martes, 30 de julio de 2013

GRAFENO: VENTAJAS Y DESVENTAJAS



 

El Grafeno es un material que según los expertos va a revolucionar la industria y la tecnología en las próximas décadas porque puede sustituir a la fibra óptica. Permite mayor velocidad en la transferencia de datos, es más resistente y tiene mejor conductividad térmica. Es más fuerte que el acero, pero más delgado que cualquier sólido conocido.

Algunos ejemplos de aplicaciones serían:

-          Pantallas táctiles flexibles.
-          Teléfono móvil enrollabe.
-          Reforzar las estructuras de los aviones.
-          Aplicaciones biológicas muy interesantes, como el crecimiento de órganos artificiales con células madre.
  




Es un material químico formado por hojas con una estructura con átomos de carbón en un patrón hexagonal (recuerda a un panal de abejas).


Estructura química:
Mediante la hibridación sp2 se explican mejor los ángulos de enlace, a 120°, de la estructura hexagonal del grafeno. Como cada uno de los carbonos contiene cuatro electrones de valencia en el estado hibridado, tres de esos electrones se alojan en los híbridos sp2, y forman el esqueleto de enlaces covalentes simples de la estructura.

El electrón sobrante se aloja en un orbital atómico de tipo «p» perpendicular al plano de los híbridos. El solapamiento lateral de dichos orbitales da lugar a la formación de orbitales de tipo π. Algunas de estas combinaciones propician un gigantesco orbital molecular deslocalizado entre todos los átomos de carbono que constituyen la capa de grafeno.
En realidad, la estructura del grafito puede considerarse una pila de gran cantidad de láminas de grafeno superpuestas. Los enlaces entre las distintas capas de grafeno apiladas se deben a fuerzas de Van der Waals e interacciones de los orbitales π de los átomos de carbono.



File:Capas grafito.svg

Estructura cristalina del grafito. Se ilustran las interacciones de las diversas capas de anillos aromáticos condensados.


En el grafeno, la longitud de los enlaces carbono-carbono es de aproximadamente 1,42 angstroms. Es el componente estructural básico de todos los demás elementos grafíticos, incluidos el propio grafito, los nanotubos de carbono y los fullerenos.

Algunas propiedades del Grafeno son:
  
-          Es muy flexible y transparente.
-          Su conductividad térmica y eléctrica son altas.
-          Su elasticidad y dureza son elevadas.
-          Sirve de soporte para radiaciones ionizantes.
-          Es tan ligero como la fibra de carbono, pero más flexible.
-          Tiene menor efecto Joule, se calienta menos al conducir los electrones.
-          Es transparente.


Sin embargo...

El grafeno puede aportar muchas ventajas, ojala se cumplan todas las previsiones de todo lo que se podrá llegar a conseguir. Sin embargo se ha encontrado un talón de Aquiles para este material, y no es tan fuerte como se creía.

Un equipo de científicos de la Universidad de Rice encontró que en los límites de los anillos donde se interrumpe la matriz regular de unidades hexagonales (seis átomos) el grafeno tiene la mitad de la fuerza.
Además las hojas del material cultivado en un laboratorio casi nunca tienen una estructura de hexágonos perfectos. Por lo general las hojas tienen protuberancias llamadas “granos de grafeno”. Cuando esos granos se colocan bajo tensión estos defectos comienzan a dar problemas.
Por lo que se tiene que seguir estudiando para que perfeccionar el grafeno y poder utilizarlo sin problemas.

Para ver un vídeo interesante sobre el tema pon en un buscador el siguiente enlace

http://grafeno.com/grafeno-el-material-de-ciencia-ficcion/

jueves, 11 de julio de 2013

DESASTRE EN BHOPAL


El Isocianato de metilo es una de las sustancias más inestables y peligrosas de la industria química.

Esta es la historia de lo que puede considerarse probablemente el mayor desastre industrial de la historia. Se produjo porque determinadas personas sólo atendieron a criterios económicos y no químicos.

En este caso, se fabricaba más cantidad de Isocianato de metilo de la recomendada, dada la peligrosidad de este gas. Además los directivos para obtener beneficios, decidieron reducir el número de personal cualificado y los sistemas de seguridad, hasta tal punto que la noche del accidente estaban apagados o inutilizados.

Este desastre tuvo lugar en la ciudad de Bhopal (India), la noche del 3 al 4 de diciembre de 1984. Se vertieron al exterior 42 toneladas del gas Isocianato de metilo.  


Hubo muchos muertos y los  supervivientes sufrieron afecciones como fibrosis pulmonar, falta de visión, asma, tuberculosis, pérdida de apetito, desórdenes neurológicos, debilidad y depresión. Decenas de miles de niños nacidos después de la crisis sufren problemas de crecimiento y desarrollo. De hecho, la cifra de niños nacidos muertos se triplicó y las muertes durante el parto se duplicaron.  
  

Después de mas de 20 años de ocurrida la tragedia, los supervivientes y sus descendientes siguen padeciendo cáncer, tuberculosis, malformaciones genéticas y fiebres crónicas

La fábrica estaba a unos kilómetros de Bhopal, pero en el momento de la fuga, soplaba un viento que impulsó el gas tóxico hacia la ciudad. Shekil Qureshi, el supervisor del turno de noche, ordena la evacuación general de la fábrica en la dirección contraria al viento y ninguno de los empleados, salvo él mismo, resultó afectado por la emanación de gases.



Debido al aumento de temperatura y la violenta reacción del Isocianato de metilo, éste empieza a descomponerse en varios gases muy tóxicos e incluso letales: fosgeno, monometilamina y cianuro. Todos ellos tienen una densidad superior a la del aire, por lo que se mantienen prácticamente a nivel de suelo. El viento empuja suavemente esta nube tóxica y la dirige hacia los barrios de chabolas, la estación de ferrocarril, una fábrica de cartonaje, la estación de autobuses, la central eléctrica y la ciudad vieja de Bhopal. Centenares de animales mueren: gatos, perros, vacas, búfalos y pájaros. En cuanto a las personas, los primeros en morir son los habitantes más imposibilitados: ancianos, inválidos y niños. Las calles de Bhopal se cubren de cadáveres y de gente desesperada por huir, intentando respirar.

El origen de este desastre se remonta a los años 50, tiempo en el que se perdían las cosechas por la acción de las plagas. Por aquel entonces se combatían las plagas con DDT, un pesticida altamente tóxico. Era necesario encontrar un sustituto que no afectara a la salud de las personas y al medio ambiente. En 1957 la empresa norteamericana Union Carbide lo consigue con la creación del SEVIN.

El Sevin era barato, respetaba el medio ambiente y no era nocivo para las personas. El inconveniente era que estaba compuesto por Isocianato de metilo. India se perfiló como el país idóneo para instalar la fábrica. Era un mercado potencial, gran parte de su población se dedicaba a la agricultura y la utilización del Sevin permitiría aumentar la producción de la India. Tras negociar con el gobierno indio se construye en Bhopal una pequeña fábrica de la Union Carbide para la producción de Sevin.


 En un principio el funcionamiento de la fábrica obtiene grandes beneficios con la venta del Sevin, por lo que se hace necesario aumentar las instalaciones de la fábrica. Llegaría a ocupar un total de 7 hectáreas. Se fabricaban grandes cantidades de Sevin, incluso superiores a las recomendadas por otros países industrializados, dada la peligrosidad del Isocianato de metilo.

A finales de los setenta se suceden unos años de sequía, las cosechas se pierden, y la venta de Sevin cae en picado. Se acumulan pérdidas, y la empresa Union Carbide empieza a reducir costes.

En la noche fatídica unos operarios, sin la cualificación debida, iniciaron las tareas de limpieza sin tomar las medidas preventivas necesarias.  El agua inyectada en las tuberías circulaba con fuerza arrastrando impurezas adosadas a las paredes del tubo así como cristales de cloruro de sodio y restos metálicos. Los operarios habían ignorado la precaución de estancar el conducto con el empleo de unos discos especiales, y el agua junto con los desechos arrancados se filtraron al interior de una de las cisternas que contenía Isocianato de metilo. El agua, los cristales de cloruro de sodio y los restos metálicos en contacto con el Isocianato de metilo provocaron una violenta reacción exotérmica del líquido, que pasó rápidamente al estado gaseoso con desprendimiento de calor. La presión de la cisterna aumentó bruscamente, las válvulas de seguridad estallaron y el gas tóxico fue expulsado al exterior.


Mas de 20 años después de la catástrofe se han conseguido aclarar parte de los interrogantes, a pesar de los esfuerzos de la compañía por silenciar al máximo lo ocurrido. Ahora se sabe que la noche de la catástrofe, seis de las medidas de seguridad de prevención de escapes de gas no funcionaron correctamente, fueron desconectadas o resultaron inadecuadas. Además, la sirena de alarma estaba desconectada. 


Para empezar, el almacenamiento de grandes volúmenes de isocianato de metilo en un área densamente poblada como Bhopal contravenía la política de prevención que Carbide aplicada en otras plantas: 67 toneladas frente al 0,5 de máximo permitido en Europa.

Además, las medidas de seguridad en materia de refrigeración de los tanques de almacenamiento se redujeron para recortar costes, al igual que la plantilla de mantenimiento. La formación de los trabajadores también se redujo, de las 24 semanas habituales a 15 días. Nunca se diseñó un Plan de Emergencia. 

Los responsables de la tragedía en 2013 todavía no han sido juzgados. Las indemnizaciones recibidas son irrisorias y hay un colectivo importante de supervivientes que no ha recibido nada de dinero.

Los restos tóxicos no ha sido eliminados ni por Union Carbide ni por el gobierno indio y han terminado por filtrarse a los pozos de agua. El suministro de agua del gobierno es insuficiente, así que no queda más remedio que beber de los pozos subterráneos contaminados.

Union Carbide se desentendió del desastre de Bhopal y el gobierno indio nunca obligó a esta empresa a extraditar a sus responsables o a que asumiera sus responsabilidades por temor a perder futuras inversiones.




Existe un libro sobre el desastre de Bhopal.







Título: Era medianoche en Bhopal.

Autores: Dominique Lapierre y Javier Moro.











Existen varios documentales sobre el tema que se pueden encontrar en internet.

lunes, 8 de julio de 2013

 ¡BIENVENIDA!


Bienvenido a mi blog sobre química, naturaleza y más. Mi intención es difundir los beneficios de la química y por otra parte advertir de lo peligroso que puede resultar hacer hacer un mal uso de esta ciencia.¡Espero que os guste y aprendáis!.