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Neopentano

¿Qué es el Neopentano?

El neopentano es un alcano con una cadena ramificada de 5 carbonos con dos cadenas laterales.

El neopentano es un gas incoloro, pero se vuelve líquido cuando hace frío. Los isómeros estructurales del neopentano son el n-pentano y el isopentano.

Sin embargo, a diferencia de los isómeros estructurales como el n-pentano y el isopentano, el neopentano tiene un punto de fusión alto y un punto de ebullición bajo, lo que lo convierte en un compuesto inestable en su estado. En virtud de la Ley de Seguridad e Higiene en el Trabajo, el neopentano está incluido en el Apéndice 1, Punto 4 (Sustancias peligrosas e inflamables) de la Orden de Ejecución.

Usos del Neopentano

El principal uso del neopentano es como agente espumante. También se utiliza como agente de limpieza de componentes electrónicos y como disolvente químico. Un agente espumante es un agente utilizado para formar estructuras celulares añadiendo otros agentes compuestos a polímeros (polímeros), como caucho y plásticos, y permitiendo la inclusión de gases y otras sustancias producidas por descomposición térmica.

Se incorpora a productos de uso cotidiano, ya que es útil en la fabricación de poliuretano, así como de espuma de poliestireno. El neopentano se obtiene por destilación fraccionada a partir del petróleo crudo o del aceite de craqueo de hidrocarburos del petróleo.

Propiedades del Neopentano

El neopentano es soluble en etanol y éter, pero insoluble en agua. El punto de ebullición del neopentano a presión ambiente es de 9,5°C. A temperatura y presión normales, el neopentano existe como gas altamente inflamable. En cambio, en frío y a alta presión, el neopentano es un líquido volátil.

Estructura del Neopentano

La estructura del neopentano adopta la forma del metano con los cuatro átomos de hidrógeno sustituidos por grupos metilo. La fórmula química del neopentano es C5H12, su masa molar es 72,15 y su fórmula específica es (CH3)4C.

El nombre sistemático de la IUPAC para el neopentano es 2,2-dimetilpropano, pero neopentano se utiliza como nombre común permitido por la IUPAC.

Otra información sobre el Neopentano

1. Punto de Ebullición bajo del Neopentano

En comparación con otros isómeros estructurales, el punto de ebullición del neopentano es muy bajo. A presión ambiente, el isopentano tiene un punto de ebullición de 27,7 °C y el n-pentano de 36,0 °C, mientras que el neopentano tiene un punto de ebullición de 9,5 °C, que es muy bajo. El neopentano es un gas a temperatura ambiente y presión atmosférica, mientras que los isómeros estructurales isopentano y n-pentano son líquidos.

La razón del bajo punto de ebullición del neopentano es la débil acción de las fuerzas intermoleculares en el neopentano. En otras palabras, la razón es que a medida que aumenta el número de cadenas ramificadas, la forma de la molécula se vuelve más esférica y la superficie de la molécula se reduce en comparación con la de las cadenas lineales.

2. Razones del elevado Punto de Fusión del Neopentano

El punto de fusión del neopentano es de -16,6°C a presión ambiente. El punto de fusión del isómero estructural isopentano es de -159,9°C y el del n-pentano es de -129,8°C. El punto de fusión del neopentano es, por tanto, unos 140 °C más alto que el del isopentano y unos 110 °C más alto que el del n-pentano.

La razón del punto de fusión inusualmente alto del isopentano se ha explicado como las fuertes fuerzas intermoleculares que actúan sobre él en estado sólido. En otras palabras, dado que la molécula de neopentano es tetraédrica, se cree que en estado sólido está estrechamente empaquetada y, por tanto, actúan sobre ella fuertes fuerzas intermoleculares. Sin embargo, se ha cuestionado la baja densidad del neopentano en comparación con los otros dos isómeros estructurales.

También se ha sugerido que el punto de fusión del neopentano es más alto debido a los efectos de entropía causados por la alta simetría molecular del neopentano. Esto se debe a que la entropía de fusión de los sólidos de neopentano es menor que la entropía de fusión de los isómeros estructurales n-pentano e isopentano. De hecho, la entropía de fusión del neopentano es unas cuatro veces menor que la de los isómeros estructurales n-pentano e isopentano.

3. Grupo Neopentil

La estructura resultante de la eliminación de un hidrógeno del neopentano se conoce como grupo neopentilo (neopentyl substituent en inglés). A menudo, este grupo se representa como Np o Me3C-CH2 en abreviatura.

Como ejemplo específico, el alcohol neopentílico también puede representarse como Me3CCH2OH o NpOH.

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Norborneno

¿Qué es el Norborneno?

El norborneno es un tipo de hidrocarburo cíclico de fórmula molecular C7H10. Su nombre IUPAC es biciclo[2.2.1]hepta-2-eno, y también se conoce por otros nombres comunes como norbornileno y norcanfeno. Norbornileno y norcamfeno son otros nombres comunes de la sustancia. El número CAS para identificar la sustancia química es 498-66-8.

Usos del Norborneno

El norborneno rara vez se utiliza en su estructura original. Se utiliza como materia prima para otros compuestos útiles, como intermediario farmacéutico, como ingrediente de pesticidas, como ingrediente aromático y en la investigación sintética orgánica.

Una aplicación característica es cuando se utiliza como monómero para la polimerización, debido a la presencia de enlaces vinílicos en su anillo. Los homopolímeros polimerizados únicamente a partir de norborneno presentan una elevada resistencia al calor debido a la estructura rígida del anillo en su cadena principal. También son muy transparentes y tienen un bajo índice de birrefringencia, por lo que se utilizan como guías de ondas ópticas para comunicaciones ópticas.

Además, también se utilizan polímeros copolimerizados con otros monómeros vinílicos, como etileno, propileno y butadieno. Esto resulta especialmente útil para controlar las propiedades físicas del caucho añadiéndolo al caucho de etileno-propileno, por ejemplo.

En la actualidad, se han propuesto varios monómeros derivados del norborneno, en los que el norborneno no es sólo el monómero, sino que también se añaden sustituyentes al norborneno.

Propiedades del Norborneno

El norborneno es un sólido blanco a temperatura y presión normales y tiene un olor acre agrio. Tiene un punto de fusión de 44-46°C y un punto de ebullición de 96°C, por lo que se funde y evapora fácilmente con un ligero calentamiento. Como hidrocarburo simple, es prácticamente insoluble en agua, mientras que es muy soluble en disolventes orgánicos.

El esqueleto del norborneno está fuertemente distorsionado al estar limitado por dos estructuras de anillo. La distorsión es especialmente grande e inestable en la zona del doble enlace rígido, lo que hace que esta zona sea muy reactiva. Por lo tanto, es probable que se produzcan reacciones de metátesis de apertura de anillo y reacciones de polimerización por adición.

En términos de seguridad, el producto es un fuerte irritante ocular, por lo que deben utilizarse gafas protectoras al trabajar con él y, en el improbable caso de contacto con los ojos, el producto debe lavarse cuidadosamente con agua de forma continua. También es necesario tomar precauciones debido a los posibles efectos sobre los fetos y la toxicidad a largo plazo para los organismos acuáticos, por lo que se desaconseja verter el compuesto en el medio ambiente. Además, el fenilacetileno es altamente inflamable y se clasifica como una sustancia peligrosa sólida inflamable de categoría 2, según la Ley de Servicios contra Incendios. Esto implica que la manipulación y el almacenamiento de cantidades superiores a las designadas están sujetos a regulaciones específicas.

Otra información sobre el Norborneno

1. Métodos de Producción del Norborneno

El proceso de producción industrial del norborneno es la reacción de Diels-Alder del ciclopentadieno y el etileno. En la reacción de Diels-Alder, se añade un alqueno al dieno conjugado, dando lugar a una estructura de anillo de seis miembros. También conocida como cicloadición [4+2], esta reacción puede utilizarse para producir compuestos cíclicos como el norborneno.

Esta reacción es exotérmica y puede dar lugar a reacciones de fuga si la reacción no se lleva a cabo con la refrigeración adecuada. En el pasado, dos personas murieron en una planta de producción de derivados del norborneno cuando la reacción estaba en marcha pero se paró el agitador, lo que provocó una refrigeración insuficiente y una reacción fuera de control, que hizo que el contenido saliera despedido y se incendiara. Por tanto, el compuesto debe fabricarse con cuidado industrial.

2. Derivados del Norborneno

Uno de los derivados más utilizados de la estructura del norborneno es el 5-etilideno-2-norborneno. Se trata de un compuesto en el que se añade un etilideno a la posición 5 del norborneno y se utiliza como materia prima de caucho sintético, principalmente en el caucho de etileno-propileno, y también es útil como material de adición de olor para el gas de ciudad.

Los derivados epoxidados, aprovechando su esqueleto rígido, también pueden utilizarse como materia prima de resinas epoxi para mejorar la resistencia al calor y la rigidez de las resinas epoxi.

Es importante mencionar que, si bien estos derivados se pueden obtener a partir del norborneno, también existen métodos de producción que implican derivatizar precursores como el ciclopentadieno y luego formar el esqueleto del norborneno mediante la reacción de Diels-Alder.

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Fenilacetileno

¿Qué es el Fenilacetileno?

El fenilacetileno es un tipo de compuesto orgánico con la fórmula molecular C8H6. Tiene una estructura formada por un grupo fenilo unido a un alquino. También se conoce como etilbenceno, fenilacetileno, feniletileno, 1-feniletileno, etc. Número de registro CAS: 536-74-3. 

Este compuesto tiene un peso molecular de 102.133, un punto de fusión de -44.8°C y un punto de ebullición de 143°C. Se presenta como un líquido incoloro o amarillo pálido, transparente y viscoso a temperatura ambiente. Es altamente soluble en etanol, acetona y éter dietílico, pero apenas soluble en agua. Su densidad es de 0.93 g/cm3. Debido a su inflamabilidad, está clasificado como una sustancia peligrosa, perteneciente a la Clase IV de la Ley de Servicios contra Incendios, con un grado de peligrosidad III.

Usos del Fenilacetileno

El fenilacetileno se utiliza principalmente como materia prima para la síntesis orgánica. Un ejemplo típico de reacción es la formación de polifenilacetileno por polimerización. Esta reacción se lleva a cabo utilizando complejos de Rh y Pt y tungsteno como catalizadores.

También se utiliza en reacciones como la conversión de nitronas en alquilhidroxilaminas en presencia de trimetilaluminio. También se utiliza a menudo en investigación como análogo del acetileno.

Esto se debe a que el fenilacetileno líquido es más fácil de manipular que el acetileno gaseoso. Algunos ejemplos de estudios de química de reacciones orgánicas incluyen la carbonilación oxidativa del fenilacetileno en presencia de catálisis de paladio.

Propiedades del Fenilacetileno

1. Síntesis del Fenilacetileno

El fenilacetileno puede sintetizarse mediante la reacción del β-bromostireno con hidróxido de potasio fundido para deshidrogenar el bromuro de hidrógeno o con amida sódica como base en amoníaco para el dibromuro de estireno.

2. Química del Fenilacetileno

El fenilacetileno puede hidrogenarse parcialmente mediante catálisis Lindler (catalizador de paladio soportado sobre carbonato cálcico). Esta reacción produce estireno. La ciclotrimerización del fenilacetileno con bromuro de cobalto (II) también puede producir 1,2,4-trifenilbenceno (97%) y 1,3,5-trifenilbenceno.

Al igual que el acetileno, el fenilacetileno reacciona con soluciones amoniacales de sal de cobre y plata para producir sales metálicas explosivas.

3. Información sobre la Gestión de la Seguridad del Fenilacetileno

El fenilacetileno puede alterarse con la luz. Tiene un punto de inflamación bajo de 31°C y debe almacenarse lejos de altas temperaturas, luz solar directa, calor, chispas y electricidad estática. La miscibilidad con agentes oxidantes fuertes se considera peligrosa, y el monóxido de carbono y el dióxido de carbono son productos de descomposición peligrosos.

Debido a estas propiedades, el producto está clasificado como ‘sustancia peligrosa de clase 4, petróleo nº 2, clase de riesgo III’ según la Ley de Servicios contra Incendios, y como ‘sustancia peligrosa e inflamable’ según la Ley de Seguridad e Higiene Industrial. También están clasificadas como “líquidos inflamables” en virtud del Reglamento de Transporte y Almacenamiento de Materiales Peligrosos en Buques y como “líquidos inflamables” en virtud de la Ley de Aeronáutica Civil. Su uso debe ser adecuado y conforme a la ley.

Tipos de Fenilacetileno

El fenilacetileno se vende principalmente como producto reactivo para el desarrollo y la investigación.

Los productos están disponibles en diferentes capacidades, como 25 g, 25 mL, 100 mL y 500 mL, en volúmenes fáciles de manejar en el laboratorio. El producto reactivo requiere almacenamiento refrigerado. El fenilacetileno tiene un punto de inflamación bajo, de 31°C, y está clasificado como material peligroso según la Ley de Servicios contra Incendios, por lo que debe manipularse de acuerdo con la ley.

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Ácido Fenilborónico

¿Qué es el Ácido Fenilborónico?

El ácido fenilborónico es un tipo de compuesto organoborónico. Tiene la fórmula molecular C6H7BO2 y está formado por un átomo de boro unido a dos grupos hidroxi y un grupo fenilo. El grupo fenilo (C6H5-) se abrevia a veces como Ph y se escribe como PhB(OH)2. También se conoce como ácido fenilbórico, ácido bencénico bórico, entre otros. Su número de registro CAS es 98-80-6.

Tiene un peso molecular de 121,93, un punto de fusión de 216°C y es un cristal o polvo blanco o amarillo, inodoro, a temperatura ambiente. Se caracteriza por su solubilidad en disolventes orgánicos polares. En cambio, es prácticamente insoluble en disolventes apolares como el hexano y el tetracloruro de carbono. El ácido fenilborónico es un ácido de Lewis débil con una constante de disociación ácida pKa de 8,83.

Debido a la Ley PRTR, se designa como Sustancia Química Designada de Clase 1. Puede alterarse con la luz y contaminar el agua, por lo que debe tenerse cuidado al almacenarlo y eliminarlo.

Usos del Ácido Fenilborónico

El ácido fenilborónico se utiliza en diversas síntesis orgánicas, aprovechando sus propiedades y reactividad como ácido de Lewis débil. Ejemplos de reacciones típicas son la síntesis de compuestos biarílicos mediante la reacción de acoplamiento Suzuki-Miyaura y la arilación directa catalizada por paladio.

Otros compuestos se utilizan por su reactividad en sensores y receptores de hidrocarburos y polímeros N para células solares totalmente poliméricas. Las aplicaciones médicas incluyen antibióticos, inhibidores enzimáticos y terapia de captura de neutrones.

En bioquímica y biología química, también puede utilizarse en reacciones biológicas como el transporte por permeación de membranas, reacciones de bioconjugación y etiquetado de proteínas.

Características del Ácido Fenilborónico

La estructura molecular del ácido fenilborónico consiste en átomos de boro hibridizados sp2 con orbitales p vacíos. La molécula es plana y posee simetría molecular C2v. Está unida por enlaces de hidrógeno en unidades bimoleculares con una ligera curvatura a través del enlace C-B. Los ángulos formados por los planos de las dos bimoléculas PhB(OH) son 6,6° y 21,4°, respectivamente. El enlace de hidrógeno mutuo de estas unidades diméricas crea un sistema cristalino molecular rectangular.

Tipos de Ácido Fenilborónico

El ácido fenilborónico se vende principalmente como reactivo de investigación y desarrollo. Los tipos de volúmenes incluyen 1 g , 10 g , 25 g , 50 g , 100 g y 500 g. Es un producto reactivo que puede almacenarse a temperatura ambiente. También puede contener anhídrido fenilborónico como impureza.

Otras informaciones sobre el Ácido Fenilborónico.

1. Métodos de síntesis del Ácido Fenilborónico

Existen diversos métodos para la síntesis del ácido fenilborónico. A continuación, se presentan algunos ejemplos representativos:

  • Reacción del bromuro de fenilmagnesio (reactivo de Grignard) con borato de trimetilo para formar el éster (PhB(OMe)2), que posteriormente se hidroliza.
  • Captura del borato electrófilo en halogenuros de fenilo o intermedios fenilmetálicos sintetizados por ortometalación.
  • Reacciones en las cuales los fenilsilanos o fenilestanos reaccionan con BBr3 mediante transmetalación, obteniendo fenilboratos que se hidrolizan para obtener el ácido fenilborónico.
  • Método que combina haluros de arilo y trifluorometanosulfonatos con reactivos de diboronilo mediante catálisis de metales de transición.

2. Reacciones Químicas de los Ácidos Fenilborónicos

El ácido fenilborónico se somete a una reacción de deshidratación para producir el anhídrido trimérico boroxina. Esta reacción de deshidratación se produce térmicamente y, en algunos casos, se añaden agentes secantes.

Los compuestos también son útiles como reactivos en reacciones de acoplamiento cruzado. Un ejemplo típico es el acoplamiento Suzuki-Miyaura, en el que haluros de arilo reaccionan con ácidos fenilborónicos en presencia de un catalizador de paladio y una base para producir biarilos.

Los α-aminoácidos pueden sintetizarse sin catalizador haciendo reaccionar α-cetoácidos, aminas y ácidos fenilborónicos. También se han descrito reacciones que utilizan ácido fenilborónico y alquenos o alquinos en la reacción de Heck.

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Taurina

¿Qué es la Taurina?

La taurina es otro nombre del ácido aminoetilsulfónico, un tipo de aminoácido.

Su fórmula química es C2H7NO3S, nº CAS 107-35-7 y su peso molecular es 125,15. El ácido aminoetilsulfónico es el nombre que recibe este aminoácido que contiene azufre en su estructura.

En la naturaleza, esta sustancia abunda en mariscos, calamares y pulpos, y también se encuentra en todos los tejidos del cuerpo humano. Su concentración es especialmente elevada en tejidos como el corazón, el esqueleto, el hígado, el cerebro y la retina, que representan el 0,1% del organismo.

Usos de la Taurina

La taurina tiene una amplia gama de usos, principalmente en productos farmacéuticos, aditivos alimentarios e hidratantes.

1. Productos Farmacéuticos y Cuasifármacos

Cuando la taurina se añade como ingrediente principal a medicamentos de venta libre, éstos entran en la categoría 3 de medicamentos.

La taurina es un ingrediente muy conocido en productos farmacéuticos y medicamentos, incluidos colirios y bebidas. Esto se debe a que se espera que tenga una función de apoyo para mejorar la función hepática y aliviar la fatiga muscular.

Como medicamento, se comercializa acido táurico al 98%. Está indicado para mejorar la función hepática en la hiperbilirrubinemia que excluye la ictericia obstructiva y para suprimir los ataques de apoplejía en la insuficiencia cardíaca congestiva, la encefalomiopatía mitocondrial, la acidosis láctica y el síndrome de ataque de apoplejía (MELAS). La indicación es para la prevención de ataques de tipo ictus en el síndrome de encefalomiopatía mitocondrial, acidosis láctica y ataques de tipo ictus (MELAS).

Otros usos en productos farmacéuticos incluyen el uso como estabilizador, tampón, potenciador del sabor, aglutinante, isotonicida, excipiente, conservante y como aditivo farmacéutico.

2. Aditivos Alimentarios

También se utilizan en productos alimenticios. Como parte del sabor único de calamares, pulpos y mariscos, a veces se añade a productos marinos procesados para mejorar su sabor. La taurina suele venderse como un producto de síntesis química, pero algunos aditivos alimentarios a base de taurina se extraen de la “bilis de cabra”.

3. Humectantes

También se utiliza en cosmética y en productos para el cuidado del cabello como ingrediente barrera para retener la humedad y proteger frente a estímulos externos. La taurina es una sustancia que existe originalmente en altas concentraciones en la epidermis, desde la capa espinosa superior hasta la capa granular. Desempeña un papel importante en la regulación de la humedad epidérmica como regulador de la presión osmótica, principalmente en la capa granular.

4. Otros Usos

La taurina también se utiliza en muchas otras aplicaciones, como en la leche en polvo, los alimentos para mascotas, los catalizadores industriales y los tensioactivos.

Principios de la Taurina

La taurina se une a los ácidos biliares y consume el colesterol, y se ha señalado que mejora el funcionamiento del corazón y el hígado, restaura la vista, favorece la secreción de insulina y previene la hipertensión, entre otros beneficios.

La taurina también se encuentra en la leche materna y participa en el desarrollo infantil.

Más Información sobre la Taurina

1. Propiedades de la Taurina

La taurina es un cristal o polvo cristalino entre incoloro y blanco. Es ligeramente soluble en agua y casi insoluble en etanol (99,5).
Etanol (99,5). El pH de 1,0 g de taurina disuelto en 20 mL de agua recién hervida y enfriada es de 4,1 – 5,6. (De la farmacopea japonesa).

2. Clasificación Legal de la Taurina

Se fabrican diversos grados de taurina, que van desde el grado farmacéutico hasta el grado de aditivo alimentario.

Cada país posee su propia regulación sobre la clasificación y uso de la taurina, por lo que es recomendable consultar la normativa local.

3. Historia de la Taurina

En 1827, investigadores alemanes aislaron la taurina de la bilis bovina y le dieron el nombre de taurina, de la palabra griega para vaca, “taurus”.

Por otra parte, en el mundo de la medicina china, una hierba medicinal llamada gyu huang se utiliza desde la antigüedad para referirse a los cálculos formados en la vesícula biliar del ganado. En el Meiyi Bailu, un libro chino de medicina que data de los siglos I a III, se afirma que “si se toma durante mucho tiempo, aligera el cuerpo, aumenta los años de vida y hace olvidar”. También se sabe que el gyu huang contiene taurina.

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Ácido sulfámico

¿Qué es el Ácido Sulfámico?

El ácido sulfámico es una sustancia química soluble en agua cuya estructura se obtiene sustituyendo el grupo hidroxi del ácido sulfúrico por un grupo amino.

También se denomina ácido sulfámico amídico. Es un sólido blanco a temperatura ambiente y se descompone a 205°C cuando se calienta. Es insoluble en etanol. El sólido no es higroscópico y es fácil obtener un producto puro. El ácido sulfámico puede sintetizarse utilizando urea y ácido sulfúrico fumante.

Cuando el acido sulfámico reacciona con el ácido nitroso, se produce gas nitrógeno. Al actuar como agente reductor, puede producirse óxido nitroso en reacción con ácido nítrico.

Usos del Ácido Sulfámico

El acido sulfámico es la materia prima del edulcorante artificial Cyclo (Cyclamate). Otro edulcorante artificial, el acesulfamo potásico, también se sintetiza a partir del acido sulfámico.

La reacción del acido sulfámico con el 2-etil hexanol permite la síntesis del 2-etilhexil sulfato. El 2-etilhexil sulfato se utiliza como agente humectante en el sedado del algodón. También se utiliza como patrón en valoraciones ácido-base. Concretamente, puede utilizarse como patrón para determinar con precisión la concentración de soluciones acuosas de hidróxido de sodio.

Además, el acido sulfámico se utiliza como agente limpiador y eliminador de óxido para metales y cerámica. Algunos limpiadores de inodoros contienen ácido sulfámico como ingrediente principal en lugar de ácido clorhídrico y no tienen el olor característico del ácido clorhídrico.

Propiedades del Ácido Sulfámico

El acido sulfámico es muy ácido cuando se disuelve en agua. La constante de disociación del ácido es Ka = 1,01 x 10-1. Las soluciones acuosas de acido sulfámico son prácticamente inodoras y no irritantes. Disuelve fácilmente las sales metálicas pero no corroe los metales.

El calentamiento del ácido sulfámico en agua libera amoníaco, que se convierte en ácido sulfúrico. Se hidroliza gradualmente en agua fría y se hidroliza rápidamente por encima de 80°C a sulfato ácido de amonio.

Estructura del Ácido Sulfámico

La fórmula química del acido sulfámico es H3NSO3, con una masa molar de 97,10 g/mol y una densidad de 2,15 g/cm3. En amoníaco líquido, libera iones hidrógeno en dos pasos, dando lugar a dianiones.

La estructura del acido sulfámico adopta uno de los cuatro isómeros, la forma zwitteriónica tautomérica, en lugar de la forma neutra. Esto se debe a que, según los resultados de la difracción de neutrones, los tres átomos de hidrógeno se encuentran a una distancia de 1,03 Å del nitrógeno en el cristal. La distancia de enlace entre los átomos de azufre y oxígeno es de 1,44 Å y entre los átomos de azufre y nitrógeno es de 1,77 Å. El enlace azufre-nitrógeno puede ser largo de enlace simple o corto de enlace doble.

Más Información sobre el Ácido Sulfámico

1. Reacciones del Ácido Sulfámico

Cuando el acido sulfámico o el sulfamato reaccionan con un exceso de iones hipoclorito, se forman reversiblemente iones N-clorosulfamato y N,N-diclorosulfamato. Por lo tanto, el acido sulfámico se utiliza como eliminador de hipoclorito en la oxidación de aldehídos con clorito, como en la oxidación Pinnick.

Cuando se calientan acido sulfámico y un alcohol, se puede producir el éster de sulfato correspondiente. Aunque es más caro que el ácido clorosulfónico o el ácido sulfúrico fumante, la reacción es muy suave y no conduce a la sulfonación del anillo aromático. La urea actúa como catalizador y el producto es una sal de amonio; por debajo de 100°C y en ausencia de catalizador, el ácido sulfámico y el etanol no reaccionan.

2. Síntesis de Ciclo a Partir de Ácido Sulfámico

Cuando el acido sulfámico reacciona con la ciclohexilamina utilizando hidróxido sódico, se puede sintetizar el edulcorante artificial Cyclo. El ciclo es un cristal en forma de placa de color ligeramente beige, también conocido como ciclamato sódico o N-ciclohexilsulfamato sódico. El dulzor del ciclo es 30-50 veces superior al del azúcar. En altas concentraciones, tiene un regusto ligeramente amargo.

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Acero con Borde

¿Qué es el Acero con Borde?

El acero con borde es acero fundido en un estado poco desoxidado, sin desoxidación o con una desoxidación muy pequeña en el acero bruto o lingote de acero, que es el acero antes de la transformación. Por el contrario, los lingotes de acero totalmente desoxidados se denominan acero calcinado.

El acero con borde está insuficientemente desoxidado, por lo que se generan burbujas durante la colada y solidificación del lingote, formando una capa tubular de burbujas en el interior de la capa exterior periférica del lingote (comúnmente conocida como capa de borde). Estas burbujas son limpias porque proceden del gas CO, y no causan defectos en el acero, ya que se aplastan durante el laminado en caliente del lingote.

Usos del Acero con Borde

El acero con borde puede utilizarse en grandes cantidades a un coste relativamente bajo, ya que no está desoxidado y, por tanto, no requiere agentes desoxidantes y tiene un buen índice de rendimiento.

Por otro lado, la falta de desoxidación provoca una importante segregación interna de los componentes y una calidad desigual debido a las variaciones en el contenido de impurezas como el carbono y el fósforo, lo que lo convierte en un material difícil de utilizar para piezas de maquinaria, para las que la fiabilidad es esencial. Por ello, se utiliza como acero bajo en carbono o acero ordinario cuando la segregación no es un problema, como material para alambrón, chapa, pernos, tuercas, hojalata y hojalata.

Características del Acero con Borde

El acero con borde se caracteriza porque, al no estar desoxidado, la disolución de oxígeno en el acero fundido es muy alta y solidifica liberando chispas y gases durante la colada y la solidificación. Esto da lugar a la formación de una capa de borde en la periferia del acero con borde y una capa de burbujas tubulares en su interior, lo que provoca una segregación importante en la fundición. En muchos casos, la calidad de las partes interna y periférica es especialmente diferente. Concretamente, la zona periférica es un acero de buena calidad cercano al hierro puro, mientras que la zona interior es de mala calidad debido a la gran cantidad de impurezas, incluidos el fósforo y el carbono, que quedan. Además, al cortar, las burbujas tubulares del acero con borde tienden a aparecer en forma de arañazos, lo que lo hace inadecuado para aplicaciones en las que se requiere un alto grado de fiabilidad.

Por otro lado, el acero con borde se caracteriza por tener bajos costos de producción, debido a la escasez casi total de absorbentes de oxígeno, y un alto índice de rendimiento, gracias a la ausencia de cavidades de contracción observadas en el acero Killed. Su superficie está recubierta de hierro puro, lo que le confiere una buena calidad y presenta una buena capacidad para ser pintado, lo que lo hace adecuado para su uso en aplicaciones laminadas.

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Sulfamato de níquel

¿Qué es el Sulfamato de Níquel?

El sulfamato de níquel (también llamado Ácido Sulfámico de Níquel) es un compuesto iónico de ácido sulfámico y níquel, utilizado en tratamientos de superficies metálicas conocidos como baños de ácido sulfámico o baños de sulfamato de níquel.

Los baños de ácido sulfámico de níquel se utilizan para el chapado de superficies metálicas con el fin de proporcionar resistencia a la corrosión y decoración, y para el electroconformado, en el que se fabrican moldes metálicos depositando iones metálicos sobre un molde matriz.

El electroconformado puede reproducir el metal con un alto grado de precisión, por lo que se utiliza para componentes de maquinaria de precisión y cohetes. Existen varias concentraciones de soluciones de ácido sulfámico de níquel como productos químicos de revestimiento, dependiendo de la aplicación.

Usos del Sulfamato de Níquel

El niquelado de superficies de productos metálicos se utiliza ampliamente debido a la resistencia a la corrosión del níquel. Existen varios métodos de niquelado, pero el ácido sulfámico de níquel es un proceso de niquelado mate, a diferencia del proceso de niquelado más común, el baño watt.

También se caracteriza por ser un niquelado próximo al níquel puro, sin utilizar agentes de revelado ni abrillantadores.

El azufre se utiliza como agente de alivio de tensiones en la mayoría de los procesos de niquelado, mientras que los baños de ácido sulfámico no contienen azufre, por lo que pueden utilizarse para componentes electrónicos.

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Bombas de flujo axial

¿Qué son las Bombas de Flujo Axial?

Las bombas de flujo axial son bombas en las que el caudal descargado por el impulsor se encuentra en un plano cilíndrico concéntrico con el eje principal.

Un eje giratorio está provisto de una serie de impulsores, que imparten energía de presión y velocidad al fluido mediante la acción de elevación de los álabes. La energía de velocidad del fluido que sale paralela al eje se convierte en energía de presión mediante un álabe guía fijo.

Las bombas de flujo axial se utilizan para drenaje, riego y otras aplicaciones en las que se requieren caudales elevados y baja presión.

Usos de las Bombas de Flujo Axial

Las bombas de flujo axial se utilizan en diversas aplicaciones industriales debido a sus bajas pérdidas aerodinámicas, tamaño compacto y relativa facilidad de manejo.

Algunos ejemplos son el agua de refrigeración en centrales eléctricas, condensadores de turbinas de vapor, sistemas de agua y alcantarillado, agua y otras aguas de circulación y residuales en el sector de la industria química. Otras aplicaciones son el drenaje de ríos, el riego, el sector alimentario y de bebidas, el petróleo y el gas, y la industria minera.

Principio de las Bombas de Flujo Axial

Las bombas de flujo axial se clasifican como bombas de tipo turbo. Constan de un eje giratorio cilíndrico con álabes dispuestos radialmente, que crean una fuerza centrífuga cuando el impulsor gira a gran velocidad.

La forma del impulsor es similar a la de las alas de un avión. En las bombas de flujo axial, los álabes están fijados al impulsor y giran. La fuerza de sustentación que actúa sobre el impulsor crea una fuerza de flujo axial y descarga el líquido.

Estructura las Bombas de Flujo Axial 

Las bombas de flujo axial constan generalmente de una carcasa, un impulsor, un impulsor estacionario, un eje, cojinetes y un cierre del eje.

1. Carcasa

La carcasa aloja el rotor, que está formado por el impulsor y el eje, y tiene una estructura resistente a la presión para expulsar eficazmente el líquido. 

2. Impulsor

Un impulsor tiene múltiples álabes que giran para expulsar el líquido. Los álabes fijos cambian el flujo arremolinado en dirección axial y convierten la energía de la velocidad en presión.

3. Husillo

El husillo es la parte del impulsor a la que se fija y gira el rodete, y transmite la potencia necesaria al impulsor.

4. Cojinetes

El cojinete soporta el eje y el impulsor y es un componente importante para el funcionamiento estable de la bomba y recibe el empuje del funcionamiento de la bomba.

5. Sello del Eje

El cierre del eje sella las fugas de agua a través de la penetración del eje y la carcasa.

Características de las Bombas de Flujo Axial

Las bombas pueden ser ampliamente clasificadas en turbo, desplazamiento positivo y otros tipos. Las bombas de tipo turbo se dividen a su vez en centrífugas, de flujo diagonal y bombas de flujo axial. Las bombas de flujo axial, una de las bombas de tipo turbo, tienen las siguientes características en comparación con otros tipos.

  • Pueden funcionar a altas velocidades, lo que las hace compactas y ligeras.
  • La variación de altura en relación con la variación de caudal es grande y el rango de funcionamiento es estrecho.
  • Tiene el inconveniente de que la potencia del eje de apriete es más del doble de la potencia nominal. La vibración aumenta durante el apriete y normalmente no se utiliza.
  • El rendimiento de la bomba es ligeramente inferior al del tipo de flujo diagonal.
  • Las bombas de flujo axial son adecuadas principalmente para aplicaciones con caudales elevados y alturas de elevación pequeñas.

Cómo seleccionar una Bomba de Flujo Axial

Los principales factores que determinan las especificaciones de una bomba son el caudal y la presión. La presión puede convertirse en la misma unidad de energía potencial, m, y se denomina altura o altura. En función del caudal y la presión, los criterios para seleccionar qué tipo de turbobomba utilizar suelen ser los siguientes

  • Si el caudal es bajo pero se requiere una altura elevada, deben seleccionarse bombas centrífugas.
  • Si el caudal es alto y la altura es pequeña, deben seleccionarse Bombas de flujo axial.
  • Si el caudal es relativamente alto y se requiere cierta altura, debe elegirse una bomba de flujo semiaxial.

Más Información sobre Bombas de Flujo Axial

Cavitación de la Bomba

Las bombas pueden experimentar un problema conocido como cavitación. En la entrada del impulsor de la bomba, la mayor velocidad del fluido aumenta la energía de velocidad, lo que a su vez reduce la presión de entrada, es decir, la presión estática.

Si la presión en la entrada del impulsor cae por debajo de la presión de vapor saturado del agua a esa temperatura, el agua se vaporiza y se generan burbujas. Este fenómeno es la cavitación.

Si la bomba sigue funcionando de este modo, se generan ondas de choque a medida que las burbujas se generan y disipan repetidamente. La onda de choque golpea la superficie del álabe del impulsor, provocando una erosión gradual de la superficie. Esto es erosión por cavitación.

Si la cavitación continúa, las burbujas no se disipan y la zona de aspiración se cubre de burbujas, imposibilitando el funcionamiento de la bomba. Aunque haya margen suficiente para que se produzca cavitación al caudal nominal de funcionamiento de la bomba, seguirá produciéndose cavitación en el rango de caudales bajos. La cavitación puede evitarse aumentando el caudal mínimo de funcionamiento o utilizando una velocidad variable de la bomba.

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Máquinas de revestimiento

¿Qué son las Máquinas de Revestimiento?

las máquinas de revestimiento son máquinas para aplicar un material de revestimiento a un material que se va a revestir.

Las máquinas de revestimiento también se denominan recubridoras. Los materiales de revestimiento incluyen papel, películas de plástico, telas no tejidas, papel de aluminio y muchos otros materiales, y los materiales de revestimiento incluyen adhesivos y recubrimientos.

Las máquinas de revestimiento se dividen funcionalmente en dos tecnologías principales: revestimiento y solidificación, siendo el elemento clave del revestimiento la “humectación” entre el material que se va a revestir y el material de revestimiento.

las máquinas de revestimiento en general utilizan diferentes métodos de aplicación dependiendo de la forma del objeto a revestir, los productos químicos a aplicar y el propósito de la aplicación. Por lo tanto, las máquinas de revestimiento por rodillo, las máquinas de recubrimiento por rotación, las máquinas de recubrimiento por inmersión y las máquinas de recubrimiento por hendidura se utilizan para diversas aplicaciones.

Usos de las Máquinas de Revestimiento

Las máquinas de revestimiento se utilizan en una amplia gama de campos, desde los relacionados con la óptica hasta la electrónica, el material de oficina y los productos de uso cotidiano. Son especialmente populares en el sector de la electrónica, donde suelen utilizarse para placas de circuitos flexibles, electrodos de baterías, películas conductoras, cintas aislantes y diversos componentes electrónicos.

En el campo de la fabricación de semiconductores, donde se requieren productos finos, de alta funcionalidad y densidad, como ordenadores personales, televisores LCD, teléfonos inteligentes y tabletas, las máquinas de recubrimiento por rotación y las máquinas de recubrimiento por hendidura se utilizan para aplicar fotorresistencia en el proceso de fotolitografía. Lo mismo ocurre en el sector de fabricación de pantallas planas (FPD).

Además, los recubridores de rodillo y otros recubridores para aplicaciones de película fina se utilizan para películas funcionales y productos de lámina empleados en baterías recargables, células solares, componentes de automoción, materiales de construcción de viviendas, textiles y medicina.

Principio de las Máquinas de Revestimiento

La finalidad de una máquina de revestimiento es adherir el material revestido al sustrato y añadir funciones, incluido el tratamiento de la superficie; por ello, se fabrican y utilizan varios tipos de máquinas de revestimiento en función de la aplicación.

Los seis tipos más comunes de máquinas de revestimiento son:

1. Recubridoras de Rodillo

Las recubridoras de rodillo son máquinas que combinan varios rodillos diferentes para obtener la superficie de recubrimiento óptima con el fin de aplicar el material de recubrimiento a sustratos finos y planos, como películas u hojas.

Las recubridoras de huecograbado y las recubridoras inversas aplican el recubrimiento mediante la rotación de los rodillos en contacto con el baño líquido del producto químico que se va a aplicar y la rotación de enrollado de la película, lámina u otro material. Se utilizan varios métodos de revestimiento en función de la naturaleza y la viscosidad del producto químico que debe aplicarse y del espesor de la película que debe aplicarse.

El recubrimiento rollo a rollo es el método más adecuado para el recubrimiento a alta velocidad. El rasgo característico de este método es que se forma un cordón entre el líquido de recubrimiento y el objeto que se va a recubrir, y el objeto que se va a recubrir, o tanto el objeto que se va a recubrir como el rodillo, se mueven y giran para cizallar el líquido de recubrimiento y aplicar un recubrimiento fino. La estabilización de este cordón es esencial para un recubrimiento de alta calidad.

2. Barnizadora Rotativa

Las barnizadoras rotativas suelen constar de una mesa giratoria y un mecanismo para aplicar el producto químico. Una vez descargado el producto químico sobre el producto u otro material, la fuerza centrífuga de la rotación de la mesa extiende el producto químico por todo el producto u otro material, formando una película química.

Este es el método de recubrimiento más fino que existe, pero no es adecuado para la producción en masa, ya que no puede aplicar varias capas y no es posible la producción continua.

3. Aplicadores por Inmersión

Las recubridoras por inmersión, también conocidas como métodos de inmersión, se utilizan para recubrir por inmersión y tirando hacia arriba del líquido de recubrimiento por inmersión. Puede utilizarse para cualquier forma de objeto y se caracteriza por una baja pérdida de líquido de recubrimiento y la capacidad de formar una película fina uniforme.

4. Barnizadoras de Ranura

Las barnizadoras de ranura son barnizadoras que aplican el líquido de recubrimiento descargándolo a través de una boquilla con una ranura. A veces se denomina barnizadora de ranura o barnizadora de ranura. El objeto a recubrir se coloca sobre una mesa y se forma una película química mediante el barrido del producto u otro material mientras el producto químico es expulsado por la boquilla química.

5. Recubridores por Pulverización

Se utilizan para la aplicación por pulverización sobre la superficie de materiales como el vidrio.

Otra Información sobre Máquinas de Revestimiento

Defectos de Recubrimiento

Aunque el recubrimiento se realice en máquinas de revestimiento de alto rendimiento, dependiendo del líquido de recubrimiento y de las condiciones de recubrimiento, puede que no se consiga una superficie de recubrimiento limpia. Pueden producirse defectos en la superficie recubierta como resultado del recubrimiento y del secado, y cada uno de estos defectos requiere un método conocido de contramedida.

1. Defectos causados por el Revestimiento

El arrastre de aire se produce cuando el aire no puede escapar durante la aplicación del líquido de recubrimiento, se producen estrías en las costillas debido a un gradiente de presión inverso en la dirección de aplicación, y se producen estrías y agujeros debido a la presencia de burbujas en el líquido de recubrimiento.

2. Defectos causados por el Secado

Entre los defectos causados por el secado se incluyen la deformación causada por un secado demasiado rápido, las rayas de viento causadas por el secado con aire caliente y las grietas causadas por la contracción de la película de revestimiento.