de acetato. Realice un paralelo entre estos tres tipos.

  7. Realice un diagrama flujo sobre las fibras artificiales

  8. ¿Cuál es el manejo a que se le debe hacer a las fibras sintéticas para minimizar los impactos ambientales?


DESARROLLO Y ANALISIS DE LA PRÁCTICA


Se toma un Erlenmeyer y se pesa 5 gr de cristales de sulfato de cobre (posee un color azul), se le adiciona 60 ml de agua, se homogeniza la solución con suaves movimientos circulares y constantes, se observa que el agua no altera el color azul del sulfato de cobre.

  1. ¿Explique químicamente por qué la solución tomo color azul?

Por varias razones, los cristales de sulfato de cobre son azules, entonces su solubilidad en agua es posible y no altero su color, por lo que son fuentes de cationes metálicos; el ión sulfato no es oxidante, ni reductor. Además en disolución no inicia reacciones redox con ningún ión presente.

  1. Consulte la ficha técnica de Sulfato de Cobre (CuSO4.5H2O.)

Ficha técnica Sulfato de Cobre (CuSO4.5H2O.)

Identificación del producto:

Nombre Químico: Sulfato de Cobre Pentahidratado.

Fórmula Molecular: (CuSO4.5H2O.)

Obtención: Por acción del ácido sulfúrico diluido sobre cobre u oxido de cobre en gran cantidad, con evaporación y cristalización.

Especificaciones del producto

Sulfato de Cobre 98% mínimo.

Propiedades

Apariencia: Cristales, gránulos o polvo.

Color: Azul.

Olor: Sin olor.

Sabor: Metálico que da nauseas.

Punto de ebullición: Descompone sobre 500°C.

Presión de vapor: 20 torr a 22.6°C.

Densidad específica: 0.95 g/cm3.

pH en solución acuosa: 3,2-4,5

Soluble: En agua y metanol.

Medidas de Primeros Auxilios

En caso de contacto con los ojos lavar con abundante agua. Lavar con solución de Bicarbonato de Sodio al 1%.

En contacto de la piel limpiar el área afectada con agua y jabón, lavar por 15 minutos con abundante agua, secar y cubrir con vendajes.

En caso de ingestión inducir el vómito, lavados estomacales con precaución y con abundante agua, consultar inmediatamente al médico.

Información Toxicológica

Producto muy tóxico por ingestión.

En contacto con los ojos produce irritación.

En contacto con la piel produce irritación, enrojecimiento y reacción alérgica en personas de piel sensible.

En caso de ingestión produce irritación estomacal.

Equipos de Protección Personal

Protección de los ojos: Uso de gafas de seguridad.

Protección para el cuerpo: Uso de guantes, bata, delantal de PVC, zapatos cerrados.

Condiciones de Almacenamiento

Mantener en un lugar fresco y seco, evitando contacto con la humedad.

Evitar el contacto con sustancias alcalinas.

El Sulfato de Cobre no es un producto combustible, como medio de extinción de fuego puede usarse agua donde el producto es almacenado, polvo químico seco o aguas presurizadas.



Figura 3. Muestra el sulfato de cobre pesado y añadiendo el agua.



Figura 4. Muestra la disolución del Sulfato de Cobre.

Seguidamente tomamos un vaso de precipitado y medimos 50 ml de agua, medimos en una pipeta 10 ml de ácido sulfúrico y se los adicionamos al agua, y rotulamos esta solución. Se observa una reacción exotérmica, puesto que el vaso de precipitado se torna caliente.



Figura 5. Adición del ácido sulfúrico en el agua.

Después, en una bureta le adicionamos 10 ml de hidróxido de amonio, se arma un soporte universal y se instala la bureta de tal modo que al abrir la llave pueda gotear lentamente el hidróxido de amonio en la solución saturada de sulfato de cobre, se observa un color intenso azulado.



Figura 6. Goteando el Hidróxido de Amonio en el Sulfato de Cobre saturado

Se toma un papel de filtro y se dobla en cuatro partes, se abre uno de sus extremos y se coloca dentro del embudo de vidrio y procedemos a filtrar la solución nueva del hidróxido de amonio con sulfato de cobre.



Figura 7. Se muestra la solución que está filtrada (Erlenmeyer izquierdo) y la solución que se está filtrando (Erlenmeyer derecho).

Luego las sustancias que quedaron retenidas en el papel de filtro y el papel de filtro las depositamos en otro erlenmeyer y con el montaje que tenemos del hidróxido de amonio dejamos caer gota a gota hasta que empieza a formarse una sustancia gelatinosa de color azul oscuro.



Figura 8. Muestra el goteo de hidróxido de amonio en las sustancias retenidas en el papel de filtro.

Para finalizar esta sustancia que se forma la dejamos gotear lentamente en el vaso de precipitado que contiene el ácido sulfúrico diluido y vamos agitando lentamente, observamos la formación de pequeñas fibras de hilo muy delgadas.



Figura 9. Muestra los pequeños hilos que se formaron.

Cuestionario


  1. Anote la reacción que se produjo para obtener la fibra sintética.



Figura 10. La formación del poliestireno.

  1. ¿Cuáles son las aplicaciones que tiene esta fibra sintética?

Poliéster

Según su mezcla se emplea para la fabricación de tejidos para camisería, pantalones, faldas, hilos, trajes completos, ropa de cama y mesa, género de punto, etc. (Filamentos) cortinas delgadas.

Artículos que no cambien mucho de forma como ropa interior o para ropa exterior ya que tienen que mostrar alta estabilidad y forma consistente.

Tiene múltiples aplicaciones como la fabricación de botellas de plástico que anteriormente se elaboraban con PVC.

Las resinas de poliéster (termoestables) son usadas también como matriz para la construcción de equipos, tuberías anticorrosivas, fabricación de pinturas.

Se usa en la fabricación de fibras recubrimientos de láminas.

  1. ¿Qué otros tipos de fibras sintéticas hay para uso textil y que ventajas tienen?

Poliamidas: Como el Nylon, son muy resistente y elásticas; no son atacadas por insectos o putrefacción. Tienen el inconveniente de deformarse con el calor. A veces producen alergias a pieles sensibles. Se usan para equipos deportivos y trajes de baño, mezclada con elastanos.

Poliéster: Como el Tergal, de amplio uso en prendas de vestir y deportivas, sola o mezclada con otras fibras. Son muy resistentes y con un precio relativamente bajo.

Acrílicas: Como el Leacril, son muy resistentes a la acción de la intemperie y de la luz. Generalmente se utilizan en géneros de punto o en hilos para tejer manualmente (mezclas con lana).

Polivinílicas: Como Rhovil, son fibras resistentes a los agentes químicos por lo que se suelen utilizar en la elaboración de textiles técnicos.

Polietilénicas: Como el Sarán, tienen una gran resistencia a la abrasión. Por ello se utiliza mucho en artículos de tapicería, alfombras y moquetas.

Polipropilénicas: Como el Merklón, tiene muy bien la abrasión, así como toda clase de tratamientos y agentes químicos. Se emplean en la fabricación de tapicerías, artículos de uso industrial y prendas de trabajos.

Elatanos: Como el Dorlastán, tienen una enorme elasticidad. Se emplean en la fabricación de prendas de corsetería, trajes de baño, vestuario deportivo, entre otras.

  1. Cuáles son las fibras naturales y como se obtienen.

Tabla 1.

Fibras Naturales y su Obtención.

FIBRAS NATURALES




FIBRAS DE ORIGEN VEGETAL




FIBRAS

COMO SE OBTIENEN

Algodón

Es una forma pura de celulosa de alta cristalinidad. Es la fibra de la semilla del algodonero.

Capoc

Es una fibra similar al algodón obtenida de las semillas del árbol dela especie Ceiba Pentandra. Al ser corta y frágil no puede hilarse igual que éste.

Lino

Fibras obtenidas del tallo de las plantas de la cual coge su nombre.

Se debe lavar siempre a mano, nunca debe centrifugarse, ni lavarse a altas.

FIBRAS DE ORIGEN ANIMAL




Fieltro

Tejido que se fabrica entrelazando fibras de lana sin hilar a veces mezcladas con pequeñas cantidades de fibras vegetales (algodón...) o sintéticas (rayón...)

Mohair

Es pelo de cabra. Se hila puro o mezclado con lana de carnero.

FIBRAS DE ORIGEN MINERAL




Fibras de vidrio

Fabricada a partir de estirar el vídrio fundido. Se pueden producir tanto hilos

multifilamento largos y contínuos, como fibras cortas. Impregnando F. de vídrio con plásticos se forma un tipo de

compuesto que combina la solidez y estabilidad química del vídrio con la resistencia al impacto del plástico.

Fibra óptica

Fibra o varilla de vídrio que se emplea para transmitir luz. El principio en que se basa la transmisión de la luz por la

fibra, es la reflexión interna total.

Amianto

Forma fibrosa de varios minerales y silicatos hidratados de magnesio. También se le llama a formas fibrosas de calcio y hierro. Las fibras más largas se usan para tejidos (asociados con el algodón o rayón) y los más cortos, para producir moldeados como tuberías o protectores.



  1. ¿La fibra obtenida a que clase pertenece? Explique claramente.

Es un poliéster químico que es producido sintéticamente derivados de los hidrocarburos, a base de reacciones químicas.

  1. Las fibras artificiales se obtienen de los derivados de la celulosa las cuales se conocen tres tipos principales: lana viscosa, lana de cobre, lana de acetato. Realice un paralelo entre estos tres tipos.

Tabla 2. Fibras obtenidas de la Celulosa

Fibra

Características

Lana Viscosa

Se producen con xantato de celulosa disuelto en acetato sódico

Lana de Cobre

Se produce de amoniaco e hidróxido cúprico.

Lana de Acetato

Se produce con fibra de diacetato hecha con celulosa de acetato, fibra de triacetato que a su vez se produce con fibras de acetato.



  1. Realice un diagrama de flujo sobre las fibras artificiales.



Figura 11. Diagrama de flujo Fibras Artificiales.

  1. ¿Cuál es el manejo que se le debe hacer a las fibras sintéticas para minimizar los impactos ambientales?

Modificación del proceso (reducción en la fuente).

Uso de métodos alternativos. 

Conservación de los compuestos químicos y del agua. 

Tamizado y substitución de compuestos químicos

Reducción del uso de sustancias químicas. 

Reciclaje/renovación de los baños de tratamiento discontinuo. 

Reuso de la corriente residual.

Recuperación. 

Reuso de las corrientes. 

Renovación/reuso del baño de tintura. 

Utilización del agua residual de la operación de descrude para el descrude continúo.








CONCLUSIONES


 Los textiles han sido parte fundamental de la vida humana desde los albores de la civilización, y su producción a medida del tiempo se ha incrementado al igual que la necesidad de producción.

Mediante las pruebas de laboratorio se logró obtener una fibra sintética y se identificó el tipo de polímero al que pertenece.

Cabe resaltar que es de mucho cuidado el manejo que se le hace a las fibras debe ser el adecuado para así minimizar los impactos ambientales.

REFERENCIAS


http://www.naturalfibres2009.org/es/fibras/

http://www.bvsde.paho.org/eswww/fulltext/epa/pcindtex/texcap04.html

http://porquebiotecnologia.com.ar/index.php?action=cuaderno&opt=5&tipo=1¬e=16

http://www.fullquimica.com/2013/01/generalidades-y-clasificacion-de-los.html

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