Ligamer AR-100 ligante acrilico auto reticulable, especial para carnaza *

Estructura

El ácido acrílico, también conocido como ácido 2-propenoico CH2=CHCOOH, y sus ésteres CH2=CHCOOR, también se conocen como acrilatos.

Su estructura es:

El ácido acrílico es un ácido carboxílico, incoloro, inflamable, volátil y medianamente tóxico.

Esteres como el metil, etil, n-butil, y 2-etil-hexil acrilato, así como el ácido acrílico se utilizan principalmente como polímeros. Otros ésteres, incluyendo acrilatos multifuncionales se producen para aplicaciones especiales.

Procesos industriales

Hasta hace poco, el ácido acrílico y los acrilatos se producían industrialmente vía una variedad de rutas como la hidrólisis del acrilonitrilo y el método modificado de Reppe. Sin embargo, un avance significativo en la oxidación catalítica del propeno al ácido acrílico vía la acroleína permitió remplazar los procesos originales.

El método de ERPE está basado en el acetileno y se lleva a cabo a presión atmosférica y a 40 °C en presencia de ácido y de carbonilo de níquel.

La reacción fue descubierta por ERPE en 1939 y fue utilizada por Rohm & Haas y por Toa Gosei Chemical por largo tiempo hasta que fue abandonada por las dificultades en manipular el carbonilo de níquel, tóxico y corrosivo.

El proceso Reppe a Alta Presión utilizado por BASF y Badische Corp. opera a aproximadamente 14 MPa y 200 °C con un catalizador de bromuro de níquel – cobre III.

El método de hidrólisis del acrilonitrilo es poco atractivo económicamente. Fue utilizado por Ugine Kuhlmann, Mitsubishi Petrochemical y Mitsubishi Rayon, y hasta hace poco aún era utilizado por Asahi Chemical.

El proceso por cetanos, en que el ácido acético o la acetona son pirolizados a ceteno es un proceso que en algún tiempo utilizó Celanese y B. F. Goodrich pero que ya no es utilizado.

Proceso por Oxidación del propeno

Hoy en día la mayor parte del ácido acrílico se produce a partir del propeno, que también es la materia prima de la acroleína.

El proceso por oxidación del propeno involucra la oxidación catalítica heterogénea del propeno en fase vapor con aire y vapor para dar el ácido acrílico. Generalmente el producto que sale del reactor es absorbido en agua, extraído con un solvente apropiado y destilado para dar el ácido acrílico glacial grado técnico

Usos y aplicaciones del ácido acrílico y sus derivados

El ácido acrílico

El ácido acrílico se usa como intermediario en la producción de acrilatos. Los polímeros del ácido y sus sales sódicas se utilizan como floculantes y dispersantes. Las sales de sodio tienen importancia industrial

Las poliacrilamidas y el ácido poliacrílico

La masa molecular del polímero es un factor clave para determinar su uso específico para una aplicación. Los polímeros de masas moleculares inferiores a 20 000 se utilizan como secuestrantes. Los polímeros con masa molecular entre 20 000 y 80 000 se utilizan como agentes de dispersión de pigmentos. Los polímeros con masas moleculares entre 1,000,000 y 10,000,000 se utilizan como agentes para terminado textil y como ayudas de retención para fabricación de papel. Las masas moleculares que exceden los 10,000,000 se utilizan como floculantes o agentes de espesamiento. Polímeros de mayor peso molecular o entrecruzados se utilizan como absorbentes de fluidos.

El ácido poliacrílico soluble en agua y sus sales neutralizadas con masas moleculares de entre 2000 y 5000 se utilizan como inhibidores de sarro, dispersantes de lodos, dispersantes en sistemas de enfriamiento, como fillers en materiales para pigmentos o recubrimiento de papel.

Los homo o co-polímeros del ácido acrílico y el ácido metacrílico y sus mezclas con hasta el 10% en peso de alquil acrilato se utilizan para prevenir la redeposición de materiales en formulaciones de detergentes líquidos.

Los copolímeros con pequeñas cantidades de grupos hidrofóbicos son útiles para fluidos de perforación. Los fluidos son reformulados para dar una viscosidad inicial que es retenida por largos periodos a altas temperaturas y presión.

El poliacrilato de sodio entrecruzado se utiliza como absorbente en pañales, productos para incontinencia, productos de higiene femenina y absorbente en cables de trasmisión.

Los polímeros del ácido acrílico o del metacrílico neutralizados a mas de 50% mol, se pueden usar para mampostería por su alta retención de agua y alta viscosidad.

Un polímero del ácido acrílico, absorbente y entrecruzado se puede utilizar en formulaciones de tabletas de administración oral por su capacidad de liberar de forma sostenida el principio activo.

Una mezcla de partículas de polímero aniónico del ácido acrílico o metacrílico y sus sales solubles y polímeros catiónicos de amino acrilato se utiliza como adhesivo para pasta para muros para reducir la absorción del agua.

El ácido poliacrílico entrecruzado se utiliza como resina de intercambio catiónica.

Algunas aplicaciones en desarrollo incluyen el ligeramente entrecruzado poli(N-isopropilacrilamida) que es un hidrogel con transición de fase a 31 °C. Se supone que esta propiedad puede ser útil en separaciones como la de la proteína de soya de su extracto acuoso o en la administración controlada de fármacos.

El balance entre grupos hidrofóbicos e hidrofílicos en la poli(N,N-dimetilacrilamida) y los copolímeros de la N,N-dimetilacrilamida con otros monómeros solubles en agua hacen de estos productos solubles en un amplio rango de solventes. Esto sugiere su potencial uso como espesantes en formulaciones con altas concentraciones de químicos orgánicos El homopolímero es soluble con poli(vinil acetato), poli(metil metacrilato), y poliestireno.

Algunos copolímeros pueden servir como compatibilizadores de polímeros.

Los poliacrilatos

Los ésteres acrílicos se utilizan para la producción de polímeros (poliacrilatos). Estos polímeros se utilizan para recubrimientos, pinturas, adhesivos, ligantes para piel, papel y textiles.

Las principales aplicaciones de los ésteres acrílicos son:

Pinturas para Arquitectura – por su buena pigmentabilidad y propiedades de película se utilizan como dispersión polimérica y adhesivo para pinturas. Las dispersiones copoliméricas de vinil ester tienen propiedades reológicas favorables para material de recubrimiento. Las dispersiones de copolímeros de acrilato usualmente contienen emulsificantes y pueden ser extendidos con pigmentos, pero requieren auxiliares para mejorar su reología. Los copolímeros con alto contenido de estireno tienden a tomar el color amarillo con la luz UV y por lo tanto solo se utilizan para pinturas de interiores. Las dispersiones de acrilatos puros se utilizan en pinturas brillantes.

Recubrimientos y lacas – Los metales usualmente se recubren con una capa de primer y una capa de solvente La tendencia es usar capas con alto contenido de polímero para reducir las emisiones del solvente.

En la industria automotriz usualmente se aplican tres capas: una primer primer base agua que sirve para proteger contra la corrosión, una capa intermedia (filler) que compensa por irregularidades en el substrato, y una capa superior pigmentada metálica que consiste de una base de pigmento aluminizado y coloreado. En las tres capas pueden usarse potencialmente mezclan con acrilatos.

Sistemas curables con radiación. En estos métodos los monómeros y oligómeros son curados y endurecidos por medio de exposición a radiación, usando usualmente luz UV. Su aplicación principal está en el recubrimiento de madera, papel y plásticos.

Industria del papel - Los papeles de alta calidad se recubren con pigmentos para mejorar su calidad de impresión, apariencia, brillo y otras propiedades.

Adhesivos y compuestos de sellado – adhesivos de laminación, adhesivos sensibles a la presión, adhesivos para construcción y compuestos de sellados son producidos de poliacrilatos.

Industria textil – se utilizan como polímeros de emulsión, por ejemplo como adhesivos para teñido o impresión.

Industria de la piel o el cuero – la superficie de la piel se trata para hacerla hidrofóbica y para evitar que se cuartee o rompa.

Como se puede observar, la versatilidad del ácido acrílicos y sus derivados es muy amplia y existen aplicaciones en los mas variados campos y aún muchas más en desarrollo.

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Proveedores de ácido acrílico

Proveedores de acrilatos

Panorama general

Aún no son claros los detalles de la devastación causada por el Huracán Katrina. Los daños humanos y materiales son incuantificables.

Los daños a la industria son múltiples. Los más graves tienen que ver con las pérdidas humanas, a los que se suman daños directos a las instalaciones, a los sistemas eléctricos y electrónicos, así como problemas en las redes de suministro de materia prima (férrea, marítima y terrestre), al suministro de gasolina y electricidad, así como la logística de movimiento de materiales.

La mayor parte de las plantas químicas y petroquímicas de la zona suspendieron actividades antes del paso del huracán y su puesta en marcha y operación normal -aún si no hubiesen sido dañadas- involucrará varias semanas.

Situación al 6 de septiembre de 2005

Pasados ya varios dias del paso de Katrina, la industria energética de los EUA mostró los primeros signos de recuperación en cuanto que algunos ductos iniciaron a transportar de nuevo petróleo y algunas refinerías se acercaron a reiniciar su producción.

Las ocho principales refinerías de Louisiana y Mississippi siguen sin operar y otras se encuentran trabajando por debajo de su capacidad por problemas de suministro de crudo.

Es de destacar que casi la mitad de la capacidad de refinación de los Estados Unidos se encuentra concentrada en el Golfo de México y que todas estas refinerias sufrieron paros por el paso de Katrina:

Hasta el momento los EUA han acumulado perdidas de 42 millones de galones de gasolina al día, lo que equivale al 10% del consumo normal.

El optimismo regresó el viernes cuando algunas refinerías anunciaron que el tiempo que les tomara reiniciar operaciones será mas corto al que habían pronosticado. Asi mismo algunos oleoductos empezaron a transportar gas natural, crudo para calentamiento y gasolina.

El mayor oleoducto de los Estados Unidos, el Colonial Pipeline, que dejó de operar por falta de energía eléctrica, opera ya a dos tercios de su capacidad normal de 2.3 millones de barriles por día. La recuperación tomó menos tiempo del proyectado.

El gas natural también empieza a fluir por los gasoductos de Loew Corp, quien espera que para el viernes alcance el flujo normal en su gasoducto Gulf South. Los gasoductos de El Paso Corp. también reportaron el inicio de operaciones.

La Secretaria de energía de los EUA www.mms.gov reportó al 5 de septiembre la siguiente situación respecto a las caídas de producción de crudo y gas acumuladas. Para conocer esta información haga click aqui.

Nuestra recomendación es hacer una revisión minuciosa de los productos que su empresa adquiere, uno por uno, así como de los insumos con que producen cada uno de ellos, a fin de revisar en cuáles productos puede haber problemas potenciales de abasto e ir previniendo las compras, buscando proveedores alternos y considerando en muchos casos que habrá ajustes en los precios de los productos por el efecto de Oferta / Demanda, particularmente en los precios de compra spot.

La información que se presenta se ha recopilado de fuentes públicas, así como a partir de algunas fuentes informativas serias. La situación de cada empresa va evolucionando con el paso de las horas, por lo que para obtener información mas actualizada se recomienda entrar en contacto directamente con cada empresa.

Cortesia Digitalglobe.com

CRUZ ROJA AMERICANA

Para quienes tienen duda sobre la importancia de esta rama de la química, basta con citarles algunas de las Aplicaciones más importantes de la Química Analítica, como son:

• Análisis de Calidad de Productos y Materias Primas
• Desarrollo de Productos, desarrollo y Optimización de Procesos
• Estudios de Importancia Ecológica
• Problemas con Implicaciones de Tipo Legal

Probablemente a veces no nos damos cuenta de ello, pero su importancia es muy relevante. Sobre cada uno de estos temas, hablaré con más detalle a continuación.

Hace algunos años en el laboratorio donde he trabajado se colocó un cartel en la entrada principal que decía "¿Qué existe en el mundo que no es Química Analítica?" (creo que el motivo de ese cartel era inspirar orgullo de trabajo en todos los que allí laborábamos). Si bien la pregunta era difícil de apreciar en toda su extensión, fue evidente al pensar sobre el tema, que muy pocas cosas venían a la mente que pudieran excluirse completamente de tener relación con alguna forma de análisis químico. Casi todo lo que nos rodea, relacionado con el medio ambiente, los alimentos, artículos de uso o de consumo, medicamentos, materiales de construcción, etc, tiene algún nexo con las actividades que se llevan a cabo en los laboratorios de análisis. Con estas consideraciones en mente y al leer los párrafos de esta columna, me imagino que será fácil visualizar la importancia de la química analítica en la industria en general.

Los ejemplos más claros de la importancia de la química analítica en el medio industrial son aquellos relacionados a los campos Farmacéuticos y Agroquímicos. Estos han sido motivo de leyes estrictas para su desarrollo y producción. Por ahora dedicaré esta columna a tratar sobre vinculaciones quizá menos visibles pero no menos importantes, entre el área de análisis químicos y la industria. Creo que los siguientes puntos ilustrarán la importancia de esas relaciones.

• Análisis de Calidad de Productos y Materias Primas.- Esta ha sido la función "tradicional" de los llamados "laboratorios de control". La importancia de éstos es muy clara ya que muy pocos productos se aceptan o emplean sin cumplir con especificaciones técnicas o sin requerir de un certificado de análisis. Sin embargo hoy día, toda industria que limita su actividad analítica solamente a esta función, no tiene mucha posibilidad de sobrevivir a largo plazo y es muy posible que su crecimiento se verá estancado. En la actualidad muchas empresas mantienen dos organizaciones analíticas, una totalmente establecida en las plantas de producción para actividades de control, y otra dedicada al desarrollo de métodos y de apoyo a la investigación. Aquí también cabe mencionar que en épocas recientes ya no resulta suficiente el solo analizar un producto para garantizar su calidad o composición básica. Todos hemos visto que ahora muchos productos deben proveer otras informaciones como son; datos nutricionales, de estabilidad, de ausencia de aditivos o contaminantes específicos, de producción de acuerdo a normas establecidas, e inclusive de garantía de origen geográfico.
  
  
• Desarrollo de Productos.- La innovación es la vida misma de las industrias. Empresas con líneas de productos muy reducidas, aun cuando estos sean muy novedosos y útiles, son altamente vulnerables. Todas las industrias tienen que mantenerse activas buscando productos nuevos o extendiendo la utilidad de los ya existentes. Para ello las industrias emplean todo el talento de sus profesionales incluyendo aquellos dedicados al análisis. Aquí conviene recordar que aun cuando un producto o proceso esta bajo la protección de patentes, siempre habrá competidores que busquen fallas en esa protección o bien generen productos aun mejores y más novedosos. También es cierto que una vez que un producto esta fuera de patente, la competencia entre los productores será basada no solamente en precio o volumen sino también en detalles de calidad que casi pudieran considerarse insignificantes, como son; impurezas, diferencias en color casi imperceptibles, olores residuales, formas cristalinas, tamaño de partículas, etc. Todos estos aspectos, determinan en mucho el desarrollo de aplicaciones nuevas para un mismo producto. La evaluación de todos esos factores requieren, en la mayoría de los casos, de metodologías analíticas. No es exageración el decir que es inconcebible que se pueda hacer desarrollo de productos sin tener apoyo analítico.

• Desarrollo y Optimización de Procesos.- Productos como son polímeros, materia primas básicas, agroquímicos, petroquímicos, etc, se manufacturan en una escala tan amplia que su producción se mide en miles o millones de toneladas anuales en cada planta de producción. Estas medidas o estadísticas, a nivel nacional, se consideran como indicadores del grado de desarrollo de cada país. Con esto en mente es claro que cualquier investigación que permita aumentar el rendimiento en su producción, o bien mejorar su calidad, puede resultar en ventajas económicas muy evidentes. Es aquí donde los métodos analíticos juegan un papel crítico ya que permiten el estudio de cambios en los procesos que resultan en rendimientos mas altos, o bien ahorros de reactivos, de energéticos, o de materia prima. Muchos de los resultados que se generan en estas investigaciones se formalizan o documentan en forma de patentes o se mantienen como secretos industriales.

  Es fácil calcular que aún en situaciones donde la reducción del costo o aumento en rendimiento o calidad, significa solamente unos cuantos centavos por kilo, cuando se calcula el beneficio total en la producción de miles o millones de toneladas, las cifras llegan a ser muy significativas. Es por todo esto que las industrias que desean garantizar su futuro, invierten cantidades muy apreciables en investigación de procesos y mantienen una organización de análisis químicos capaz y actualizada.

• Estudios de Importancia Ecológica.- Otra frase de uso común en los laboratorios donde he trabajado es la siguiente; "No es posible decir algo sobre lo que no se ha medido". Esta frase nos recuerda que si bien desde hace varias décadas, el medio ambiente se ha convertido en una preocupación universal, los problemas relacionados a esto no pueden ser estudiados, legislados o controlados, sin métodos analíticos capaces de proveer respuestas a muchas hipótesis sobre su origen, naturaleza y magnitud. En esfuerzos por establecer responsabilidad legal en estos problemas se han emitido legislaciones muy importantes, una de ellas en particular, TSCA (Toxic Substances Control Act), resultó ser tan crítica en nuestra profesión que llegó a conocerse informalmente como "La ley de empleo de químicos especializados en análisis".

  No hay duda que en la actualidad, el medio ambiente se ha convertido en una de las preocupaciones más importantes en la industria. Esto ya no se ve solamente como mecanismo de relaciones publicas y es en realidad un aspecto de la sobre vivencia de las empresas junto con sus factores económicos. Todo tipo de sector productivo, y en particular el sector químico, se ve hoy altamente motivado a tomar medidas para prevenir estos problemas y evitar el verse involucrado en demandas legales. También es cierto que la infraestructura de análisis químico requerida para estudiar estos problemas, es sumamente costosa debido a el rigor y especialización requeridos.

• Problemas con Implicaciones de Tipo Legal.- Es casi un dogma que tarde que temprano, toda industria será objeto de alguna demanda por causa de sus productos o servicios. Si los productos resultan ser defectuosos, o contaminados, o tienen alguna falla en su funcionamiento, lo más probable es que esto resulte en algún problema de tipo legal. En mucho es también cierto que aún en casos de demandas sin mérito, las industrias tienen que defenderse y en casos extremos han tenido que declararse en bancarrota para después reorganizarse y sobrevivir, aún cuando la responsabilidad por los problemas no haya sido claramente establecida. En estas situaciones, ha sido común que la evidencia o hechos argumentados en las demandas estriban en resultados de análisis químicos. Casos típicos de este tipo son los de contaminaciones accidentales de plaguicidas, la adulteración criminal de medicamentos y la presencia de granos genéticamente modificados en productos para consumo humano.

Como punto final de mis comentarios deseo mencionar que si bien, cuando tratamos de cubrir las necesidades expresadas en los puntos anteriores, la carga de responsabilidades que se pone en los laboratorios de análisis es muy pesada, la instrumentación y técnicas modernas, permiten resolver todas las situaciones que se nos presentan. Es nuestra función emplearlas adecuadamente y tomar orgullo y responsabilidad en nuestro trabajo y en los resultados que generamos.

En esta columna de artículos sobre Química Analítica el Dr. Esquivel discute muchos tópicos y problemas asociados a su especialidad. Si tiene algún comentario, sugerencia o preguntas específicas sobre algún problema, si desea contactar al autor o le interesa que se aborde algún tema en particular, favor de dejarnos sus comentarios o datos haciendo clic aquí.

Información sobre el Autor. - El Dr. J. Benjamín Esquivel H. ha trabajado como investigador durante 21 años en laboratorios industriales de análisis químicos. Así mismo ha ocupado posiciones académicas y con empresas fabricantes de instrumentación. Su especialidad profesional es el campo de las separaciones cromatográficas y la espectroscopia. Es conferencista frecuente en congresos internacionales donde imparte cursos de cromatografía y charlas de sesiones plenarias.