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¿Qué es el Molibdato de Amonio?

El molibdato de amonio es un compuesto inorgánico cuya fórmula química es (NH4)6Mo7O24.

Según las leyes y regulaciones aplicables, el molibdato de amonio está clasificado como una sustancia peligrosa y nociva que requiere etiquetado y notificación. Es designado como una “Sustancia química designada de clase 1” y “Clase 1 – N.º 453” según la Ley de confirmación y gestión de la liberación de sustancias químicas (Ley PRTR). Además, se considera una “sustancia peligrosa” bajo la Ley de control de la contaminación del agua y un “contaminante atmosférico peligroso” según la Ley de control de la contaminación atmosférica.

Usos del Molibdato de Amonio

El molibdato de amonio tiene una amplia gama de aplicaciones en diversos campos. Uno de sus usos principales es como materia prima en la producción de molibdeno metálico. En la técnica de “oxidación de Trost”, que utiliza peróxido de hidrógeno como agente oxidante, el molibdato de amonio se utiliza como precursor para la síntesis de catalizadores.

Además, se utiliza como agente de tratamiento de superficies metálicas, retardante de llama y reductor de humos. También se emplea como aditivo en cerámicas y metales sinterizados. En el ámbito analítico, se utiliza como reactivo para la determinación de silicato, fosfato, arseniato y plomo en soluciones acuosas como agua de río, agua de mar y tintes.

El molibdato de amonio también encuentra aplicaciones en la detección de drogas recreativas, siendo un componente del reactivo de Frade. En microscopía electrónica biológica, se utiliza como tinción negativa en presencia de trehalosa en concentraciones del 3-5%, así como en la tinción crionegativa en concentraciones saturadas.

Además, el molibdato de amonio es útil en la producción de cristales de desulfuración deshidrogenados, así como en la fabricación de molibdeno metálico y cerámicas.

Propiedades del Molibdato de Amonio

El molibdato de amonio es un polvo o polvo cristalino blanco o casi blanco e inodoro. El molibdato amónico es soluble en agua, pero es insoluble en etanol y acetona.

Raramente se ha informado de accidentes porque el molibdato suele ser de baja toxicidad.

Estructura del Molibdato de Amonio

El molibdato amónico es uno de los compuestos de molibdeno más comunes. El molibdato de amonio suele ser tetrahidrato, (NH4)6Mo7O24-4H2O, pero también se conocen dihidratos como (NH4)6Mo7O24-2H2O.

El peso molecular del molibdato de amonio es de 1.163,9 y el del tetrahidrato es de 1.235,86. El ion heptamolibdato, Mo7O246-, presente en el molibdato de amonio también se conoce como ion para-molibdato.

El término “molibdato amónico” también puede referirse al orto-molibdato amónico, (NH4)2MoO4, y a otros compuestos. El análisis de la estructura cristalina muestra que todos los centros de molibdeno son octaédricos. Algunos de los ligandos de óxido están situados en posición terminal, otros tienen puentes dobles y otros tienen puentes ligeramente triples.

Otras Información sobre el Molibdato de Amonio

1. Síntesis del Molibdato Amónico

El molibdato de amonio se forma fácilmente disolviendo óxido de molibdeno (VI) en una solución acuosa que contiene un exceso de amoníaco y evaporando la solución a temperatura ambiente. Durante la evaporación de la solución, se pierde el amoníaco.

Por este método, es posible formar un prisma transparente de seis caras hecho de molibdato de amonio tetrahidratado. Las soluciones de para-molibdato de amonio reaccionan con los ácidos para producir sales de amonio y ácido molíbdico (E: ácido molíbdico). El pH de la solución concentrada se sitúa entre 5 y 6.

2. Compuestos Relacionados del Molibdato de Amonio

Muy similar en estructura a las sales de amonio es el molibdato potásico. El molibdato de potasio, al igual que el molibdato de amonio, también se obtiene como tetrahidrato.

¿Qué es el Ácido Molíbdico?

El ácido molíbdico es un compuesto inorgánico en polvo de color blanco o amarillo claro, inodoro.

Las leyes y normativas nacionales aplicables incluyen las Sustancias Peligrosas y Nocivas que Deben Nombrarse y las Sustancias Peligrosas y Nocivas que Deben Notificarse nº 603 de la Ley de Seguridad y Salud Industrial (Ley de Seguridad y Salud Industrial).

Usos del Ácido Molíbdico

El ácido molíbdico tiene diversas aplicaciones, como inhibidor pasivo de la corrosión en tuberías de acero al carbono utilizadas en construcción. También se utiliza en la fabricación de productos farmacéuticos, pigmentos y esmaltes cerámicos.

Además, muchos óxidos de molibdeno actúan como catalizadores heterogéneos, especialmente en reacciones de oxidación. El ácido molíbdico y sus sales se utilizan en el reactivo de Froehde para estimar la presencia de alcaloides. Los alcaloides son compuestos orgánicos naturales que contienen átomos de nitrógeno y son principalmente básicos.

Las leyes y normativas aplicables incluyen la Ley de Seguridad y Salud Industrial, la Ley de Confirmación de Cantidades Liberadas de Sustancias Químicas Específicas y Promoción de su Gestión (Ley PRTR), que designa al ácido molíbdico como “Sustancias Químicas Designadas de Clase 1” (Clase 1 – Nº 453), así como la Ley de Control de la Contaminación del Agua y la Ley de Control de la Contaminación del Aire.

Propiedades del Ácido Molíbdico

El punto de fusión del ácido molíbdico es de 300°C y es un sólido antimagnético. El ácido molíbdico es soluble en solución alcalina de hidróxido y agua amoniacal, pero difícilmente soluble en agua, etanol o acetona.

La fórmula química es H2MoO4, el peso molecular es 161,95 y el número de registro CAS es 7782-91-4. Las propiedades del monohidrato MoO3-H2O y del dihidrato MoO3-2H2O se han investigado a fondo.

Estructura del Ácido Molíbdico

Los sólidos del ácido molíbdico son polímeros de coordinación. Por ejemplo, el ácido molíbdico monohidratado está formado por capas de unidades MoO3/H2O coordinadas octaédricamente que comparten cuatro vértices.

En cambio, el dihidrato de ácido molíbdico presenta intercalación de moléculas de agua adicionales entre las capas de la misma estructura estratificada. En otras palabras, los sólidos de ácido molíbdico son complejos con una estructura continua formada por ligandos multidentados e iones metálicos.

Por otra parte, el ácido molíbdico en soluciones acuosas ácidas se observa como un complejo MoO3(H2O)3. Se cree que cada átomo de molibdeno tiene tres ligandos aqua y tres ligandos oxo, de nuevo en una estructura molecular octaédrica.

Las sales del ácido molíbdico se denominan molibdatos y pueden obtenerse añadiendo una base a una solución de ácido molíbdico.

Otra Información sobre el Ácido Molíbdico

1. Compuestos Relacionados del Ácido Molíbdico

El ácido molíbdico es un compuesto que contiene el oxoanión del molibdeno(VI). El molibdeno produce una gran variedad de oxoaniones, pero los polioxoaniones sólo existen en estado sólido.

Se conocen oxoaniones monoméricos de molibdeno de todos los tamaños, desde el simple Mo2O72- que se encuentra en el molibdato potásico hasta el azul de molibdeno isopolímero con 154 Mo.

El molibdeno es un elemento del grupo 6. Sin embargo, su comportamiento es diferente al de otros elementos del grupo 6. Por ejemplo, los oxoaniones del cromo se basan todos en una estructura tetraédrica. Sin embargo, el wolframio es similar al molibdeno y es posible formar una variedad de tungstatos que contienen wolframio con un número de coordinación 6.

2. Ejemplos de Iones de Ácido Molíbdico

El ion más pequeño MoO42- está presente en Na2MoO4 y CaMoO4; Mo2O72- está presente en sales de tetrabutilamonio; MoO42- está presente en sales de tetrabutilamonio; MoO42- está presente en sales de tetrabutilamonio.

El número de coordinación del molibdeno en el MoO42- y el Mo2O72- es sólo 4. El MoO42- es tetraédrico y se cree que el Mo2O72- es una estructura bitetraédrica con un átomo de oxígeno formando un puente y compartiendo una esquina.

Otros iones de molibdato son Mo3O102-, Mo4O132-, Mo5O162-, Mo6O192-, Mo7O246- y Mo8O264-.

¿Qué es la Monoetanolamina?

La monoetanolamina es un compuesto orgánico con un grupo amino (-NH₂) y un grupo hidroxi (-OH) en la molécula.

Recibe otros nombres, como colamina, etilamina, 2-aminoetanol, 2-hidroxietilamina, β-aminoetilalcohol y β-oxietilamina.

Usos de la Monoetanolamina

La monoetanolamina se utiliza mucho como emulsionante porque es muy soluble en agua y aceite. También puede utilizarse en detergentes sintéticos, inhibidores de la corrosión de metales, cosméticos, productos farmacéuticos y productos químicos agrícolas. Además, la Monoetanolamina también se utiliza en aplicaciones de limpieza de gases, absorbiendo los gases ácidos de los gases mezclados.

1. Tensioactivos

Debido a su estructura, la monoetanolamina es a la vez hidrófila y lipofílica, por lo que se utiliza como emulsionante o tensioactivo para garantizar una mezcla uniforme de agua y disolventes orgánicos. Se utiliza como materia prima para tensioactivos y como emulgente en cosméticos como el jabón.

2. Absorbente

La monoetanolamina se utiliza a menudo para eliminar los gases ácidos de los gases mezclados. Por ejemplo, las soluciones acuosas de monoetanolamina se utilizan para eliminar el dióxido de carbono de los gases producidos al calentar metales.

Propiedades de la Monoetanolamina

La fórmula estructural de la monoetanolamina es HO-(CH₂)₂-NH₂. A temperatura y presión ambiente, es un líquido incoloro con un ligero olor a amoníaco.

Tiene propiedades tanto de alcohol como de amina. El peso molecular es de 61,08, la densidad de la monoetanolamina es de 1,012 g/cm3, el punto de fusión es de 10,3°C, el punto de ebullición es de 170°C y el punto de inflamación es de 85°C. Su viscosidad a 20°C es de 24,14 mPa-s y reacciona con los ácidos para formar ésteres, amidas y sales.

Más Información sobre la Monoetanolamina

1. Otras Etanolaminas

La monoetanolamina es uno de los productos de reacción del óxido de etileno y el amoníaco denominados etanolamina; los otros son la dietanolamina y la trietanolamina. Estas tres etanolaminas pueden separarse en cierta medida ajustando la proporción de óxido de etileno (materia prima) y amoníaco. Las características de cada uno de ellos son las siguientes

Dietanolamina
Tiene una amina secundaria (-NH-) y dos grupos hidroxi en la molécula. Su fórmula estructural es (HO-CH₂CH₂)₂NH y su peso molecular es 105,14. Puede utilizarse como emulsionante en detergentes, cosméticos y ceras, y como agente humectante en hilatura.

Trietanolamina
Tiene una amina terciaria (-N=) y tres grupos hidroxi en la molécula. Su fórmula estructural es (HO-CH₂CH₂)₃N y su peso molecular es 149,19.

Se utiliza como emulsionante, plastificante, aditivo anticorrosión y humectante. Se utiliza como catalizador base en reacciones de condensación, en reacciones de síntesis orgánica, como colector de dióxido de nitrógeno en la atmósfera y para análisis.

2. Métodos de Producción de la Monoetanolamina

La monoetanolamina se obtiene por reacción de óxido de etileno y amoníaco. Sin embargo, dependiendo de las condiciones de reacción, también se puede producir dietanolamina y trietanolamina. Aumentando la proporción de amoníaco en la materia prima, es posible suprimir la producción de dietanolamina y trietanolamina y aumentar la tasa de producción de monoetanolamina.

El producto de reacción se destila y se separa de la dietanolamina y la trietanolamina para obtener monoetanolamina.

• Producción de Monoetanolamina
  CH₂CH₂O + NH₃ → HO-CH₂CH₂-NH₂
• Formación de dietanolamina
  2CH₂CH₂O + NH₃ → (HO-CH₂CH₂)₂NH
• Formación de trietanolamina
  3CH₂CH₂O + NH₃ → (HO-CH₂CH₂)₃N

¿Qué es la Melamina?

La melamina es un compuesto orgánico nitrogenado con la fórmula química C3H6N6 y es un cristal columnar incoloro o blanco.

Es soluble en agua caliente y DMSO, pero insoluble en agua fría y etanol. La melamina también es sublimable.

También puede obtenerse haciendo reaccionar diciandiamida con amoníaco líquido bajo presión. Sin embargo, actualmente se utilizan principalmente los dos procesos siguientes para obtener melamina a partir de urea: el primero es un proceso de contacto a baja presión, que utiliza un catalizador para obtener melamina a menos de 1-10 atmósferas; el segundo es un proceso en fase líquida a alta presión para obtener melamina a menos de 100 atmósferas aproximadamente y sin catalizador; el tercer proceso es un proceso de contacto a baja presión, que utiliza urea como materia prima; el tercer proceso es un proceso en fase líquida a alta presión, que utiliza urea como materia prima.

Usos de la Melamina

El principal uso de la melamina es como materia prima para las resinas de melamina. La resina de melamina es una resina termo-endurecible producida por la polimerización por condensación de melamina y formaldehído. Esta resina de melamina se utiliza en una amplia gama de aplicaciones por su excelente resistencia al agua, al calor y al roce, y porque es más barata que otras resinas termoestables. Algunos ejemplos de resinas de melamina son los materiales para vajillas, esponjas, pinturas, materiales de construcción y textiles.

También se utiliza para fabricar conectores, interruptores y componentes eléctricos debido a su excelente aislamiento eléctrico y resistencia a las llamas. Debido a su alta resistencia al fuego y al calor, a veces se utiliza como retardante de llama.

Propiedades de la Melamina

La melamina es un sólido cristalino blanco, un tipo de amina terciaria con la fórmula química C3H6N6. Es algo insoluble en agua, disolviéndose en unos 3,2 g/100 ml de agua a temperatura ambiente. También es insoluble en agua caliente y disolventes orgánicos polares como el etanol y el metanol, pero es más soluble en amoníaco y soluciones alcalinas.

Es termoestable y comienza a descomponerse cuando se calienta a altas temperaturas (aprox. 345 °C). Durante la descomposición, puede liberarse amoníaco, agua y carbono.

La melamina reacciona con aldehídos (especialmente formaldehído) para formar resina de melamina-formaldehído. Este es uno de los usos más comunes de la melamina y se utiliza ampliamente en la fabricación de plásticos, adhesivos y revestimientos.

En general, la melamina no es tóxica y tiene escasos efectos en el cuerpo humano. Sin embargo, existe el riesgo de efectos adversos en los riñones si se ingiere en altas concentraciones o si la melamina se introduce en alimentos o bebidas. Debido a estas propiedades, la melamina se utiliza ampliamente en productos plásticos, adhesivos, revestimientos y materiales ópticos.

Estructura de la Melamina

La melamina es un compuesto orgánico con la fórmula química C3H6N6, caracterizado por la disposición alterna de tres átomos de carbono y tres átomos de nitrógeno, formando estos seis átomos una estructura de anillo de seis miembros.　

La melamina es un sólido cristalino debido al fuerte reparto de electrones a través de enlaces covalentes, lo que da lugar a fuertes fuerzas de atracción intermoleculares. La estabilidad térmica y la resistencia al calor de la melamina están relacionadas con esta estructura.

Estas propiedades también promueven la reactividad y las reacciones de reticulación con aldehídos, ayudando a formar compuestos poliméricos como la resina de melamina-formaldehído. Esta es una de las razones por las que la melamina se utiliza ampliamente.

Más Información sobre la Melamina

Proceso de Producción de la Melamina

La melamina se produce habitualmente a partir de cianuro de hidrógeno. El método de producción utilizado principalmente consiste en hacer reaccionar cianuro de hidrógeno con amoníaco para producir melamina, que después se separa y purifica como sólido.

En primer lugar, el cianuro de hidrógeno reacciona con el amoníaco para producir diciandiamida (DCDA).

HCN + NH3 → DCDA

A continuación, la diciandiamida resultante se piroliza a alta temperatura (aprox. 400 °C) y alta presión (aprox. 50-100 bar) para producir melamina.

6DCDA → 3C3H6N6 + 6NH3

El producto final se obtiene como un polvo cristalino blanco. Este polvo puede utilizarse como materia prima para resinas de melamina empleadas en diversas aplicaciones. Este proceso de producción se utiliza ampliamente como principal proceso de producción de melamina, ya que es eficiente y puede producirse en grandes cantidades. Sin embargo, el cianuro de hidrógeno es tóxico y las medidas de seguridad son importantes. También hay que tener en cuenta el impacto medioambiental.

¿Qué es el Ácido Metanosulfónico?

El ácido metanosulfónico (CH3SO3H) es el ácido sulfónico alcalino más simple.

También se conoce como ácido mesílico o MsOH. Es un ácido orgánico fuerte, incoloro e inodoro, fácil de manipular y no oxidante.

Es soluble en agua, alcohol y éter e insoluble en alcanos, benceno y tolueno. También tiene un fuerte efecto corrosivo sobre el hierro metálico, el cobre y el plomo.

En el campo del chapado metálico, se utiliza ampliamente en diversas situaciones porque no provoca reacciones de hidrólisis, permite altas concentraciones de metal y es estable en un amplio rango de pH.

Usos del Ácido Metanosulfónico

El ácido metanosulfónico es un potente ácido orgánico y tiene una amplia gama de aplicaciones en diversas industrias, como materias primas farmacéuticas, síntesis química, síntesis de biocombustibles, limpieza industrial y tratamiento de superficies metálicas en la industria electrónica. También es una alternativa sostenible a otros ácidos, como el sulfúrico, el fosfórico y el acético, gracias a sus excelentes propiedades, como ser fácilmente biodegradable, no oxidante, incoloro e inodoro, además de respetuoso con el medio ambiente.

En particular, se utiliza a menudo como compuesto alternativo al ácido fosfórico en los productos de limpieza, debido a su capacidad para reducir la contaminación medioambiental causada por el ácido fosfórico. Además de estas aplicaciones, el ácido metanosulfónico también se utiliza como agente reductor en tintes y como tratamiento hidrófugo para textiles en otros campos diversos.

Los ésteres metanosulfónicos sintetizados a partir de este compuesto también se conocen como mesilatos y se utilizan como reactivos de alquilación y grupos salientes.

Propiedades del Ácido Metanosulfónico

El ácido metanosulfónico es un líquido aceitoso incoloro de olor desagradable y es un ácido fuerte con un valor pKa muy bajo de -1,9. El ácido metanosulfónico es muy soluble en agua y puede formar soluciones acuosas muy concentradas. También es soluble en muchos disolventes orgánicos, por lo que puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones industriales.

El ácido es estable al calor y no se descompone ni altera fácilmente por calentamiento. El ácido metanosulfónico puede actuar como fuente de protones, por lo que también se utiliza en reacciones catalizadas por ácidos y en reacciones de deshidratación.

Estas propiedades hacen que el ácido metanosulfónico se utilice ampliamente en síntesis orgánica y química de materiales. Su bajo poder oxidante también hace posible la reacción con compuestos con grupos funcionales sensibles, lo que permite realizar síntesis muy selectivas.

Estructura del Ácido Metanosulfónico

El ácido metanosulfónico es un compuesto orgánico con una estructura en la que un grupo ácido sulfónico (-SO3H) sustituye al gas metano.

Está representado por la fórmula molecular CH3SO3H, con un peso molecular de 96,1 y una densidad de 1,4812 g/cm3. Su punto de fusión es de 18°C, su punto de ebullición de 167°C y su número de registro CAS es 75-75-2.

Más Información sobre el Ácido Metanosulfónico

Métodos de Producción del Ácido Metanosulfónico

Se conocen varios métodos para la producción de ácido metanosulfónico. En particular, la síntesis por oxidación del dimetilsulfuro se utiliza a menudo industrialmente.

1. Oxidación del Dimetilsulfuro

La oxidación del sulfuro de dimetilo con agentes oxidantes fuertes como el permanganato potásico o el ácido nítrico oxida los átomos de azufre del sulfuro de dimetilo para producir ácido metanosulfónico.

El ácido metanosulfónico también puede obtenerse por sulfonación del gas metano.

2. Sulfonación del Gas Metano

El gas metano puede convertirse en ácido metanosulfónico haciéndolo reaccionar con trióxido de azufre. Esta reacción requiere altas temperaturas y condiciones especiales, por lo que no se utiliza habitualmente.

También se ha descrito una reacción similar, en la que el ácido sulfúrico y el gas metano reaccionan a altas temperaturas. Esta reacción suele llevarse a cabo en presencia de un catalizador adecuado, como la alúmina.

CH4 + H2SO4 → CH3SO3H + H2O

Otros métodos experimentales conocidos incluyen los siguientes métodos de síntesis

3. Reacción del Clorometano con Ácido Sulfúrico
Otro método es la reacción del clorometano con ácido sulfúrico concentrado. Esta reacción tiene lugar en condiciones controladas de temperatura y presión y produce ácido metanosulfónico y cloruro de hidrógeno.

CH3Cl + H2SO4 → CH3SO3H + HCl

¿Qué es el Gas Metano?

• Número de registro CAS: 74-82-8
• Fórmula molecular: CH₄
• Peso molecular: 16,042
• Punto de fusión: -182,5°C
• Punto de ebullición: -161,6°C
• Aspecto: Gas incoloro y transparente

El gas metano es un hidrocarburo formado por un átomo de carbono y cuatro de hidrógeno.

Es el principal componente del gas natural y se utiliza en el gas ciudad. Es un gas de efecto invernadero y repercute en el calentamiento global. En la naturaleza, el gas metano puede obtenerse por fermentación de la materia orgánica de las plantas muertas en humedales y pantanos. Por eso también se le llama aire de pantano. Industrialmente, el metano se obtiene por separación del gas natural.

El gas metano en sí no es tóxico para el ser humano, pero hay que tener cuidado ya que la inhalación de metano muy purificado puede provocar deficiencia de oxígeno.

Usos del Gas Metano

El metano es el principal componente del gas natural licuado que se utiliza en el gas ciudad y como gas combustible.

El metano está contenido en el biogás, que se obtiene por fermentación microbiana del metano de los residuos alimentarios y el estiércol del ganado. Este biogás se refina hasta alcanzar una concentración de metano superior al 90%, y el biometano puede suministrarse como electricidad o calor.

También puede utilizarse como materia prima para la producción industrial de compuestos que contienen carbono. Por ejemplo, a partir del metano se obtiene metanol, formaldehído y ácido fórmico.

Propiedades del Gas Metano

La fórmula molecular del gas metano es CH4 con una masa molar de 16,042 g/mol. Los puntos de fusión y ebullición del gas metano son -182,5°C y -161,6°C respectivamente. Por tanto, existe como gas a temperatura ambiente. Su punto de inflamación es de -188°C y su punto de ignición de 537°C. El gas metano tiene un peso específico de 0,555 a temperatura y presión normales. También es el único alcano con una densidad inferior a la densidad media del aire.

Las moléculas de gas metano tienen una estructura tetraédrica con un átomo de carbono en el centro. Los enlaces carbono-hidrógeno (C-H) se mantienen unidos mediante enlaces sigma en orbitales híbridos sp3 con un ángulo de enlace de 109°.

Más Información sobre el Gas Metano

1. Cómo se Sintetiza el Gas Metano

Industrialmente, el gas metano puede producirse en grandes cantidades mediante la reacción del hidrógeno y el monóxido de carbono. En el laboratorio, se produce calentando y descarbonatando acetatos en presencia de una base fuerte. Por ejemplo, se puede obtener gas metano calentando acetato de sodio e hidróxido de sodio. La hidrólisis de carburo de aluminio con agua a temperatura ambiente también produce gas metano, pero con un fuerte olor debido a las impurezas.

El metano también puede producirse por fermentación anaeróbica de bacterias metanogénicas. Por cierto, la mayor parte del gas metano producido en la naturaleza es sintetizado por metanógenos, y esta reacción requiere fuertes condiciones anaeróbicas.

2. La Reacción del Gas Metano

El gas metano reacciona fácilmente con elementos halógenos excitados por estímulos como la luz. Se trata de una reacción intensamente exotérmica y da lugar a la sustitución de átomos de hidrógeno por átomos de halógeno. Concretamente, el gas metano se inflama cuando una mezcla de gases que contiene cloro se expone a la luz solar directa a temperatura ambiente.

Por otra parte, 1 mol de gas metano puede convertirse en 1 mol de dióxido de carbono y 2 mol de agua por combustión completa, produciendo 890 kJ de calor. La combustión incompleta del gas metano produce monóxido de carbono y agua.

3. Sustituyentes Asociados al Gas Metano

Cuando se considera el metano como sustituyente, existen los grupos metilo, metileno y metilina. Un grupo alquilo con un átomo de hidrógeno eliminado del metano se denomina grupo metilo (CH3-). Un grupo alqueno con dos átomos de hidrógeno eliminados del metano es un grupo metileno (-CH2-) y un grupo alquino con dos átomos de hidrógeno eliminados del metano es un grupo metilina (-CH<).

Cuando los enlazantes son el mismo átomo y tienen la estructura H2C=X, también se denominan grupos metilideno. Cuando el compañero de enlace es el mismo átomo y tiene la estructura representada por HC≡X, también se denomina grupo metilideno.

4. Compuestos Relacionados con el Gas Metano

Muchos compuestos con un número de carbonos derivan del gas metano, que también tiene un número de carbonos. Algunos compuestos son importantes como materias primas en la industria química. Algunos ejemplos son el metanol, el formaldehído, el ácido fórmico y el cianuro de hidrógeno.

¿Qué es el Metanol?

El metanol es un alcohol de la estructura más simple.

También se conoce como alcohol metílico, alcohol de madera o carbinol. Se produce principalmente a partir de gas natural o gas de hulla mediante múltiples procesos de producción a altas temperaturas y presiones.

El metanol tiene el punto de inflamación y ebullición más bajo de todos los alcoholes.

Usos del Metanol

El metanol es una materia prima básica para productos químicos y pinturas. Se utiliza como materia prima sintética para el ácido acético y el formaldehído, así como para resinas fenólicas y adhesivos. Además, el metanol también puede utilizarse ampliamente como disolvente en todas las reacciones químicas.

En los últimos años, su uso en aplicaciones relacionadas con la energía ha llamado la atención, y se está utilizando como materia prima para aditivos de gasolina y combustible biodiésel, así como fuente de hidrógeno para pilas de combustible.

Propiedades del Metanol

El metanol es un líquido incoloro y transparente con un característico olor acre. Tiene un punto de fusión de -97°C y un punto de ebullición de 64,7°C. Es soluble en muchos disolventes, como agua, etanol, benceno y éter.

El metanol es altamente inflamable. También es muy volátil y explotará si se coloca un recipiente que contenga metanol directamente sobre el fuego. Las llamas del metanol son de color azul claro, pero son difíciles de ver, especialmente a la luz del día.

La dosis letal mínima estimada en humanos por vía oral en la intoxicación por metanol es de aproximadamente 0,3-1,0 g/kg. La intoxicación por metanol puede producirse por ingestión deliberada, ingestión accidental, inhalación durante la manipulación y contacto de la piel con grandes cantidades. La ceguera debida a daños en la retina del ojo es un síntoma conocido de intoxicación por metanol.

El metanol tiene la estructura molecular más simple de todos los alcoholes. Su fórmula específica es CH3OH, su peso molecular es 32,04 y su densidad es 0,7918 g/cm3.

Más Datos sobre el Metanol

1. Procesos de Fabricación del Metanol

Los métodos industriales modernos para la producción de metanol se basan principalmente en la producción a partir de gas natural por razones de costes. El metanol se produce por la reacción de monóxido de carbono (CO) e hidrógeno (H2) a 50-100 atm y 240-260 °C utilizando óxidos compuestos de óxido de cobre-óxido de zinc/óxidos de alúmina como catalizadores. El monóxido de carbono puede producirse por oxidación parcial de carbón o gas natural.

El metanol también puede obtenerse por destilación del vinagre de madera. También puede obtenerse por fermentación con bacterias productoras de metanol. El metanol también puede producirse como subproducto. Concretamente, se produce por la fermentación de la pectina, que es un componente principal de las paredes celulares en la elaboración del vino y de otras bebidas alcohólicas de origen vegetal.

2. Reacciones del Metanol

La combustión del metanol produce dióxido de carbono y agua. En reacción con cobre (Cu) calentado, el metanol se oxida para dar formaldehído (HCHO).

Sin embargo, el metanol es una sustancia química tóxica para el cuerpo humano, ya que su metabolismo produce grandes cantidades de ácido fórmico (ácido fórmico), que puede provocar ceguera y acidosis metabólica. La reacción del metanol con el sodio (Na) también produce metóxido de sodio (CH3ONa) e hidrógeno (H2).

3. Reformado del Combustible con Metanol

El calentamiento del metanol produce un gas de síntesis de hidrógeno y monóxido de carbono. La temperatura necesaria es de unos 300-400°C y puede utilizarse el calor residual del motor. La reacción de combustión del metanol es endotérmica, por lo que el contenido energético aparente del combustible aumenta y el rendimiento térmico es mayor. El octanaje de los gases descompuestos es extremadamente alto y se pueden realizar motores con un rendimiento térmico cercano al 40%.

El metanol también puede utilizarse como combustible para las pilas de combustible de hidrógeno. Éstas son más eficientes energéticamente que las pilas de combustible de metanol directas (DMFC). Sin embargo, las pilas de combustible de platino distintas de las SOFC y las MCFC se envenenan con monóxido de carbono, que debe eliminarse a fondo.

¿Qué es el Metacrilato de Metilo?

El metacrilato de metilo es un éster de ácido graso insaturado. Es soluble en etanol y acetona y ligeramente insoluble en agua. También se conoce con los nombres comunes de metacrilato de metilo, MMA y monómero acrílico.

Es un líquido y un vapor incoloros y altamente inflamables con un olor característico. Por lo tanto, es importante que no se generen chispas en el entorno de trabajo y son especialmente necesarias medidas de precaución contra las descargas electrostáticas (por ejemplo, toma de tierra).

La inhalación en un entorno de exposición prolongada y repetida puede provocar alergias, asma y dificultades respiratorias. También actúa sobre el sistema nervioso y puede provocar somnolencia y mareos.

Las resinas acrílicas fabricadas a partir de metacrilato de metilo son resinas sintéticas muy transparentes y amorfas. Por este motivo, el material sólido transparente fabricado con resina de polimetacrilato de metilo (abreviado como PMMA) también se conoce como vidrio acrílico y se utiliza en acuarios de gran tamaño.

Usos del Metacrilato de Metilo

El metacrilato de metilo se utiliza principalmente en la producción de láminas acrílicas sopladas y resinas de moldeo prensado.

Los polímeros y copolímeros se denominan resinas metacrílicas y se utilizan como materia prima para resinas de pintura, modificadores de resinas, pinturas, revestimientos de papel, adhesivos, materiales de procesamiento textil, empastes dentales, cementos quirúrgicos, uñas sintéticas y prótesis.

Además, las resinas metacrílicas han encontrado recientemente aplicaciones cada vez más amplias en informática y automoción debido a sus excelentes propiedades, como la transparencia, la resistencia a la intemperie y la reciclabilidad y respeto por el medio ambiente.

Recientemente, se ha utilizado como uno de los materiales de moldeo para impresoras 3D. Los equipos se han abaratado y ahora es posible producir formaciones duras y precisas. Es especialmente útil en el campo médico, donde se utiliza para confirmar la morfología y examinar técnicas quirúrgicas en exámenes preoperatorios. Sin embargo, al tratarse de un material bastante duro, cortarlo después de darle forma puede resultar bastante difícil.

¿Qué es el Ácido Metacrílico?

El ácido metacrílico es un tipo de ácido graso insaturado, un compuesto orgánico líquido incoloro y transparente de olor penetrante.

También se conoce como ácido alfa-metilacrílico y ácido 2-metilpropenoico y también se abrevia como MAA y MA. 

Usos del Ácido Metacrílico

El ácido metacrílico se utiliza como materia prima sintética para polímeros solubles en agua, en la producción de copolímeros con otros compuestos vinílicos y en la fabricación de resinas de intercambio iónico. El metacrilato de metilo, un compuesto éster del ácido metacrílico, es una materia prima muy importante para las resinas acrílicas.

Las resinas acrílicas se utilizan como vidrio orgánico por su gran transparencia y durabilidad. Por ejemplo, se utiliza en muchos artículos familiares de nuestra vida cotidiana, como cristales de ventanas de aviones y automóviles, accesorios de iluminación y lentes de contacto. Otras aplicaciones del ácido metacrílico incluyen materiales para dentaduras postizas, pinturas, agentes de procesamiento de papel, agentes de tratamiento textil, adhesivos y materiales de aislamiento eléctrico.

Propiedades del Ácido Metacrílico

La fórmula molecular del ácido metacrílico es CH2 = C(CH3)COOH y su peso molecular es 86. Tiene un punto de fusión de 15°C, un punto de ebullición de 159°C, una gravedad específica de 1,015 y es un líquido incoloro y transparente con un fuerte olor acre a temperatura ambiente. Sin embargo, suele causar problemas en invierno, cuando se solidifica y no puede utilizarse inmediatamente.

Es soluble en agua y se disuelve bien en disolventes orgánicos como el etanol y el éter. También es más fuertemente ácido que el ácido acético. El ácido metacrílico es propenso a la polimerización, por ejemplo, incluso tras un almacenamiento prolongado. Si se añaden unas gotas de ácido, se polimeriza rápidamente en el compuesto polimérico soluble en agua ácido polimetacrílico.

Para conservar el ácido metacrílico, se añade un 0,1% de hidroquinona como agente antipolimerización. Como tiene grupos carboxilo, se añade como uno de los monómeros constituyentes para mejorar la adherencia y estabilidad de las resinas acrílicas a las superficies metálicas, para darles propiedades hidrófilas o solubles en agua, y para darles durabilidad frente al aceite y la grasa. También tiene el efecto de aumentar la dureza de la resina y la temperatura de reblandecimiento.

Más Información sobre el Ácido Metacrílico

Métodos de Producción del Ácido Metacrílico

El ácido metacrílico se produce industrialmente por dos métodos: el método ACH y el método del isobutileno. Aunque el método ACH existe desde hace mucho tiempo, es problemático debido al uso del altamente venenoso cianuro de hidrógeno (HCN) como materia prima y a la gran cantidad de residuos de sulfato que produce.

Actualmente, el método ACH se sigue utilizando en Europa, EE.UU. y China, mientras que en Japón está muy extendido el método del isobutileno, que sintetiza isobutileno por oxidación directa utilizando un catalizador a base de molibdeno. Además, en los últimos años también se ha desarrollado un proceso en el que se utiliza etileno como materia prima y se sintetiza mediante ácido propiónico.

1. El Método ACH
La acetona cianohidrina (ACH) se sintetiza haciendo reaccionar acetona con cianuro de hidrógeno. La acetona cianohidrina se mezcla con ácido sulfúrico concentrado y se hace reaccionar para formar amida y sintetizar metacrilamida. La metacrilamida reacciona con agua y metanol para dar ácido metacrílico y metacrilato de metilo.

CH₃COCH₃ + HCN → CH₃COH(CH₃)CN
CH₃COH(CH₃)CN + H₂SO₄ → CH₂ = C(CH₃)CONH₂・H₂SO₄
CH₂ = C(CH₃)CONH₂・H₂SO₄ + H₂O + CH₃OH → CH₂ = C(CH₃)COOH + CH₂ = C(CH₃)COOCH₃ + NH₄HSO₄

2. Método del Isobutileno
El isobutileno se oxida en presencia de un catalizador a base de molibdeno (Mo-Bi) y el segundo paso de la reacción de oxidación se lleva a cabo cambiando el catalizador por un sistema Mo-P para obtener ácido metacrílico.

CH₂ = C(CH₃)CH₃ +O₂ → CH₂ = C(CH₃)CH = O + H₂O
2CH₂ = C(CH₃)CH = O +O₂ → 2CH₂ = C(CH₃)COOH 

¿Qué es el Sulfonato Sódico de Poliestireno?

El sulfonato sódico de poliestireno es un preparado de resina de intercambio catiónico. Se utiliza para intercambiar los iones de sodio del fármaco con iones de potasio en el organismo.

Es un polvo marrón amarillento sin olor ni sabor. Es prácticamente insoluble en agua, etanol (95), acetona y éter dietílico. 

Usos del Sulfonato Sódico de Poliestireno

Indicaciones

El sulfonato sódico de poliestireno se utiliza para la “hiperpotasemia debida a insuficiencia renal aguda y crónica”.

Posología y Administración

Puede administrarse de dos formas: por vía oral o por vía intravenosa. Para la administración oral, se dividen 30 g al día en dos o tres dosis, cada una de las cuales se suspende en 50-150 mL de agua. Para la administración intravenosa, 30 g se suspenden en 100 mL de agua o solución de metilcelulosa al 2%.

Propiedades del Sulfonato Sódico de Poliestireno

Modo de Acción

El sulfonato sódico de poliestireno está clasificado como resina de intercambio catiónico y no es absorbido por el organismo. El mecanismo de acción consiste en que los iones de sodio del fármaco se intercambian en el colon con los iones de potasio del organismo, y el potasio unido al sulfonato sódico de poliestireno se excreta fuera del organismo con las heces. Como resultado, se elimina el exceso de potasio en el organismo y mejora la hiperpotasemia.

Precauciones Concomitantes

Entre los medicamentos que deben administrarse con precaución junto con sulfonato sódico de poliestireno se incluyen: preparados digitálicos; antiácidos o laxantes que contengan aluminio, magnesio o calcio; hormonas tiroideas.

1. Preparados Digitálicos

El uso concomitante de preparados digitálicos puede producir toxicidad digitálica, incluyendo anorexia, náuseas y latidos irregulares del corazón. Esto se debe a una disminución de los niveles séricos de potasio causada por el Sulfonato Sódico de Poliestireno.

2. Antiácidos o Laxantes que Contienen Aluminio, Magnesio o Calcio

El uso concomitante de aluminio, magnesio o calcio reduce la acción del Sulfonato Sódico de Poliestireno. Esto significa que es menos probable que mejore la hiperpotasemia. Esto se debe a que los iones de sodio se intercambian por los cationes mencionados en lugar de los iones de potasio.

3. Hormonas Tiroideas

Cuando las hormonas tiroideas se utilizan conjuntamente, las hormonas tiroideas y el Sulfonato Sódico de Poliestireno se adsorben en el tracto gastrointestinal, debilitando la acción de las hormonas tiroideas.

Efectos Secundarios

Los efectos secundarios graves son la inducción de insuficiencia cardiaca y perforación intestinal, ulceración intestinal y necrosis intestinal. La inducción de insuficiencia cardiaca se debe a un aumento de los niveles séricos de sodio en lugar de los niveles séricos de potasio. La perforación intestinal, la ulceración intestinal y la necrosis intestinal son más probables cuando se disuelven en una solución de sorbitol o se combinan con ella.

Los efectos secundarios frecuentes son edema, hipocalcemia, diarrea, náuseas, vómitos y estreñimiento. El edema está relacionado con el aumento de los niveles séricos de sodio.

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Precauciones de empleo

Durante la administración de sulfonato sódico de poliestireno deben controlarse regularmente los niveles séricos de potasio y sodio. También debe vigilarse el estreñimiento. La acumulación de sulfonato sódico de poliestireno en el tracto gastrointestinal debido al estreñimiento aumenta el riesgo de necrosis de la pared intestinal.

Como se ha mencionado anteriormente, ha habido informes de necrosis intestinal cuando se disuelve en o en combinación con solución de sorbitol. El D-sorbitol puede utilizarse para prevenir el estreñimiento durante la radiografía gastrointestinal, pero debe evitarse el uso concomitante del medicamento y el D-sorbitol.

Mujeres Embarazadas y Lactantes

El medicamento puede administrarse a mujeres embarazadas y en periodo de lactancia si los beneficios del tratamiento con Sulfonato Sódico de Poliestireno superan los riesgos de la ausencia de tratamiento.

Ancianos

Es más probable que los pacientes de edad avanzada tengan una función fisiológica reducida, por lo que debe considerarse una dosis reducida.

Diferencias con el Poliestireno Sulfonato de Calcio

El poliestireno sulfonato de calcio también es un tratamiento para la “hiperpotasemia debida a insuficiencia renal aguda o crónica”. La sal sódica está disponible en forma de aerosol, mientras que la sal cálcica está disponible en forma de jalea o solución oral, además de en forma de aerosol.

En general, las sales de sodio tienen una mayor capacidad de intercambio de potasio. Esto significa que las sales de sodio pueden reducir los niveles séricos de potasio de forma más eficaz. Las sales de calcio también tienen más probabilidades de provocar estreñimiento, calcificación vascular debida a la hipercalcemia y un mayor riesgo de desarrollar enfermedades cardiovasculares.

Sin embargo, las sales de calcio son más adecuadas para las personas con tendencia a la retención de sodio, por ejemplo debido a insuficiencia renal. Es importante distinguir entre sales de calcio y sales de sodio en función de la enfermedad subyacente original y del estado general.