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¿Qué es el Negro de Acetileno?

El negro de acetileno es un tipo de negro de humo altamente puro que se produce mediante la descomposición térmica del gas acetileno.

Es uno de los negros de humo conductores más reconocidos, junto con el negro de horno y el negro de Ketjen. Debido al diminuto tamaño de las partículas, es importante tomar precauciones al manipularlo, como utilizar equipo de protección adecuado, incluyendo gafas de seguridad y máscaras antipolvo.

Usos del Negro de Acetileno

El negro de acetileno se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, desde componentes electrónicos hasta caucho, gracias a sus propiedades de alta conductividad y absorción de líquidos. En la superficie de las partículas del negro de acetileno hay grupos funcionales ácidos y de otro tipo.

Los tipos de grupos funcionales también son diferentes de los de las partículas de carbono ordinarias, por lo que el negro de acetileno se utiliza mezclado y procesado con resinas, cauchos y líquidos.

En estas aplicaciones, más del 90% del negro de acetileno se utiliza como agente de refuerzo para el caucho. De éste, aproximadamente el 80% se utiliza en caucho para neumáticos. También se utiliza como carga de refuerzo para plásticos, y se emplea en una amplia gama de aplicaciones, como su transformación en tintas de impresión, pinturas, papel carbón, tinta, pinturas, lápices y ceras de colores.

El negro de acetileno tiene diversas aplicaciones, tanto por sí mismo como en mezclas. Se utiliza en portadores de catalizadores, fuegos artificiales y agentes fundentes de nieve.

Debido a su naturaleza conductora, el negro de acetileno y las mezclas que lo contienen se utilizan como agentes de retención de electrolitos en pilas secas, permitiendo la conducción de la electricidad generada hacia los electrodos. También es un material conductor útil en baterías de iones de litio, que han experimentado un crecimiento significativo en su demanda en vehículos eléctricos y smartphones en los últimos años.

Propiedades del Negro de Acetileno

El negro de acetileno es un tipo de negro de humo con la fórmula química C. De hecho, tiene una estructura formada por una serie de anillos de seis miembros formados únicamente por carbono, que están conectados en un plano y contienen grupos funcionales que contienen hidrógeno y oxígeno en sus extremos.

La elevada conductividad del negro de acetileno se debe a la abundancia de carbono simple de gran pureza con una estructura de anillos de seis miembros. Además, la estructura de las partículas primarias en cadenas, denominada estructura, está más desarrollada en el negro de acetileno que en otros negros de humo, lo que es responsable de su elevada conductividad electrónica y de sus propiedades de absorción de líquidos.

El peso específico real del negro de acetileno se sitúa en torno a 2,2, pero debido a su estructura estructurada, también se caracteriza por su densidad aparente extremadamente ligera, inferior a 0,1.

Tipos de  Negro de Acetileno

Además de los productos en polvo, el negro de acetileno también está disponible en forma granular y prensada, que se diferencian por su forma para mejorar la conformabilidad y la manipulación durante el uso. En general, los productos granulados tienen una conductividad excelente y, por lo tanto, están destinados a aplicaciones que requieren conductividad.

Los productos en polvo y prensados tienen una gran capacidad de absorción de líquidos, por lo que son adecuados para aplicaciones como agentes de retención de electrolitos en baterías secas y cauchos conductores. Los productos granulados y prensados generan poco polvo y son adecuados para aplicaciones como embalajes de CI y bandejas de CI.

Más Información sobre el Negro de Acetileno

1. Proceso de Producción del Negro de Acetileno

El negro de acetileno se produce calentando gas acetileno. El gas acetileno tiene la fórmula química C2H2 y una estructura formada por dos átomos de carbono unidos por un triple enlace. Cuando los hidrocarburos con este triple enlace sufren una reacción exotérmica, los átomos de carbono se unen químicamente entre sí y se forma el negro de humo.

El negro de acetileno no necesita oxígeno para esta reacción, lo que significa que el contenido de hidrógeno presente como grupos no descompuestos o funcionales es significativamente menor. También contiene muy pocos grupos funcionales que contengan oxígeno. Por esta razón, el negro de acetileno tiene una alta conductividad electrónica.

El negro de acetileno se produce enviando gas acetileno a un horno de descomposición a una temperatura de 1.800 °C, donde tiene lugar continuamente la reacción “C2H2 → 2C + H2 + 55 kcal”.

2. Negro de Humo Distinto del Negro de Acetileno

Además del  negro de acetileno, se utilizan otros tipos de negros de humo en aplicaciones similares.

Negro de Ketjen

Este negro de humo tiene una mayor superficie específica y absorbe más líquido que el negro de acetileno. El tamaño de las partículas es comparable al del negro de acetileno. Se produce a partir de carbono y agua, produciendo hidrógeno como subproducto.

Negro de Horno

Negro de humo fabricado a partir de hidrocarburos. Dependiendo de las condiciones de producción, se puede obtener una amplia gama de propiedades.

¿Qué es un Calentador Cerámico?

Los calentadores cerámicos suelen denominarse calentadores PTC, siendo PTC una abreviatura de Positive Temperature Coefficient, que significa coeficiente de temperatura positivo, una propiedad por la que la resistencia de la electricidad varía en un número positivo (coeficiente).

Los elementos utilizados en los calentadores cerámicos están hechos de diversos materiales. En esta sección se describen las propiedades del polímero polietileno y de las partículas de carbono como materiales de matriz orgánica.

Los polímeros de polietileno y las partículas de carbono generan calor cuando se inicia la energización. Sin embargo, este fenómeno se debe a que las partículas de carbono entran en contacto entre sí a bajas temperaturas y, por lo tanto, se comporta de forma diferente a altas temperaturas.

A medida que aumenta la temperatura del elemento, el polietileno comienza a expandirse a partir de cierta temperatura. La expansión del polietileno rompe la conexión entre las partículas de carbono, lo que provoca una disminución del contacto y un aumento de la resistencia.

Caracteristicas del Calentador Cerámico

1. A bajas temperaturas, la electricidad fluye y genera calor.
2. A altas temperaturas, la electricidad deja de fluir, lo que suprime el aumento de temperatura y mantiene una temperatura constante.

Estas características ofrecen numerosas ventajas en términos de eficiencia y seguridad.

Usos de los Calentadores Cerámicos

Los calentadores cerámicos utilizan principalmente las propiedades de un elemento de resistencia denominado termistor PTC. Este elemento resistivo es un material de matriz inorgánica, que es una cerámica semiconductora hecha de titanato de bario con una pequeña adición de tierras raras.

Los termistores PTC están muy extendidos en nuestra vida cotidiana y se utilizan en muchos ámbitos, entre ellos, por ejemplo, en los automóviles. Algunos ejemplos son los “circuitos de audio”, los “airbags”, los “retrovisores exteriores” y los “motores de bloqueo de puertas”. Además de la detección de calentamiento mediante características de temperatura de resistencia, también se incorporan en circuitos de protección contra sobrecorriente y retardo.

Los calentadores cerámicos son eficientes desde el punto de vista energético. Además, como utilizan las características de temperatura de los termistores PTC, no requieren un control complejo y se consideran seguros.

Por eso se utilizan tanto en aplicaciones industriales como de consumo. Algunos ejemplos son las “máquinas multifunción”, las “cámaras”, las “planchas para el pelo”, las “cápsulas eléctricas”, los “humidificadores”, los “secadores de pelo” y los “secadores”. Extrayendo de lo anterior el uso de cámaras, se comprobó que se incorporan con el fin de antivaho de los objetivos de las cámaras.

De lo anterior se desprende que la principal ventaja de los calentadores cerámicos es que sus propiedades se pueden convertir en muchos dispositivos.

¿Cómo Elegir un Calentador Cerámico?

Los calentadores cerámicos se caracterizan por su amplio rango de temperatura y su pequeño tamaño, lo que facilita su integración en todo tipo de equipos. Las empresas han mejorado su durabilidad y han desarrollado materiales energéticamente eficientes, por lo que puede elegir las características que necesite.

Por lo general, el rango de temperatura que se puede ajustar oscila entre 10 °C y 250 °C. Sin embargo, en los últimos años, debido al desarrollo de la tecnología, se han hecho posibles rangos de temperatura superiores a 250°C. También hay productos que pueden soportar una temperatura máxima de funcionamiento de hasta 600°C.

También se están desarrollando nuevos materiales, con investigaciones sobre las propiedades PTC utilizando compuestos de éster cristalino y carbono conductor. Estos estudios han descubierto que los compuestos mezclados son solubles en disolventes, lo que los hace adecuados para la serigrafía.

Existe una amplia gama de opciones para los calentadores cerámicos, ya que la tecnología también se está desarrollando para utilizar energía limpia y respetuosa con el medio ambiente.

Costos Eléctricos de los Calentadores Cerámicos

En general, los calentadores cerámicos consumen más electricidad que otros calefactores porque la cerámica se calienta con electricidad y el calor es soplado por un ventilador. Como resultado, es común que las facturas de electricidad sean más altas cuando se utilizan estos dispositivos.

Para calcular la factura de electricidad por hora, puede utilizar la fórmula: consumo eléctrico (W) ÷ 1000 x precio unitario de la electricidad. Del mismo modo, también se puede calcular mediante el consumo de energía (kW) x horas de uso x precio unitario de la electricidad.

La factura de electricidad por hora de los calentadores cerámicos suele rondar entre los 10 y los 40 yenes. La oscilación del importe depende de la intensidad de salida del calefactor. Por ejemplo, si ajustas el modo de soplado de aire a alto y sigues utilizándolo, el importe aumentará.

Algunas medidas para reducir la factura de la luz son evitar largos periodos de funcionamiento, utilizar el calentador en lugares limitados y emplear productos con sensores de movimiento y funciones de ahorro de energía.

Características de los Calentadores Cerámicos

Ventajas

Los calentadores cerámicos generan aire caliente y calor inmediatamente después de encenderse. Al tratarse de calentadores sin combustión, no contaminan el aire de la habitación y son fáciles de usar en lugares donde no es posible cambiar el aire con frecuencia. Por tanto, pueden utilizarse con seguridad en hogares con personas mayores y niños pequeños.

Desventajas

Una desventaja de los calentadores cerámicos es su consumo elevado de electricidad, lo que se traduce en un mayor costo. Además, debido al tipo de calentador sin combustible, estos dispositivos pueden provocar que el aire de la habitación se vuelva seco. Para contrarrestar esto, se pueden tomar medidas como utilizar calentadores cerámicos en áreas específicas durante un tiempo limitado y utilizar humidificadores o toallas húmedas para mantener la humedad en el ambiente.

¿Qué es el Oxalato de Calcio?

El oxalato de calcio es una sal que se forma a partir del oxalato y el calcio. Se encuentra en las plantas y también como intermediario en la producción de ácido oxálico. A temperatura ambiente, es un cristal incoloro en forma de aguja prácticamente insoluble en agua.

Existen tres formas del oxalato de calcio: anhidra, monohidratada y dihidratada (weddellita). Se encuentra en hojas de plantas como el ruibarbo, el ñame, el taro, el pimiento, el konjac sin tratar y la piña sin madurar.

En concentraciones elevadas, provoca irritación cutánea y un fuerte sabor gustativo, y es tóxico para el cuerpo humano.

Usos del Oxalato Cálcico

El oxalato de calcio por sí solo se utiliza como solución patrón para el análisis cualitativo y cuantitativo de iones de calcio y ácido oxálico, y como esmalte para cerámica. Además, se genera como producto intermedio en la producción de ácido oxálico.

Cuando se añade ácido sulfúrico al oxalato cálcico, el sulfato cálcico precipita y se liberan los iones de ácido oxálico. El sulfato de calcio se elimina por filtración y la evaporación del filtrado da lugar a la precipitación de cristales del ácido oxálico.

Características del Oxalato de Calcio

El oxalato de calcio, con fórmula química CaC2O4, puede unirse al agua para formar monohidrato o dihidrato por coordinación.

Algunos reactivos de laboratorio se venden en estado monohidratado, por lo que es necesario comprobar el etiquetado cuando se utilicen en experimentos. Tenga en cuenta que cuando el oxalato de calcio hidratado se calienta a 200°C, pierde su especie cristalina y se convierte en anhidro.

Las propiedades básicas del oxalato de calcio (peso molecular, gravedad específica y solubilidad) son las siguientes:

Peso molecular: 146,11
Densidad: 2,2 g/cm3
Solubilidad: prácticamente insoluble en agua y etanol. Soluble en ácido clorhídrico diluido y ácido sulfúrico diluido.

Otras Informaciones sobre el Oxalato de Calcio

1. Toxicidad para los Seres Humanos

El oxalato de calcio es muy irritante y corrosivo para la piel y las mucosas. Llevar equipo de protección como guantes de nitrilo y gafas protectoras para evitar el contacto con manos y ojos.

Si el oxalato de calcio se adhiere a la piel, lávese a fondo con jabón, aclarando con agua corriente. El jabón se utiliza porque al elevar el pH aumenta la solubilidad del oxalato cálcico, lo que facilita su eliminación.

Si entra en los ojos, lavar con agua corriente con la cara de lado para que los cristales de oxalato cálcico puedan salir fácilmente del ojo. En ese momento, separe los párpados con los dedos y mueva los globos oculares lentamente, asegurándose de lavar bien detrás de los párpados. Si persiste la irritación en el ojo, se requiere atención médica.

2. Restricciones como Sustancia Nociva

El oxalato cálcico es irritante para la piel y, por tanto, está designado como “sustancia deletérea” en virtud de la Ley de Control de Sustancias Venenosas y Deletéreas (Artículo 2, Anexo 2 de la Ley). Los recipientes que contengan oxalato cálcico deben llevar la etiqueta “Sustancia deletérea para uso no médico” y almacenarse en un lugar cerrado con llave para evitar robos o fugas. 

3. Oxalato de Calcio en los Alimentos

El oxalato de calcio se acumula como metabolito secundario en las plantas y, por tanto, también está presente en los productos alimenticios. Las espinacas, el ñame y el té son especialmente ricos en en oxalato de calcio.

Comer ñame puede provocar picor en los labios, lo que se debe a que el oxalato cálcico del ñame irrita las mucosas de los labios. El ñame konjak sin tratar tiene un contenido aún mayor de ácido shuico cálcico, por lo que se trata con álcalis fuertes antes de transformarlo en el producto alimenticio “konjac” mediante trituración, mezcla y coagulación.

Es importante tener en cuenta que tocar la patata konjak cruda con las manos desnudas puede causar irritación debido al oxalato de calcio y puede requerir atención médica. Algunas plantas silvestres que crecen en montañas y campos, como las de la familia tenkansho, contienen grandes cantidades de oxalato de calcio en su entorno natural.

Es fundamental estar informado sobre estas plantas y reconocerlas en un libro ilustrado para evitar tocarlas accidentalmente con las manos desnudas durante actividades como acampar o escalar.

4. Cálculos en las Vías Urinarias

El oxalato cálcico ingerido a través de los alimentos apenas se elimina por la orina, ya que es prácticamente insoluble en agua y se acumula gradualmente en el organismo. En el organismo, el oxalato cálcico precipita en forma de cristales en los riñones y las vías urinarias, que constituyen cálculos.

5. Descomposición por Calentamiento

El oxalato de calcio en sí no es inflamable, pero se descompone cuando se calienta o entra en contacto con agentes oxidantes fuertes. Hay que tener cuidado de que el oxalato de calcio no entre inadvertidamente en contacto con elementos calefactores o agentes oxidantes, ya que se produce monóxido de carbono tóxico como producto de descomposición.

¿Qué es el Ácido Oxálico Dihidrato?

El ácido oxálico dihidrato (o dihidratado) es un compuesto orgánico representado por C2H2O4-2H2O. Su número CAS es 6153-56-6. Tiene un peso molecular de 126,07, un punto de fusión de 104-106°C y es un cristal blanco o polvo cristalino a temperatura ambiente. El compuesto es soluble en agua y etanol e insoluble en éter dietílico.

Debido a su naturaleza higroscópica, el estado dihidrato del ácido oxálico se forma cuando se deja en aire húmedo. El dihidrato también precipita de las soluciones acuosas.

Usos del Ácido Oxálico Dihidratado

El ácido oxálico dihidratado se utiliza en el sector químico como reactivo, agente de tratamiento de superficies metálicas, agente reductor y materia prima intermedia en la industria farmacéutica. Ejemplos concretos de uso son la producción de ácido sulfúrico persistente, oxalato de cerio, preparados de aminoácidos y α-cetoácidos. Debido a sus propiedades reductoras, también puede utilizarse en valoraciones reductoras.

El compuesto también está autorizado como aditivo alimentario. Sin embargo, cuando se utiliza como aditivo alimentario, el ácido oxálico debe eliminarse del producto final. Algunos ejemplos son la fabricación de jarabe de glucosa y el refinado de aceites vegetales.

El compuesto también tiene aplicaciones en la industria de tintes y agentes blanqueadores.

Características del Ácido Oxálico Dihidratado

El dihidrato de ácido oxálico se vuelve anhidro cuando se coloca en un desecador que contiene pentóxido de difósforo o se calienta a 100 °C. Se utiliza como agente reductor para la reducción de ácidos carboxílicos, como el dihidrato de ácido carboxílico. Es un ácido carboxílico divalente con dos grupos carboxilo y actúa como ácido ionizante en solución acuosa.

Las constantes de disociación del ácido pKa son 1,27 y 4,27. Debido a sus propiedades como agente reductor, también se utiliza como patrón primario en valoraciones redox en química analítica.

Tipos de Ácido Oxálico Dihidratado

El ácido oxálico dihidratado está disponible principalmente como reactivo para I+D y como producto químico industrial. Los reactivos para I+D están disponibles en 25 g, 100 g, 500 g, 2,5 kg y otros volúmenes fáciles de manejar en el laboratorio. Estos reactivos pueden almacenarse a temperatura ambiente.

En cuanto a los productos químicos industriales, se ofrecen en capacidades más grandes, como 20 kg, para su uso en instalaciones de producción a mayor escala. Estos productos se utilizan principalmente como agentes de tratamiento de superficies metálicas y como materias primas para productos farmacéuticos intermedios.

Más información sobre el Ácido Oxálico Dihidratado

1. Producción y Síntesis del Dihidrato de Ácido Oxálico

El ácido oxálico se encuentra de forma natural en las plantas, de ahí su nombre. A nivel industrial, se produce extrayendo virutas de madera después de un tratamiento alcalino.

Debido a su naturaleza higroscópica, el ácido oxálico se convierte en dihidrato cuando se expone a aire húmedo. También puede precipitar en forma de dihidrato de soluciones acuosas.

Existen métodos típicos de síntesis para obtener el dihidrato de ácido oxálico:

• Método de oxidación del etilenglicol y del glioxal utilizando dicromato de potasio u otros agentes similares.
• Síntesis a partir de la descomposición térmica del formiato de sodio, donde se aísla el oxalato de calcio mediante hidróxido de calcio y luego se descompone con ácido sulfúrico.

2. El Ácido Oxálico y la Salud

El ácido oxálico tiene la propiedad de unirse fuertemente a los iones de calcio (deletéreo). Cuando entra en la sangre del organismo, se cree que forma oxalatos con el calcio, reduciendo la cantidad de calcio disponible para el organismo e inhibiendo la coagulación y la acción coagulante de la sangre. También se cree que esta sustancia provoca algunos cálculos si se toma en exceso.

Algunas verduras, como las espinacas y el jengibre, contienen ácido shúrico, pero como es soluble en agua, puede reducirse hirviéndolo en la cocción. Además, cuando se toma con calcio al mismo tiempo, el ácido oxálico se combina con el calcio en el intestino para formar oxalatos, que tienen menos probabilidades de ser absorbidos por el organismo.

Debido a estos efectos, la sustancia está designada como “sustancia deletérea” en virtud de la Ley de Control de Sustancias Venenosas y Deletéreas y como “sustancia peligrosa y tóxica que debe etiquetarse por su nombre” en virtud de la Ley de Seguridad y Salud Industrial.

¿Qué es el Óxido de Tungsteno?

El óxido de tungsteno es un compuesto inorgánico formado por tungsteno y oxígeno.

Existen varios compuestos en función del número de oxidación del tungsteno. Uno de los tipos más comunes de óxido de tungsteno es el óxido de tungsteno (VI). Otros compuestos conocidos son el óxido de tungsteno (IV) y el óxido de tungsteno (III). No se especifica ninguna aplicación en la legislación nacional, incluida la Ley de Servicios contra Incendios.

Usos del Óxido de Tungsteno

El óxido de tungsteno se utiliza industrialmente como materia prima para catalizadores (por ejemplo, fotocatalizadores sensibles a la luz visible) y tungsteno metálico, como aditivo para cerámica, vidrio y otros metales sinterizados, como aditivo para baterías secundarias y como material electrónico. También pueden utilizarse como aditivos analíticos para elementos como el carbono, el hidrógeno y el nitrógeno.

También se utiliza como centelleador (término genérico para materiales que emiten fluorescencia cuando se exponen a la radiación) para pruebas radiográficas y no destructivas.

Propiedades del Óxido de Tungsteno

El óxido de tungsteno (VI) tiene un punto de fusión de 1.473°C y un punto de ebullición de aproximadamente 1.750°C. Es ligeramente soluble en agua, soluble en agua alcalina y amoniacal y forma tungstatos. El óxido de tungsteno (VI) es el óxido final del tungsteno y es estable en el aire y en soluciones acuosas. Sin embargo, cualquier óxido inferior puede producirse mediante agentes reductores.

Es estable en el aire a temperatura ambiente; se descompone a 1.500-1.600 °C y se oxida a óxido de tungsteno (VI). Cuando se calcina en una corriente de hidrógeno, se reduce a tungsteno metálico. El óxido de tungsteno (IV) tiene una gran conductividad eléctrica y es soluble en soluciones ácidas y de hidróxido de potasio, pero insoluble en agua.

Estructura del Óxido de Tungsteno

El óxido de tungsteno (VI) también se denomina trióxido de tungsteno. Su fórmula química es WO3 y es un polvo amarillo con una masa molar de 231,84 g/mol y una densidad de 7,16 g/cm3. La estructura cristalina del óxido de tungsteno (VI) varía con la temperatura. De -50 a 17 °C es triclínica, de 17 a 330 °C monoclínica, de 330 a 740 °C ortorrómbica y por encima de 740 °C tetragonal.

El óxido de tungsteno (IV), también llamado dióxido de tungsteno, tiene la fórmula química WO2 y una masa molar de 215,84 g/mol. Es un sólido de color bronce y sus cristales adoptan el sistema monoclínico, formando una estructura distorsionada de tipo rutilo centrada en un WO6 coordinado octaédricamente con enlaces cortos W-W de 248 pm, adoptando cada centro W una configuración electrónica d2.

La fórmula química del óxido de tungsteno (III) es W2O3, con una masa molar de 415,68 g/mol.

Otra Información sobre el Óxido de Tungsteno

1. Síntesis del Óxido de Tungsteno

El óxido detungsteno (VI) se forma calentando tungsteno metálico, otros óxidos de tungstenoy sulfuros de tungsteno en aire u oxígeno. Además, la reacción de CaWO4 o ceniza de piedra pesada con ácido clorhídrico produce ácido túngstico, que reacciona con agua caliente y se descompone en óxido de tungsteno (VI). Además, el óxido de tungsteno (VI) puede sintetizarse por calcinación de paratungstato de amonio en condiciones oxidantes.

El óxido de tungsteno (IV) puede obtenerse calentando el óxido de tungsteno (VI). Concretamente, el óxido de tungsteno (VI) se reduce con polvo de tungsteno a 900°C durante 40 horas. La reacción procede con una reducción parcial a través del estado de valencia mixto W18O49 como intermediario en la reacción.

2. Otros Compuestos de Óxido de Tungsteno

Además de WO3, WO2 y W2O3, se han descrito otros compuestos de óxido de tungsteno, como W4O3, W3O, WO, W2O5, W3O8, W4O8, W5O9 y W5O14.

El color de los óxidos de tungsteno cambia de gris, marrón, púrpura, azul y amarillo a medida que aumenta el número de oxidación. Por ejemplo, se dice que el W2O5 azul púrpura es el componente principal del azul de tungsteno.

¿Qué es el Óxido de Potasio?

El óxido de potasio es un compuesto que se obtiene calentando nitrato de potasio y potasio.

A temperatura ambiente, el óxido de potasio se presenta en forma de cristales incoloros o de un sólido gris. Se utiliza habitualmente en forma de hidróxido de potasio.

La Ley de Control de Sustancias Venenosas y Nocivas lo clasifica como sustancia nociva de grado II, por lo que debe manipularse con precaución. Las sustancias relacionadas con el óxido de potasio son el potasio (en inglés: potassium), el hidróxido de potasio (en inglés: potassium hydroxide) y el peróxido de potasio (en inglés: potassium peroxide).

Usos del Óxido de Potasio

El óxido de potasio se utiliza a menudo en forma de hidróxido de potasio reaccionado con agua. El hidróxido de potasio se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, concretamente como materia prima para jabón líquido, detergentes y fertilizantes químicos, y como electrolito en pilas alcalinas.

El hidróxido de potasio se considera un compuesto básico con grandes propiedades limpiadoras entre los ingredientes de los detergentes. A menudo se utiliza en detergentes para uso profesional, ya que es particularmente fuerte en la descomposición y disolución de manchas de aceite.

Propiedades del Óxido de Potasio

El óxido de potasio se descompone a 350 °C en peróxido de potasio y potasio. Su densidad es de 2,35 g/cm3. Es muy soluble en agua y, tras disolverse, se transforma en hidróxido de potasio. El óxido de potasio es peligroso porque reacciona con el agua del aire. También es corrosivo.

El óxido de potasio es un óxido de potasio y tiene la fórmula química K2O. Los sólidos cristalinos del óxido de potasio pertenecen al sistema cristalino cúbico. Tiene una estructura antifluorita, con el ion potasio en la posición del ion fluoruro del fluoruro cálcico y el ion óxido en la posición del ion calcio. La constante de red del óxido de potasio es a = 6,436 Å.

Otros datos sobre el Óxido de Potasio

1. Formación del Óxido de Potasio

El óxido de potasio puede obtenerse mediante la reacción de una pequeña cantidad de aire con potasio metálico. El exceso de potasio sin reaccionar se puede eliminar mediante destilación. También se puede obtener calentando potasio metálico y nitrato de potasio.

2. Óxido de Potasio en las rocas

La composición de las rocas se muestra generalmente en forma de óxidos. Sin embargo, el óxido de potasio no está contenido como óxido de potasio, sino como silicato, por ejemplo, ortoclasa con una estructura como KAlSi3O8. Por ejemplo, si el granito tiene una composición del 4,5% de K2O, contiene aproximadamente un 26,6% de ortoclasa.

Lo mismo ocurre con la composición de los abonos potásicos. Esto significa que el contenido en potasio se convierte en K2O aunque el ingrediente sea carbonato potásico o sulfato potásico.

3. Características del Potasio

A 350 °C, el óxido de potasio se descompone en potasio, junto con el peróxido de potasio. El potasio es un elemento de número atómico 19. Es un metal alcalino con símbolo elemental K. Es uno de los elementos típicos y un elemento esencial para los organismos vivos. El aire oxida rápidamente el potasio.

4. Características del Hidróxido de Potasio

Cuando se añade óxido de potasio al agua, se genera mucho calor y se forma hidróxido de potasio. El hidróxido de potasio es el hidróxido de potasio y tiene la fórmula química KOH. Es un cristal iónico compuesto de iones hidróxido y potasio y es un sólido blanco duro y quebradizo. El hidróxido de potasio también se conoce como potasa cáustica.

5. Características del Peróxido de Potasio

A 350 °C, el óxido de potasio se descompone, junto con el potasio, en peróxido de potasio. El peróxido de potasio es un peróxido de potasio, también conocido como peróxido potásico. Su fórmula química es K2O2.

Cuando se disuelve potasio metálico en amoníaco líquido y se insufla oxígeno en la solución azul oscuro a -50 °C, la reacción hace que la solución se vuelva incolora y se forme peróxido de potasio en forma de precipitado anaranjado.

¿Qué es el Acetato de Propilo?

El acetato de propilo es un compuesto orgánico cuya fórmula química es CH3COOCH2CH2CH3.

Se trata de un líquido incoloro y transparente con un aroma característico similar al de las peras, y se encuentra de forma natural en abundancia en frutas como las manzanas, los plátanos y las frambuesas. Debido a sus características aromáticas, se utiliza en perfumería y también en aplicaciones industriales como disolventes.

El acetato de propilo se produce mediante la esterificación (reacción de condensación) del ácido acético y el 1-propanol, y se importan aproximadamente 30 000 toneladas al año (METI 2018).

Usos del Acetato de Propilo

El acetato de propilo se utiliza en aromas alimentarios y perfumes debido a sus características aromáticas similares a la pera. También es útil como disolvente debido a sus características altamente miscibles con disolventes orgánicos.

En particular, se emplea como disolvente en plásticos diversos, como agente de pintura, en tintas de impresión y como disolvente de extracción en la industria farmacéutica.

Propiedades del Acetato de Propilo

1. Propiedades Físicas

El acetato de propilo es un líquido incoloro con un peso molecular de 102,13 y nº CAS 109-60-4. También se conoce como n-propilacetato de propilo. También se conoce como acetato de n-propilo.

Es un líquido inflamable con un punto de congelación de -95°C, un punto de fusión de -92°C, un punto de inflamación de 14°C, un punto de ebullición, primer punto de destilación y rango de ebullición de 101,6°C, una temperatura de combustión espontánea de 450°C, un límite inferior de explosividad de 2 vol% y un rango superior de explosividad de 8 vol%. Las propiedades térmicas varían de un fabricante a otro, por lo que debe consultarse la FDS del fabricante antes de su uso. Es más denso que el aire, con una densidad de vapor de 3,5 g/cm3 (siendo el aire igual a 1).

2. Propiedades Químicas

El acetato de propilo es ligeramente soluble en agua a una concentración de 1,6 mL/100 mL a 16°C, pero es soluble en alcoholes, éteres, hidrocarburos y ésteres.

Reacciona con agentes oxidantes fuertes, bases fuertes, ácidos fuertes y sales de ácidos fuertes, lo que supone un riesgo de incendio y explosión. En presencia de agua, se hidroliza para producir ácido acético, que puede atacar diversos metales y plásticos.

Las sustancias incompatibles peligrosas son los agentes oxidantes fuertes, las bases fuertes, los ácidos fuertes y los nitratos. Deben evitarse las altas temperaturas, ya que la combustión produce productos de descomposición potencialmente peligrosos, como monóxido de carbono y dióxido de carbono.

Más información sobre el Acetato de Propilo

1. Seguridad del Acetato de Propilo

El acetato de propilo es un líquido altamente inflamable, tanto en su forma líquida como en vapores. También es un irritante leve de la piel y los ojos y puede causar daños en el sistema nervioso central y el hígado.

La inhalación o ingestión del acetato de propilo puede provocar somnolencia, vértigo, irritación de las vías respiratorias y otros efectos adversos. Dado que también es peligroso para los organismos acuáticos, es necesario evitar su vertido al medio ambiente y confiar su eliminación a un contratista de eliminación de residuos industriales autorizado por el gobernador de la prefectura u otra autoridad competente cuando se elimine el producto. 

2. Manipulación del Acetato de Propilo

Utilizar en el lugar de trabajo equipos eléctricos a prueba de explosiones y equipos de ventilación e iluminación para evitar la ignición causada por descargas electrostáticas o chispas. Además, elija zonas al aire libre y bien ventiladas.

Los trabajadores deben llevar guantes de protección adecuados, gafas de seguridad y máscaras protectoras. Evitar comer, beber o fumar mientras se trabaja y lavarse bien las manos después.

Debido a su alta inflamabilidad, el producto debe manipularse lejos de fuentes de ignición como calor, chispas, llamas desnudas y objetos calientes, y en zonas donde no haya contacto con sustancias peligrosas incompatibles.

2. Almacenamiento del Acetato de Propilo

La zona de almacenamiento debe disponer de las instalaciones de iluminación, alumbrado y ventilación necesarias para almacenar o manipular sustancias peligrosas y debe mantenerse alejada de fuentes de ignición como calor, chispas y llamas desnudas. Es importante almacenar en áreas frescas y bien ventiladas, lejos de agentes oxidantes, luz solar directa y llamas abiertas, selladas y cerradas.

3. Precauciones en caso de Incendio

Para incendios pequeños, utilizar dióxido de carbono, agentes extintores en polvo, agua pulverizada y agentes extintores de espuma resistentes al alcohol; para incendios grandes, utilizar agua pulverizada, agua pulverizada y agentes extintores de espuma resistentes al alcohol.

El uso de agua pulverizada como agente extintor es peligroso. Además, lleve un aparato de respiración de aire adecuado y ropa de protección química cuando extinga incendios, ya que el fuego puede producir gases irritantes, tóxicos o corrosivos.

En caso de un incendio de grandes dimensiones, los agentes extintores de espuma son eficaces para cortar el suministro de aire.

4. Leyes y Reglamentos Aplicables

En virtud de la Ley de Salud y Seguridad en el Trabajo, la sustancia se designa como sustancia peligrosa que debe notificarse por su nombre, sustancia peligrosa que debe etiquetarse por su nombre, disolvente orgánico de clase 2, etc., y sustancia peligrosa e inflamable.

En virtud de la Ley de Servicios contra Incendios, se clasifican como Líquidos Inflamables de Clase 4 y Líquidos Petrolíferos No Solubles en Agua de Clase 1, y se designan como Líquidos Inflamables en virtud de la Ley de Seguridad de Buques y Líquidos Inflamables en virtud de la Ley de Aeronáutica Civil.

¿Qué es el Óxido de Sodio?

El óxido de sodio es un compuesto que se forma cuando el sodio reacciona con oxígeno en las proporciones adecuadas. En su forma natural, el óxido de sodio se presenta como cristales blancos. Es altamente soluble en agua y se convierte en hidróxido de sodio al disolverse. Sin embargo, el óxido de sodio reacciona violentamente al entrar en contacto con el agua y requiere un manejo cuidadoso durante su almacenamiento y manipulación.

El óxido de sodio se utiliza generalmente en estado de hidróxido de sodio tras reaccionar con el agua y se designa como sustancia deletérea en virtud de la Ley de Control de Sustancias Venenosas y Deletéreas con respecto a la principal legislación nacional.

Usos del Óxido de Sodio

El óxido de sodio suele utilizarse en estado de hidróxido de sodio tras reaccionar con el agua. El hidróxido de sodio, también conocido como sodio cáustico, se utiliza en una amplia gama de aplicaciones, como las fibras sintéticas, el papel, la pasta de papel, los productos químicos, la industria alimentaria y el jabón.

Por otra parte, el óxido de sodio puede absorber dióxido de carbono y transformarse en carbonato de sodio, y también puede transformarse en peróxido de sodio calentándolo en el aire. En su estado independiente, el óxido de sodio se utiliza a menudo como material para una gran variedad de compuestos.

Propiedades del Óxido de Sodio

El óxido de sodio tiene un punto de fusión de 1.132°C y se descompone a 1.950°C. Cuando se calienta por encima de 400°C, el óxido de sodio se descompone en peróxido de sodio (Na2O2) y sodio (Na).

Durante la meteorización de las rocas, el dióxido de carbono atmosférico se disuelve en agua, que reacciona con el óxido de sodio del feldespato contenido en la roca, convirtiéndolo en bicarbonato de sodio. El óxido de sodio también se convierte en carbonato de sodio cuando se absorbe dióxido de carbono.

El óxido de sodio es higroscópico. Por lo tanto, cuando el óxido de sodio se disuelve en agua, reacciona químicamente de forma violenta con el agua y se convierte en hidróxido de sodio. Cuando el óxido de sodio se calienta en el aire, se convierte en peróxido de sodio.

Estructura del Óxido de Sodio

El óxido de sodio es un compuesto inorgánico que es un óxido de sodio. La fórmula química del óxido de sodio es Na2O, su masa molar es 61,979 y su densidad es 2,27 g/cm3.

Los cristales de óxido de sodio tienen una apariencia blanca y adoptan una estructura cristalina cúbica. Su estructura es similar a la fluorita invertida, con iones de sodio ocupando las posiciones que normalmente ocupan los iones de fluoruro en el fluoruro de calcio. Por otro lado, los iones de óxido se encuentran en las posiciones de los iones de calcio. La constante de red del óxido de sodio es a = 5,55 Å.

Otros datos sobre el Óxido de Sodio

1. Formación del Óxido de Sodio

El óxido de sodio puede formarse por reacción química mezclando la cantidad adecuada de oxígeno y sodio. Cuando el sodio se calienta en exceso de aire, se produce óxido de sodio, así como aproximadamente un 20 % de peróxido de sodio.

Se puede obtener óxido de sodio relativamente puro haciendo reaccionar químicamente el sodio con hidróxido de sodio a 300 °C y eliminando el sodio sin reaccionar mediante destilación.

Además, la reacción química del sodio líquido con el nitrato de sodio también produce óxido de sodio junto con nitrógeno.

2. Otros Óxidos de Sodio

Además del óxido de sodio (Na2O), otras composiciones de óxidos de sodio incluyen el peróxido de sodio (Na2O2) y el superóxido de sodio (NaO2), que contienen iones peróxido (O22-).

Por ejemplo, el peróxido de sodio (Na2O2, también llamado peróxido de sosa) es una sustancia granulada o en polvo de color blanco amarillento. El peróxido de sodio es un fuerte agente oxidante y reacciona violentamente con el agua, descomponiéndola en peróxido de hidrógeno e hidróxido de sodio. Por lo tanto, el peróxido de sodio también es una materia prima para la producción de peróxido de hidrógeno.

En cambio, el superóxido de sodio (NaO2) es un superóxido de sodio. Se obtiene haciendo reaccionar peróxido de sodio con oxígeno a altas temperaturas y presiones. Alternativamente, el superóxido de sodio también puede obtenerse mediante la reacción de una solución amoniacal de sodio con oxígeno.

El superóxido de sodio se hidroliza fácilmente en una mezcla de peróxido de sodio e hidróxido de sodio.

¿Qué es el Dióxido de Titanio?

El dióxido de titanio es un óxido de titanio insoluble que se obtiene moliendo finamente la titanita, un tipo de mineral oxidado.

Se utiliza a menudo como pigmento blanco debido a su altísima estabilidad química y a su excelente blancura y poder colorante. Existen tres tipos de dióxido de titanio, en función del número de oxidación.

De ellos, el dióxido de titanio es el más estable y puede utilizarse en una amplia gama de aplicaciones. El dióxido de titanio también se conoce como óxido de titanio o titania.

Usos del Dióxido de Titanio

El dióxido de titanio se utiliza ampliamente como pigmento blanco en pinturas, pigmentos, esmaltes, tintas de impresión, fibras compuestas y otras aplicaciones debido a su excelente blancura, poder cubriente, poder colorante y altísima estabilidad química. Otras sustancias persistentes en la industria se descomponen gracias a la acción fotocatalítica del dióxido de titanio.

El dióxido de titanio también se utiliza en productos de protección solar, cosméticos, limpiadores faciales y jabones, productos para las uñas, etc., por su uso como colorante seguro y por sus propiedades de protección contra los rayos UV.

Propiedades del Dióxido de Titanio

El dióxido de titanio es soluble en ácido sulfúrico concentrado caliente, ácido fluorhídrico y sales alcalinas fundidas, pero insoluble en ácidos como el ácido nítrico. También es insoluble en álcalis, agua y disolventes orgánicos.

El índice de refracción del dióxido de titanio es superior al del diamante. Es fotocatalítico y produce una fuerte fuerza oxidante en su superficie cuando se expone a la luz.

Estructura del Dióxido de Titanio

El dióxido de titanio (IV) tiene estructuras cristalinas de anatasa, rutilo y brookita. Los tipos anatasa y rutilo son tetragonales, mientras que el tipo brookita es ortorrómbico.

Cuando el tipo anatasa se calienta por encima de 900 °C y el tipo brookita por encima de 650 °C, el tipo rutilo se transforma en el tipo rutilo. La estructura más estable es la de tipo rutilo. Por lo tanto, una vez que se ha pasado al tipo rutilo, la estructura se mantiene incluso cuando la temperatura vuelve a ser baja.

Las estructuras cristalinas utilizadas en la industria son los tipos rutilo y anatasa. Difieren en cuanto al índice de refracción y otras propiedades y aplicaciones. En la naturaleza, el dióxido de titanio (IV) se presenta como constituyente principal de la jinguangita, la pirita ac y la titanita en placa. La estructura cristalina de la jinguangita y la acopirita es tetragonal, mientras que la de la titanita es ortorrómbica.

Otros Datos sobre el Dióxido de Titanio

1. Producción de Dióxido de Titanio

Como materias primas se utilizan el mineral de rutilo y el mineral de ilmenita (FeTiO3). Los principales métodos de producción industrial son el método del cloro y el método del ácido sulfúrico.

El método del cloro implica la reacción del mineral de rutilo con coque y cloro para obtener tetracloruro de titanio gaseoso. Luego, se elimina el cloro gaseoso mediante reacción con oxígeno a altas temperaturas, obteniendo dióxido de titanio.

El método del ácido sulfúrico también se denomina método en fase líquida. El mineral de ilmenita se disuelve en ácido sulfúrico concentrado y las impurezas se separan como sulfato de hierro para formar oxititanato de titanio. La hidrólisis precipita el oxihidróxido de titanio, que puede lavarse, secarse y calcinarse para obtener dióxido de titanio.

2. Reducción del Dióxido de Titanio por el Hidrógeno

Por encima de 600 °C, el dióxido de titanio (IV) se reduce parcialmente por el gas hidrógeno para producir un óxido con titanio azul (III). Sin embargo, revierte rápidamente a óxido de titanio (IV) en contacto con el oxígeno.

Cuando los catalizadores de metales preciosos soportados sobre dióxido de titanio (IV) se reducen a altas temperaturas, son propensos a SMSI (en inglés: Strong Metal Support Interaction), un fenómeno en el que la actividad del catalizador cambia significativamente cuando las nanopartículas metálicas sobre el soporte de óxido se exponen al gas de reacción. SMSI.

La reducción de hidrógeno a temperaturas superiores a 900 °C produce TiOx (x = 1,85-1,94), de color azul oscuro y composición indeterminada. Esta composición es estable cuando se expone al oxígeno a temperatura y presión ambiente.

¿Qué es el Óxido de Nitrógeno?

El óxido de nitrógeno es un término genérico para los óxidos de nitrógeno.

Existen diferentes tipos de óxido de nitrógeno con números de oxidación que van de I a V. Algunos ejemplos son el monóxido de nitrógeno (NO), el dióxido de nitrógeno (NO2), el trióxido de nitrógeno (NO3), el monóxido de dinitrógeno (N2O), el trióxido de dinitrógeno (N2O3), el tetróxido de dinitrógeno (N2O4) y el pentóxido de dinitrógeno (N2O5).

Usos del Óxido de Nitrógeno

Óxido de nitrógeno, es el término genérico para los óxidos de nitrógeno, de los cuales el monóxido de nitrógeno (NO), el dióxido de nitrógeno (NO2) y el monóxido de dinitrógeno (N2O) son los más utilizados.

1. Óxido Nítrico

El óxido nítrico se utiliza como agente blanqueador en el rayón y como materia prima en la fabricación de semiconductores. También se utiliza como producto intermedio en la producción de ácido nítrico.

2. Dióxido de Nitrógeno

El dióxido de nitrógeno se utiliza también como agente de disolución y descomposición de muestras analizadas, así como agente blanqueador, catalizador y nitrocante de compuestos organometálicos. También se utiliza como agente oxidante en explosivos, combustible para cohetes e inhibidores de la polimerización.

Otros usos incluyen materias primas sintéticas e intermedios para otros compuestos como el ácido nítrico.

3. Monóxido de Dinitrógeno

El monóxido de dinitrógeno se utiliza a menudo como anestésico en odontología, cirugía, obstetricia y ginecología. También se utiliza en la industria como material semiconductor y gas portador para análisis de absorción atómica, así como para la detección de fugas, refrigerantes y llenado de globos y neumáticos con gas.

Características del Óxido de Nitrógeno

El óxido de nitrógeno tiene características diferentes según el tipo. Las características de los tipos más comunes son las siguientes.

1. Monóxido de Nitrógeno

Es un gas incoloro a temperatura ambiente, con un punto de fusión de -164°C y un punto de ebullición de -152°C, el líquido y el sólido son azules. Se oxida inmediatamente a dióxido de nitrógeno en contacto con el aire.

El óxido nítrico también se produce en el organismo y se transporta al músculo liso de las arterias. El óxido nítrico aumenta la flexibilidad del músculo liso y previene la aterosclerosis.

La flexibilidad de los vasos sanguíneos evita los depósitos de grasa en los vasos sanguíneos y el deterioro del flujo sanguíneo.

2. Dióxido de Nitrógeno

Es un gas de color marrón rojizo que se produce al calentar nitratos de metales pesados, con un punto de fusión de -9,3°C y un punto de ebullición de 21,3°C. El líquido es amarillo y el sólido incoloro. Se disuelve en agua para formar ácido nítrico corrosivo, por lo que debe controlarse estrictamente la humedad durante su almacenamiento y uso.

Se produce mezclando aire (oxígeno) con óxido nítrico, que se produce por la oxidación catalítica del amoníaco.

3. Trióxido de Nitrógeno

El trióxido de nitrógeno es un gas inestable de color azul oscuro. Se produce por la reacción del óxido de nitrógeno con el ozono y es muy inestable.

4. Monóxido de Dinitrógeno

También llamado óxido nitroso, este gas incoloro tiene un punto de fusión de -91ºC y un punto de ebullición de -89ºC. Es un gas estable y no inflamable. Se caracteriza por ser anestésico y analgésico, y se denomina gas de la risa porque al inhalarlo provoca contracciones de los músculos faciales, dando la apariencia de estar riendo.

Se produce industrialmente por descomposición de la materia prima, una solución de nitrato de amonio al 80%, en un tanque de reacción mantenido a unos 250°C por caída de la solución a un caudal constante o por oxidación directa del amoníaco con un catalizador.

5. Trióxido de Dinitrógeno

Gas marrón a temperatura ambiente con un punto de fusión de -102°C, un punto de ebullición de 3,5°C y un color azul en forma líquida y sólida. Cuando se disuelve en agua forma ácido nitroso, que se descompone en ácido nítrico, óxido nítrico y agua.

6. Tetróxido de Dinitrógeno

Es un gas amarillo pálido con un punto de fusión de -9,3°C y un punto de ebullición de 21,2°C. El tetróxido de dinitrógeno sólido se obtiene enfriando el dióxido de nitrógeno.

7. Pentóxido de Dinitrógeno

Sólido incoloro y delicuescente con un punto de fusión de 30°C. Se descompone a 47°C en dióxido de nitrógeno y oxígeno, pero es estable cuando se almacena en la oscuridad por debajo de 0°C. Reacciona violentamente con el agua para formar dióxido de nitrógeno. Reacciona violentamente con el agua para formar ácido nítrico.

Más Información sobre el Óxido de Nitrógeno

Efectos del Óxido de Nitrógeno en el Medio Ambiente y los Organismos Vivos

Entre los óxidos de nitrógeno, el monóxido de nitrógeno y el dióxido de nitrógeno se están reduciendo en términos de contaminación atmosférica, ya que causan smog fotoquímico y lluvia ácida. Las fuentes de óxido de nitrógeno son las fábricas, las centrales térmicas, los vehículos y los hogares.

El nitrógeno presente en el petróleo, el carbón y las materias primas químicas puede generarse al combinarse con el oxígeno o al reaccionar el nitrógeno de la atmósfera con el oxígeno cuando se expone a altas temperaturas. El monóxido de nitrógeno es oxidado gradualmente por el oxígeno del aire a dióxido de nitrógeno, por lo que, aunque el monóxido de nitrógeno esté presente inmediatamente después de su generación, se cree que en la atmósfera ambiente es mayoritariamente dióxido de nitrógeno.

Las concentraciones elevadas de óxido de nitrógeno aumentan el riesgo de tos, producción de esputo y desarrollo de enfermedades respiratorias. El óxido de nitrógeno también reacciona con la humedad de la atmósfera para formar ácido nítrico que, al mezclarse con la lluvia y la nieve, da lugar a la lluvia ácida.

Además, el óxido de nitrógeno se expone a la radiación ultravioleta, provocando reacciones fotoquímicas que producen oxidantes fotoquímicos (Ox). Cuando aumenta la concentración de estos oxidantes fotoquímicos en la atmósfera, se produce un aspecto blanco y borroso, conocido como smog fotoquímico. Los oxidantes fotoquímicos pueden causar dolor de ojos, dolores de cabeza y náuseas.