月: 2023年5月

¿Qué es el Butadieno?

El butadieno es un hidrocarburo insaturado con dos dobles enlaces carbono-carbono en la molécula. Existen dos isómeros, el 1,2-butadieno y el 1,3-butadieno, pero el término “butadieno” se refiere al 1,3-butadieno, de gran importancia industrial.

El butadieno se fabrica a partir de nafta y se utiliza como materia prima para el caucho estireno-butadieno (SBR) y el caucho butadieno (BR), que se emplean principalmente en neumáticos. El butadieno es un gas altamente inflamable y requiere la eliminación de fuentes de ignición y una ventilación adecuada cuando se utiliza. También sufre fácilmente reacciones de polimerización, por lo que es necesario añadir antioxidantes e inhibidores de la polimerización durante el almacenamiento.

Proceso de Producción y Usos del Butadieno

El butadieno (1,3-butadieno) se produce a partir del petróleo y puede fabricarse mediante el método de extracción, en el que se extrae y refina a partir del subproducto de la fracción C4 del craqueo de nafta, o mediante el método de deshidrogenación, en el que se produce deshidrogenando butano o buteno.

El butadieno se utiliza principalmente como materia prima para el caucho sintético. Por ejemplo, el butadieno se utiliza como materia prima para el caucho de estireno butadieno (SBR) y el caucho de butadieno (BR), que se utilizan en los neumáticos de los automóviles. El butadieno también se utiliza como materia prima para la resina ABS y el nailon 66.

Isómeros Estructurales del Caucho de Butadieno

El 1,3-butadieno se utiliza como materia prima para el caucho butadieno y otros productos descritos anteriormente. El caucho se obtiene mediante la reacción de polimerización del butadieno, pero como el butadieno tiene dos dobles enlaces en la molécula, que son los sitios de reacción, la proporción de tipos cis y trans tras la reacción depende de las condiciones de producción. Además, también se forman enlaces 1,2 por polimerización, donde se generan grupos vinilo en las cadenas laterales.

Las proporciones de los isómeros estructurales anteriores pueden variar cambiando el método de polimerización, y hay una gran variedad de cauchos de butadieno disponibles de diferentes fabricantes. El caucho de butadieno de tipo alto-cis, en el que predomina el tipo cis, tiene la temperatura de transición vítrea más baja de todas las resinas (-105 a -95°C) y posee excelentes propiedades a bajas temperaturas. Su principal aplicación son los neumáticos de automoción, y también se utiliza en juntas tóricas y juntas de estanqueidad. Al igual que el tipo con alto contenido en isocianato, el caucho de butadieno con bajo contenido en isocianato también se utiliza en neumáticos de automóviles y otras aplicaciones, así como en modificadores de resinas.

Seguridad del Butadieno

El butadieno es una sustancia gaseosa a temperatura ambiente y suele venderse como gas licuado en bombonas. El butadieno es un gas extremadamente inflamable y combustible y debe manipularse en un entorno bien ventilado y libre de fuentes de ignición. Además, como el butadieno tiende a provocar reacciones de polimerización, deben añadirse inhibidores de polimerización y antioxidantes durante su almacenamiento.

¿Qué es el Furfural?

El furfural es un aldehído aromático cuya fórmula química es C5H4O2.

Johann Wolfgang Döbereiner lo aisló por primera vez en 1832 como subproducto del ácido fórmico.

Industrialmente, se producen cientos de miles de toneladas en todo el mundo a partir de subproductos agrícolas como los corazones de maíz y el bagazo de caña de azúcar. La materia prima se trata con vapor a alta presión y luego se recupera por destilación, lo que permite separar el agua del furfural. Está atrayendo la atención como materia prima química barata, renovable, no basada en el petróleo y de origen biomásico.

Usos del Furfural

El furfural se utiliza como materia prima para resinas por sus excelentes propiedades termoendurecibles, anticorrosivas y de resistencia física. Un ejemplo son las resinas de furano, que se utilizan como agentes de tratamiento de superficies resistentes a los productos químicos y al calor.

El furfural también se utiliza mucho como disolvente, ya que se mezcla con disolventes orgánicos como alcoholes, ésteres y acetona. Se utiliza principalmente para refinar lubricantes y agentes decolorantes. Otros usos incluyen herbicidas e insecticidas.

Propiedades del Furfural

El furfural tiene un punto de fusión de -36,5°C, un punto de ebullición de 161,7°C y un punto de inflamación de 62°C. Es un líquido aceitoso incoloro, pero se vuelve amarillo en cuanto entra en contacto con el aire.

El furfural tiene un olor parecido al de la almendra. Es soluble en muchos disolventes orgánicos, como éteres y alcoholes, pero es poco soluble en alcanos y agua.

Reacciona químicamente del mismo modo que los compuestos aromáticos y aldehídos comunes. Sin embargo, no es tan estable como el benceno y es más propenso a las reacciones químicas que otros compuestos aromáticos.

Por ejemplo, cuando el furfural se calienta por encima de 250°C, se descompone en monóxido de carbono y furanos. Cuando se calienta con ácidos, se endurece y se convierte en una resina termoendurecible. Las reacciones con ácidos y bases fuertes pueden provocar riesgos de incendio y explosión, por lo que debe manipularse con cuidado.

Estructura del Furfural

El furfural tiene una estructura en la que la posición 2 del furano se sustituye por un grupo formilo. Tiene una masa molar de 96,09 g/mol y una densidad de 1,16 g/mL.

Más Información sobre el Furfural

1. Síntesis del Furfural

Muchas plantas contienen polisacáridos y hemicelulosa. Por lo tanto, cuando se calientan con ácido sulfúrico diluido, la hidrólisis de la hemicelulosa da lugar a la transformación de ésta en azúcares como la xilosa. En las mismas condiciones, la deshidratación de azúcares C5 como la xilosa libera tres moléculas de agua y puede producir Furfural. Se puede utilizar ácido clorhídrico diluido en lugar de ácido sulfúrico diluido.

En el caso de las cáscaras de maíz y avena, los rendimientos son relativamente altos, en torno al 20%. En el caso de las cáscaras de cereales, se puede utilizar aproximadamente el 10% de la materia prima para producir furfural. El furfural se evapora con el agua y puede separarse y recuperarse para su concentración.

2. El Furfural como Materia Prima

El furfural es una materia prima para la producción de disolventes como el furano y el tetrahidrofurano. También está presente en una gran variedad de alimentos calentados en forma de hidroximetilfurfural. El hidroximetilfurfural, al igual que el furfural, puede sintetizarse utilizando biomasa.

El furfural también es una materia prima para la resina de furano. Junto con acetona, fenol y urea, puede producirse resina de furano. También se utiliza como materia prima para el ácido adípico, que es una materia prima para el nailon.

3. Peligros del Furfural

En contacto con el furfural, las vías respiratorias y la piel pueden irritarse y puede acumularse agua en los pulmones. Si se inhala o ingiere furfural, pueden aparecer síntomas de intoxicación como dolor de cabeza, náuseas, vértigo y ojos llorosos. En algunos casos, puede producirse inconsciencia o la muerte.

¿Qué es el Alcohol Furfurílico?

• Fórmula química: C₅H₆O₂
• Peso molecular: 98.10
• Punto de fusión: -20.2℃
• Punto de ebullición: 170℃
• Líquido transparente incoloro o marrón amarillento a temperatura ambiente
• Color rojo o marrón cuando se expone a la luz y al aire
• Densidad: 1.13g/mL
• Solubilidad en agua: 1000g/L (25℃)
• Fácilmente soluble en éter y miscible en agua
• Soluble en alcoholes, benceno y cloroformo

El alcohol furfurílico es un compuesto orgánico formado por un grupo hidroximetilo sustituido por furano con la fórmula molecular C5H6O2.

Está clasificado como compuesto aromático heterocíclico, con el nombre de nomenclatura IUPAC 2-furanometanol y otros nombres como 2-furilmetanol, 2-furilcarbinol, etc. El número de registro CAS es 98-00-0.

Tiene un peso molecular de 98,10, un punto de fusión de -20,2°C y un punto de ebullición de 170°C. A temperatura ambiente, es un líquido transparente incoloro o amarillo-marrón. Tiene la propiedad de volverse rojo o marrón cuando se expone a la luz y al aire. Tiene un olor característico a quemado. Tiene una densidad de 1,13 g/mL y es fácilmente soluble en éter. También es soluble en alcoholes, benceno y cloroformo. Es miscible en agua, con una solubilidad en agua de 1000 g/L (25°C).

Usos del Alcohol Furfurílico

Los principales usos del alcohol furfurílico son como materia prima para resinas sintéticas, modificadores de resinas, disolventes, materias primas químicas y perfumes. Como disolvente, se utiliza en muchos campos, como los adhesivos. Como materia prima química, es un compuesto sintéticamente útil como bloque de construcción para anillos de cinco miembros que contienen oxígeno.

Como alcoholes de bajo peso molecular, también se utilizan en dispositivos semiconductores, por ejemplo para eliminar residuos tras el grabado. Como tensioactivo, la sustancia se utiliza como agente humectante y también como tensioactivo para pigmentos negros. En los últimos años, la demanda de tintas de base oleosa ha ido en aumento, ya que cada vez son más las personas que se pasan a las tintas de base acuosa debido a su aversión a la degradación causada por los VCO (compuestos orgánicos volátiles) de las tintas de base oleosa.

Como resina sintética, se utiliza principalmente como resina furánica. Como resina de moldeo, también se utiliza en resinas furánicas para moldes de endurecimiento ácido. También se utiliza como combustible autoinflamable para cohetes utilizando ácido nítrico o ácido nítrico de humo rojo como agente oxidante.

Propiedades del Alcohol Furfurílico

1. Síntesis del Alcohol Furfurílico

El alcohol furfurílico se sintetiza industrialmente por hidrogenación catalítica a partir del furfural. El furfural es un aldehído que se encuentra en las mazorcas de maíz y en el bagazo de caña de azúcar.

2. Reacciones Químicas del Alcohol Furfurílico

El alcohol furfurílico es una sustancia que experimenta reacciones de Diels-Alder con alquenos y alquinos electrófilos. La reacción de hidroximetilación da 2,5-bis(hidroximetil)furano. El hidrolizado del alcohol furfurílico es también ácido levulínico. El grupo hidroxilo -OH reacciona con haluros de arilo o haluros de alquilo para formar enlaces éter.

El alcohol furfurílico es también una sustancia con la propiedad de la polimerización por deshidratación en condiciones ácidas, ya sea por calentamiento o por adición de un catalizador. Las resinas de furano se producen gracias a esta propiedad.

Una reacción de nombre humano muy conocida del alcohol furfurílico es la reacción de Ahmatovich. Esta reacción es un método de síntesis de un anillo de dihidropirano a partir de alcohol furfurílico utilizando condiciones oxidativas como el bromo.

Tipos de Alcoholes Furfurílicos

El alcohol furfurílico se vende principalmente como producto reactivo para investigación y desarrollo. Los tipos de volúmenes de los productos reactivos disponibles comercialmente incluyen 50 g, 250 g, 1 kg, 500 mL y 1 L.

También está aprobado como agente aromatizante y aditivo alimentario, por lo que también se comercializa como materia prima para estas aplicaciones.

¿Qué es el Ácido Fumárico?

El ácido fumárico es el ácido dicarboxílico insaturado más simple y se encuentra ampliamente en la naturaleza. Es un polvo cristalino incoloro sin olor, pero con un fuerte sabor ácido. Industrialmente, se produce principalmente por isomerización del ácido maleico, un isómero geométrico del ácido fumárico.

Propiedades Fisicoquímicas del Ácido Fumárico

1. Nombre
Nombre inglés: fumaric acid
Nombre IUPAC: ácido (2E)-but-2-enedioico

2. Fórmula Molecular
C4H4O4

3. Peso Molecular
116.07

4. Punto de Fusión
300-302°C (en tubo sellado)

5. Solubilidad en Disolventes
Soluble en etanol, insoluble en agua, insoluble en benceno.

Características y Usos del Ácido Fumárico

1. Uso como Fungicida

Este compuesto se utiliza como desinfectante de alimentos frescos debido a sus propiedades bactericidas. Su mecanismo de acción es el siguiente.

Mecanismo de Acción del Ácido Fumárico como Fungicida

1. El grupo carboxilo es captado por las bacterias en estado no disociado.
2. La disociación del grupo carboxilo en el citoplasma provoca la disminución del pH del citoplasma.
3. Como resultado de (2) anterior, la actividad enzimática en el citoplasma disminuye, induciendo anomalías metabólicas y matando a las bacterias.

2. Ejemplos de Uso en la Industria Alimentaria, Ganadera y Médica

El ácido fumárico está reconocido como seguro como aditivo alimentario y se utiliza como acidulante, expansor, ajustador del pH y condimento. En los sectores ganadero y agrícola, se utiliza como aditivo en piensos y como fungicida y algicida para plantas. En el sector industrial, se utiliza como materia prima para resinas sintéticas y tintes. En el ámbito médico, los ésteres de ácido fumárico elaborados a partir de ácido fumárico están siendo estudiados por su eficacia en el tratamiento de la psoriasis.

3. Papel en el Organismo

El ácido fumárico desempeña un papel importante en los procesos de producción de energía de los organismos que respiran oxígeno. Concretamente, está presente como intermediario en el circuito del ácido cítrico, donde se produce a partir del ácido succínico y se convierte en ácido málico.

Diferencias Químicas entre el Ácido Fumárico y el Ácido Maleico

El ácido fumárico tiene isómeros geométricos. La forma trans es el ácido fumárico y la forma cis es el ácido maleico.

Curiosamente, las propiedades químicas de estos compuestos son muy diferentes. En concreto, el ácido fumárico, la forma trans, es menos propenso a la deshidrocondensación intramolecular que el ácido maleico, y su solubilidad en agua es mucho menor que la del ácido maleico. Estas diferencias en las propiedades pueden explicarse por el posicionamiento estérico de los dos grupos carboxilo en estos isómeros. Consulte el siguiente artículo para obtener una explicación detallada de este principio.

¿Qué son las Resinas Fenólicas?

Las resinas fenólicas tienen una excelente resistencia al calor, resistencia química y propiedades aislantes, y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como automóviles, componentes electrónicos y materiales aislantes. Las resinas fenólicas son resinas obtenidas mediante reacciones de polimerización que utilizan fenoles y aldehídos como materias primas, y sus propiedades físicas cambian al modificar la estructura química de los fenoles y aldehídos utilizados como materias primas y de los aditivos añadidos a la resina.

Las resinas fenólicas se clasifican en dos tipos con estructuras químicas diferentes: el tipo novolac, obtenido mediante reacciones catalizadas por ácidos, y el tipo resol, obtenido mediante reacciones catalizadas por bases. En las primeras, se produce una reacción de curado cuando se mezclan con un agente de curado, como la resina epoxi, y se calientan, mientras que en las segundas, la reacción de curado se produce sólo por calentamiento sin agente de curado. Otras diferencias son la termoplasticidad en el tipo novolac y la termoendurecibilidad en el tipo resol.

Usos de las Resinas Fenólicas

La resina fenólica fue el primer plástico artificial del mundo, inventado por la baquelita en 1907. Se trata de una resina con una excelente resistencia al calor, resistencia química, aislamiento y resistencia mecánica, y todavía se utiliza en una amplia gama de industrias. Por ejemplo, las resinas fenólicas se utilizan en componentes de procesos de alta temperatura, como resinas para frenos de automóviles y en las industrias del acero y el vidrio. Otras aplicaciones son el aislamiento de viviendas y las resinas para fotorresinas.

Las resinas fenólicas pueden cambiar sus propiedades físicas modificando la estructura química de la resina, cambiando la estructura de los fenoles y aldehídos utilizados como materias primas y cambiando aditivos como las cargas. Por tanto, es necesario seleccionar la resina fenólica más adecuada en función de las propiedades requeridas.

Tipos de Resinas Fenólicas

Las resinas fenólicas obtenidas por reacción de fenoles con aldehídos son resinas de tipo “novolac” y resinas de tipo “resol”. Las resinas de tipo novolac se obtienen por reacción bajo un catalizador ácido y son resinas termoplásticas reutilizables. Las resinas de tipo “resol”, por su parte, son resinas termoestables no reutilizables obtenidas por catálisis de base.

Los tipos Novolac sufren una reacción de curado cuando se calientan junto con un agente de curado, como una resina epoxi, lo que da lugar a una resina de alto peso molecular. Los tipos resol, por otro lado, sufren una reacción de curado por calentamiento o ácido incluso en ausencia de un agente de curado. Por lo tanto, las resinas resol también pueden cambiar con el tiempo durante el almacenamiento, dando lugar a un alto peso molecular.

Síntesis de Resinas Fenólicas

Las resinas fenólicas se obtienen por adición-condensación de fenoles y aldehídos. La reacción de fenol y formaldehído se presenta aquí como un ejemplo típico.

Como ya se ha mencionado, los compuestos obtenidos difieren entre las reacciones catalizadas por ácido y por base. Con catálisis ácida, se produce una reacción de sustitución electrofílica en la posición orto o para del grupo OH del fenol, que reacciona con el formaldehído. Tras la reacción, se produce una reacción de condensación con otro fenol, dando lugar a una resina novolac.

Por otro lado, cuando se utiliza un catalizador base, varios formaldehídos reaccionan con el anillo bencénico del fenol para producir una mezcla aceitosa conocida como resol. Al calentarla se produce una resina termoendurecible llamada resina, en la que los resol reaccionan entre sí y se unen.

De este modo, cuando se utilizan catalizadores ácidos y catalizadores básicos, los sitios de unión y las cantidades de fenoles y aldehídos que reaccionan son diferentes, por lo que la estructura y las propiedades físicas de la resina fenólica obtenida también son diferentes.

Desventajas y Precauciones de las Resinas Fenólicas

Aunque las resinas fenólicas tienen varias ventajas, también presentan algunas desventajas. Por ejemplo, las resinas fenólicas sufren hidrólisis cuando entran en contacto con una base fuerte, como el hidróxido de sodio, en presencia de agua, lo que provoca la degradación de la resina.

Además, las resinas fenólicas tienen un límite de coloración, ya que la propia resina es de color amarillo o marrón rojizo y se vuelve negra cuando se oxida. Las resinas fenólicas también tienen la desventaja de ser duras pero quebradizas.

¿Qué es el Fluoruro de Plata?

El fluoruro de plata es un compuesto inorgánico formado por plata y flúor.

Es un compuesto formado por los iones plata Ag+, Ag2+ y Ag3+ y el ion flúor F-. La composición real de los compuestos depende de la valencia de los iones de plata.

Usos del Fluoruro de Plata

1. Fluoruro de Plata (I)

El fluoruro de plata (I) es un compuesto de flúor y se utiliza como constituyente de agentes antisépticos dentales, en preparados dentales como tratamientos dentales y bucales y limpiadores de dentaduras, así como en preparados para los órganos digestivos.

Como compuesto de plata, se utiliza como materia prima para placas de circuitos debido a su baja conductividad eléctrica, y también se prevé su uso en nanocables metálicos, indispensables para la microfabricación de elementos de circuitos integrados. También tiene aplicaciones en el sector cosmético.

2. Fluoruro de Plata (II)

El fluoruro de plata (II) se utiliza como agente fluorante para hidrocarburos. Por ejemplo, puede utilizarse para fluorar selectivamente compuestos heterocíclicos como la piridina y la diazina. También se utiliza como agente oxidante debido a su gran poder oxidante.

Propiedades del Fluoruro de Plata

1. Fácilmente Soluble en Agua

La plata(I) fluoruro de plata es extremadamente soluble en agua y puede disolverse en más de 1,8 kg de agua en 1 litro. Los compuestos de plata con halógenos (flúor F, cloro Cl, bromo Br y yodo I) se denominan haluros de plata. Entre los haluros de plata, sólo la plata Fluoruro de plata es soluble en agua, mientras que el cloruro de plata, el bromuro de plata y el yoduro de plata precipitan y son insolubles en agua.

La plata fluoruro de plata (I) es soluble en agua porque la electronegatividad del flúor es mayor que la de los otros halógenos, y tiende a tomar electrones de la plata para formar iones. La diferencia de electronegatividad entre la plata y los halógenos distintos del flúor es pequeña y está más cerca de un enlace covalente que de un enlace iónico. La plata(I) Fluoruro de plata, que se ioniza fácilmente, es soluble en agua, que es una molécula polar.

2. Fotosensible

AgF-(H2O)2, el dihidrato de fluoruro de plata (I), es fotosensible y se descompone en plata, flúor y agua cuando se expone a la luz. Otros haluros de plata son igualmente fotosensibles y se utilizan en emulsiones fotográficas. En cambio, el fluoruro de plata (I) no se utiliza en películas ni en papel fotográfico debido a su baja sensibilidad y a su tendencia a disolverse en agua.

La débil fotosensibilidad de la plata fluoruro de plata (I) se debe a la fuerte electronegatividad del flúor y a su capacidad para combinarse con la plata en estado iónico. Se necesita una gran cantidad de energía para reducir la plata mediante la transferencia de los electrones del ion fluoruro al ion plata. Por esta razón, sólo reacciona a la luz con alta energía.

Tipos de Fluoruro de Plata

El fluoruro de plata tiene diversas composiciones, dependiendo de la combinación de plata y flúor. Según el número de oxidación de la plata, hay fluoruro de plata (I), fluoruro de plata (II), fluoruro de plata (III) y monofluoruro de plata (II). Cada composición tiene una estructura cristalina diferente.

1. Fluoruro de Plata (I)

Es un sólido blanco o marrón amarillento a temperatura ambiente. Se suele hacer referencia a esta composición cuando se habla de fluoruro de plata. La estructura cristalina es de tipo cloruro sódico.

Fórmula química: AgF; peso molecular: 126,87; punto de fusión/punto de congelación: 435°C; punto de ebullición, primer punto de destilación y rango de ebullición: 1.150°C; número CAS: 7775-41-9.

2. Fluoruro de Plata (II)

Sólido blanco o marrón oscuro a temperatura ambiente. Es altamente higroscópico y se descompone por la humedad del aire a temperatura ambiente para producir fluoruro de plata (I), oxígeno y fluoruro de hidrógeno. La estructura cristalina es octaédrica.

Fórmula química: AgF2; peso molecular: 145,87; punto de fusión/punto de congelación: 690°C; punto de ebullición: 700°C; nº CAS: 7783-95-1.

3. Fluoruro de Plata (III)

Sólido rojo brillante, con propiedades antimagnéticas. Contiene el ion plata Ag3+ con un número de oxidación de 3, que no se encuentra normalmente. La estructura cristalina es octaédrica.

Fórmula química: AgF3, peso molecular: 145,87, número CAS: 91899-63-7.

4. Monofluoruro de Bisil Plata

A temperatura ambiente, es un sólido con un brillo metálico similar al del cobre. En agua se descompone en Ag y AgF. La estructura cristalina es de tipo yoduro de cadmio inverso.

Fórmula química: Ag2F, peso molecular: 234,74, número CAS: 91899-63-7.

Estructura del Fluoruro de Plata

Los cristales de fluoruro de plata(I) se encuentran en el sistema cristalino cúbico, que es una estructura cúbica simple similar a la del cloruro de sodio.

Los tres ejes del cristal tienen la misma longitud y se cruzan a 90°. También se conoce como sistema cristalino equiaxial y es cúbico como un dado.

Más Datos sobre el Fluoruro de Plata

1. Método de Producción del Fluoruro de Plata (I)

Se obtiene disolviendo óxido de plata Ag2O en ácido fluorhídrico HF y concentrándolo por evaporación. También se obtiene a partir de ácido fluorhídrico de plata y carbonato de plata Ag2CO3. Se produce agua como subproducto del primero y agua y dióxido de carbono como subproductos del segundo.

2. Producción del Fluoruro de Plata (II)

El fluoruro de plata (II) se produce cuando el fluoruro de plata (I) se calienta en una corriente de aire fluorado. En lugar de plata (I) puede utilizarse polvo de plata, nitrato de plata o haluro de plata fluoruro de plata. También puede producirse por la reacción de AgF3 con xenón.

¿Qué es el Fluoruro de Litio?

El fluoruro de litio es un compuesto inorgánico formado por litio y flúor, cuya fórmula química es LiF. Es un polvo inodoro blanco o casi blanco.

Tiene baja solubilidad en agua y es en gran parte insoluble. Se sabe que tiene la mayor transmitancia a la radiación ultravioleta y se utiliza como material óptico especial. Tiene un punto de fusión extremadamente alto de 1.063°C y una gran dureza, lo que lo hace estable en entornos de altas temperaturas.

El fluoruro de litio se utiliza como materia prima del hexafluorofosfato de litio empleado en las baterías de litio, como refrigerante en centrales nucleares, como material óptico ultravioleta y en muchos otros campos.

Usos del Fluoruro de Litio

El fluoruro de litio se utiliza principalmente como materia prima para las baterías de litio, como refrigerante en reactores nucleares, como material óptico y como material conductor

1. Materia Prima para Baterías de Litio

El fluoruro de litio es el precursor del hexafluorofosfato de litio, el electrolito de las baterías de litio. El hexafluorofosfato de litio puede fabricarse haciendo reaccionar fluoruro de litio con fluoruro de hidrógeno y pentacloruro de fósforo.

2. Refrigerante para Reactores Nucleares

Se sabe que el fluoruro de litio es químicamente muy estable. El fluoruro de litio altamente concentrado se utiliza como refrigerante en reactores nucleares cuando se mezcla con fluoruro de berilio.

El fluoruro de litio y el fluoruro de berilio y los disolventes mezclados (FLiBe) tienen un bajo punto de fusión (360-459°C, 680-858°F) y una alta conductividad térmica, lo que los convierte en la más eficaz de todas las combinaciones de sales de fluoruro para dispersar el calor en el interior de los reactores nucleares.

3. Materiales Ópticos

Los cristales de fluoruro de litio son el material con mayor transmitancia a la luz ultravioleta. Esta propiedad hace del fluoruro de litio una materia prima para componentes ópticos especiales para el espectro ultravioleta.

El fluoruro de litio también se utiliza en cristales de difracción para espectrometría de rayos X y en instrumentos para registrar la exposición a radiaciones ionizantes como los rayos gamma y beta.

4. Materiales Conductores

Debido a su elevada constante dieléctrica de 9,0, el Fluoruro de litio se utiliza ampliamente como capa de acoplamiento para mejorar la inyección de electrones en cátodos de LED orgánicos y LED Mr sintetizados. El grosor de la capa de Fluoruro de litio utilizada en este caso suele ser de alrededor de 1 nm.

Propiedades del Fluoruro de Litio

El fluoruro de litio es un compuesto inorgánico formado por litio y flúor, representado por la fórmula química LiF. Su peso molecular es de 25,94.

Es un cristal incoloro, prácticamente insoluble en agua, pero fácilmente soluble en etanol y dimetilformamida. Tiene unos elevados puntos de fusión y ebullición de 1.063°C y 1.686°C.

Es un tipo de cristal iónico y está compuesto por iones Li+ y F-. Los cristales tienen una estructura cúbica y una constante de red de 3,01 Å, lo que los convierte en materiales muy duros. El fluoruro de litio también tiene una excelente conductividad térmica y eléctrica, lo que lo convierte en un material muy importante en la industria.

Estructura del Fluoruro de Litio

El fluoruro de litio es un compuesto iónico formado por iones Li+ y F-. El cristal iónico del fluoruro de litio tiene una estructura cúbica con iones de litio y fluoruro alternados.

La constante de red de esta red unitaria es de aproximadamente 3,01 Å. El fluoruro de litio es muy duro debido a su radio iónico muy pequeño y a su densa estructura de red unitaria.

Más Información sobre el Fluoruro de Litio

Cómo se Produce el Fluoruro de Litio

El método general de producción del fluoruro de litio es la reacción de sales de litio solubles en agua, como el sulfato de litio, el carbonato de litio, el nitrato de litio y el cloruro de litio, con ácido fluorhídrico.

La fórmula de reacción utilizando el sulfato de litio como ejemplo es la siguiente

Li2SO4 + HF → LiF↓ + LiHSO4

En este método, se añade una solución acuosa de sal de litio en pequeñas cantidades a una solución de ácido fluorhídrico para obtener un precipitado de fluoruro de litio como reactivo. El fluoruro de litio resultante se filtra, se lava con agua y se seca para obtener fluoruro de litio en polvo.

¿Qué es el Fluoruro de Magnesio?

El fluoruro de magnesio (en inglés: fluoruro de magnesio fluoride) es un tipo de compuesto inorgánico, un compuesto iónico formado por iones fluoruro y magnesio.

Su número de registro CAS es 7783-40-6 y su composición es MgF2. El fluoruro de magnesio se encuentra en la naturaleza en cantidades muy pequeñas como piedra serra, pero está clasificado como mineral raro. Irrita la piel y los ojos y puede ser nocivo si se ingiere por vía oral.

Usos del Fluoruro de Magnesio

El fluoruro de magnesio es una sustancia muy utilizada como material típico de bajo índice de refracción. Se pueden fabricar revestimientos antirreflejos depositando una película de fluoruro de magnesio sobre la superficie de lentes y prismas.

Entre las aplicaciones industriales específicas de esta propiedad se encuentran los revestimientos antirreflectantes, las multicapas, los divisores de haces, las películas polarizadoras para LCD y los revestimientos de vidrio.

Además, los monocristales de fluoruro de magnesio son relativamente fáciles de procesar entre los monocristales de fluoruros y son materiales con un rango de longitud de onda de transmisión de 0,11-7,5 µm. Por ello, a veces se utiliza como materia prima para elementos deflectores en la región ultravioleta, sustratos ópticos, placas de ventanas y lentes.

Algunos ejemplos de aplicaciones industriales son las materias primas para lentes ópticas de fluoruro para cámaras réflex digitales, las materias primas para monocristales destinados a aplicaciones ópticas como los centelleadores y los materiales de base para fibras ópticas.

Propiedades del Fluoruro de Magnesio

El fluoruro de magnesio tiene un peso de fórmula de 62,30, un punto de fusión de 1.248°C y un punto de ebullición de 2.260°C. Su aspecto es el de un sólido pulverulento blanco a temperatura y presión ambiente. Su densidad es de 3,15 g/mL. La sustancia es insoluble en agua (solubilidad 8,7 mg/100 g (18°C)) y etanol. La sustancia también es insoluble en ácido clorhídrico diluido, pero soluble en ácido nítrico.

La sustancia transmite ondas electromagnéticas con una longitud de onda de 0,11~7,5 µm y puede utilizarse como elemento deflector en la región UV. También tiene una resistencia relativamente buena al calor y a los golpes. Aunque se considera estable en condiciones normales de almacenamiento, debe almacenarse lejos del contacto con agentes oxidantes fuertes, altas temperaturas y luz solar directa, ya que pueden formarse productos de descomposición como haluros (fluoruro de hidrógeno) y óxidos metálicos.

Tipos de Fluoruro de Magnesio

El fluoruro de magnesio suele venderse principalmente como productos reactivos para investigación y desarrollo y como material industrial. Como productos reactivos para investigación y desarrollo, está disponible en capacidades de 5 g, 25 g, 100 g y 500 g. Las principales ofertas son capacidades fáciles de manejar en el laboratorio. Se comercializan como productos reactivos que pueden almacenarse a temperatura ambiente y se consideran adecuados para la evaporación al vacío y otras aplicaciones.

Como materiales industriales, se ofrecen como materiales ópticos de película fina y materiales transparentes de revestimiento de bajo índice de refracción, y también se clasifican como materiales de metales raros. Se suministra como película polarizadora para LCD, revestimientos de vidrio, etc., y está disponible principalmente en grandes capacidades, como 20 kg (bolsas), que son fáciles de manejar en las fábricas. El aspecto del Fluoruro de magnesio como material es de blanco a transparente, granulado o en forma de pastilla.

Más Datos sobre el Fluoruro de Magnesio

1. Síntesis del Fluoruro de Magnesio

El fluoruro de magnesio puede sintetizarse añadiendo un compuesto como el hidrofluoruro de amonio al óxido de magnesio como fuente de fluoruro de hidrógeno.

2. Estructura Cristalina del Fluoruro de Magnesio

La estructura cristalina del fluoruro de magnesio es de tipo rutilo. El tipo rutilo es una estructura cristalina típica del TiO2 y pertenece al sistema cristalino tetragonal.

La red unitaria contiene dos unidades químicas y la estructura específica es tal que cuando se ve un átomo de Mg como centro, seis átomos de F están coordinados formando un octaedro, y cuando se ve un átomo de F como centro, tres átomos de Mg están coordinados. Obsérvese que, en fase gaseosa, una sola molécula de MgF2 tiene una estructura lineal.

¿Qué es el Fluoruro de Bario?

El fluoruro de bario es un compuesto iónico formado por iones de fluoruro y bario y está representado por la fórmula de composición BaF2.

Su número de registro CAS es 7787-32-8 y es un individuo pulverulento de color blanco a temperatura y presión ambiente. Los cristales de fluoruro suelen tener la propiedad de transmitir la radiación infrarroja, pero el fluoruro de bario transmite en una gama especialmente amplia de longitudes de onda.

Por este motivo, también se utiliza como material para lentes y cristales para la radiación infrarroja. 

Usos del Fluoruro de Bario

Los principales usos del fluoruro de bario son la fundición de aluminio de gran pureza, como fundente para varillas de soldadura y como esmalte. El fluoruro de bario transmite una gama muy amplia de radiaciones electromagnéticas, desde el ultravioleta hasta el infrarrojo (longitudes de onda de aproximadamente 0,15-14 µm).

Por ello, se utiliza en lentes y prismas para una amplia gama de longitudes de onda, como placas de ventana en espectroscopia infrarroja y como centelleadores en detección de rayos X. Otras aplicaciones en el campo de la óptica son las materias primas de fluoruro de bario para ópticas de cámaras réflex digitales, materiales de base de fibras ópticas, ventanas de celdas para medición de gases NDIR, ventanas de observación para medición de temperatura en termómetros de radiación y cámaras de infrarrojos, y ventanas de protección para objetivos de cámaras de infrarrojos medios.

El fluoruro de bario es la sustancia con mayor transmisión de longitud de onda de todos los cristales de fluoruro. También es más resistente a la radiación electromagnética de alta energía que, por ejemplo, el fluoruro de calcio.

Propiedades del Fluoruro de Bario

El fluoruro de bario tiene un peso de fórmula de 175,324, un punto de fusión de 1.253°C y un punto de ebullición de 2.260°C. Es un sólido blanco inodoro a temperatura ambiente. Con una densidad de 4,893 g/mL y una solubilidad en agua de 1,58 g/L (10 °C), es prácticamente insoluble en agua.

Es estable en condiciones normales de manipulación, pero susceptible al calentamiento rápido y a los golpes. Se recomienda almacenar en un lugar fresco, oscuro y alejado de la luz solar directa.

Las sustancias incompatibles peligrosas son los agentes oxidantes y reductores. La sustancia no es inflamable, pero en caso de incendio, etc., pueden generarse productos de descomposición como el gas fluoruro de hidrógeno, que es altamente tóxico.

Tipos de Fluoruro de Bario

El fluoruro de bario se vende principalmente como producto reactivo para investigación y desarrollo y como sustancia prima industrial. Como producto reactivo para investigación y desarrollo, se vende en volúmenes como 20 g, 50 g, 100 g y 500 g, y está disponible en volúmenes fáciles de manipular en el laboratorio. Suelen manipularse como productos reactivos que pueden almacenarse a temperatura ambiente.

También se vende como materia prima industrial, principalmente para la producción de vidrio (lentes). Se suministra principalmente en capacidades de 20 kg (sacos), que son fáciles de manipular en las fábricas.

Más Datos sobre el Fluoruro de Bario

1. Fluoruro de Bario en la Naturaleza

El fluoruro de bario se encuentra en la naturaleza en forma del mineral Frank Dixonite. La sustancia aparece con el cuarzo en el yacimiento de oro de Carlin, en el condado de Eureka, Nevada.

2. Estructura Cristalina del Fluoruro de Bario

El fluoruro de bario tiene una estructura similar a la del CaF2 a temperatura y presión ambiente, pero a alta presión cambia a una estructura similar a la del PbCl2.

3. Información sobre Seguridad y Peligros del Fluoruro de Bario

El Fluoruro de bario es una sustancia que se ha identificado por los siguientes peligros

• Tóxico por ingestión oral
• Fuerte irritación ocular
• Riesgo de irritación respiratoria
• Riesgo de daños en el sistema cardiovascular, el sistema nervioso, el sistema muscular, los riñones y los huesos debido a una exposición prolongada o repetida