月: 2023年5月

¿Qué es la Trietanolamina?

La trietanolamina es un tipo de compuesto orgánico perteneciente a la familia de las aminas alifáticas.

También se conoce como trihidroxitrietilamina. Tiene olor amoniacal y es un líquido incoloro, transparente y viscoso a temperatura ambiente. A temperaturas más bajas, precipita un sólido cristalino blanco.

La trietanolamina se sintetiza a partir de óxido de etileno y una solución acuosa de amoníaco. Durante la reacción de síntesis, también se producen al mismo tiempo monoetanolamina y dietanolamina, pero la proporción de los productos resultantes puede controlarse ajustando las cantidades de los materiales de reacción.

Usos de la Trietanolamina

La trietanolamina se utiliza como catalizador base en reacciones sintéticas orgánicas. Además, se emplea en detergentes sintéticos como tensioactivo auxiliar. También se utiliza en agentes de limpieza de materiales electrónicos, inhibidores de la corrosión de metales, aditivos del cemento, materias primas agroquímicas, agentes espumantes de poliuretano, aditivos anticongelantes, agentes anticorrosión y agentes de corte.

La Trietanolamina se utiliza en champús, enjuagues y jabones corporales para ajustar el pH o como emulsionante. Puede utilizarse en cosméticos básicos, como emulsiones y lociones, y en cosméticos de maquillaje, como pintalabios y sombras de ojos.

Además, puede añadirse a inyecciones intravenosas para ayudar a la disolución y a preparados tópicos como aditivo farmacéutico.

Propiedades de la Trietanolamina

La principal propiedad de la trietanolamina es que es básica: una concentración de 0,1 N en solución acuosa tiene un pH de aproximadamente 10,5. Su punto de fusión (punto de congelación) es de unos 20 °C y su punto de ebullición es de unos 340 °C. La trietanolamina es un compuesto útil que puede utilizarse en una variedad de aplicaciones como las descritas anteriormente, pero también es un compuesto que requiere atención en términos de seguridad.

La trietanolamina puede ser irritante para las vías respiratorias si se inhala. La ingestión oral prolongada o el contacto continuado con la piel pueden causar daños en el cuerpo humano. Debe prestarse especial atención a la forma atomizada de las soluciones acuosas diluidas de trietanolamina.

Incluso a bajas concentraciones, inhalar una niebla de solución acuosa o ponerla en los ojos es perjudicial porque irrita las membranas mucosas. La seguridad de la trietanolamina especialmente en lo que respecta a su carcinogenicidad, ha sido investigada a escala internacional.

Estructura de la Trietanolamina

La estructura molecular de la trietanolamina es como tres etanoles unidos a un átomo de nitrógeno (N); es una amina terciaria con tres carbonos (C) unidos a N. Los tres grupos hidroxi la hacen altamente soluble en agua. Se puede representar por (HOCH2CH2)3N.

Las trietanolaminas tienen tres grupos hidroxi (-OH) en la molécula y, por lo tanto, pueden quelarse en el agua. Por lo tanto, añadiendo pequeñas cantidades de trietanolamina al agua, los iones metálicos presentes en el agua pueden estabilizarse y convertirse en quelantes.

¿Qué es el Metanio?

El metanio es un catión con la fórmula química CH+5, compuesto por un átomo de carbono y cinco átomos de hidrógeno. Actúa como una carga con una valencia de +1.

El metanio también se conoce como el ion carbonio más simple, un tipo de ion onio, que es la sustancia producida por la protonación de los hidruros.

El metanio es un superácido y puede sintetizarse en el laboratorio como gas diluido o como especie diluida en superácidos.
El metanio se sintetizó por primera vez en 1950 y Victor Talilose publicó un artículo al respecto en 1952.

Usos del Metanio

Los usos del metanio están en fase de desarrollo y aún no han salido de la fase de laboratorio. El metanio, en forma de metano con un átomo de hidrógeno adicional, se comporta como un ion carbonio.

El metano como tal no tiene grupos reactivos, pero en un ácido superfuerte que contenga fluoruro de hidrógeno más pentafluoruro de antimonio se protona, produciendo un ion pseudorreactivo como el CH5+ pentacoordinado.

Este ion carbonio (metanio) CH5+ desorbe hidrógeno para dar el carbocatión CH3+, que a su vez ataca a otra molécula de metano y se produce la polimerización.

Es importante destacar que los usos y aplicaciones del metanio están aún en fase experimental y requieren más investigación antes de su implementación práctica.

¿Qué es el Tereftalato de Dimetilo?

El Tereftalato de dimetilo es un compuesto orgánico blanco cristalino o en polvo cristalino.

Su nombre IUPAC es dimetilbenceno-1,4-dicarboxilato, también conocido como éster metílico del ácido tereftálico, tereftalato de dimetilo, éster dimetílico del ácido 1,4-bencenodicarboxílico éster dimetílico) y DMT.

Usos del Tereftalato de Dimetilo

El Tereftalato de dimetilo se utiliza como materia prima para las resinas PET (tereftalato de polietileno), PTT (tereftalato de politrimetileno) y PBT (tereftalato de polibutileno).

El PET se utiliza ampliamente en fibras de poliéster, películas de poliéster y botellas de PET, mientras que el PTT es una fibra de origen vegetal con una excelente elasticidad y estabilidad de forma y un tacto suave. Se utiliza en alfombras y asientos de coche.

El PBT tiene una excelente moldeabilidad, propiedades eléctricas, resistencia a la llama y coloración, y puede utilizarse como plástico de ingeniería para piezas de automoción y componentes eléctricos y electrónicos.

Propiedades del Tereftalato de Dimetilo

La fórmula química es C10H10O4 y el peso molecular es 194,18; el número de registro CAS es 120-61-6.

Tiene un punto de fusión de 140-142 °C y un punto de ebullición de 288 °C. Es sublimable y sólido a temperatura ambiente. Es un compuesto inodoro, soluble en acetona, ligeramente soluble en éter y etanol y prácticamente insoluble en agua.

Más Información sobre Tereftalato de Dimetilo

1. Cómo se Produce el Tereftalato de Dimetilo de Tereftalato

El método típico de producción del tereftalato de dimetilo es el proceso Bitten-Hercules. La mezcla de reacción de oxidación obtenida por oxidación al aire de paraxileno y p-toluyato de metilo se esterifica con metanol en condiciones de alta temperatura y presión. La mezcla de reacción de esterificación se separa y purifica para obtener tereftalato de dimetilo.

También puede sintetizarse por esterificación metílica del ácido tereftálico en presencia de metanol. El Tereftalato de dimetilo resultante puede purificarse por destilación, por lo que puede utilizarse incluso ácido tereftálico de baja pureza.

2. Precauciones de Manipulación y Almacenamiento

Medidas de manipulación
Evitar el contacto con agentes oxidantes fuertes, bases, ácidos fuertes y nitratos. Puede causar irritación respiratoria.

Es importante utilizar el producto en una cámara de tiro con ventilación local por extracción. Debe llevarse equipo de protección personal durante su uso.

El Tereftalato de dimetilo es una sustancia inflamable con un punto de inflamación de 141°C. Mantener alejado del calor y de fuentes de ignición.

En caso de incendio
La descomposición térmica puede liberar gases y vapores irritantes y tóxicos. Utilice agua pulverizada, espuma, agentes extintores en polvo, dióxido de carbono o arena de extinción para extinguir el fuego. No utilizar agua pulverizada.

Almacenamiento
Al almacenar, cerrar herméticamente en un recipiente de polipropileno. Almacenar bajo llave en un lugar fresco y bien ventilado en la medida de lo posible, alejado de la luz solar directa.

¿Qué es el Tetrahidrofurano?

El tetrahidrofurano es un tipo de compuesto heterocíclico saturado de cinco miembros con un átomo de oxígeno en el anillo.

También se conoce como THF u oxolano. Se producen aproximadamente 200 000 toneladas al año y el método de producción industrial más utilizado es la deshidratación catalizada por ácido del 1,4-butanodiol.

Puede utilizarse como ligando para ácidos de Lewis e iones metálicos, aprovechando las propiedades de coordinación del oxígeno. Soluciones como BH₃-THF, un complejo estable con borano, están disponibles comercialmente.

Usos del Tetrahidrofurano

El Tetrahidrofurano es un disolvente con un fuerte poder disolvente. Se utiliza en las siguientes aplicaciones, aprovechando sus características.

• Disolvente para resinas sintéticas como la resina de cloruro de polivinilo y disolventes orgánicos de reacción sintética
• Disolventes de recubrimiento para cuero sintético, etc.
• Disolvente para adhesivos vinílicos y epoxídicos
• Disolventes de tintas de impresión
• Disolventes para resinas especiales como resinas fotosensibles

Como se ha mencionado anteriormente, se utilizan ampliamente como disolventes. También puede utilizarse como disolvente de reacción en reacciones como la reacción de Grignard y la reacción de Wittig, y como disolvente de reacción y purificación en la fabricación de productos farmacéuticos y agroquímicos.

El tetrahidrofurano también se utiliza como materia prima sintética para el nailon, los poliéteres y el politetrametilenglicol. También se utiliza como extractante en la industria petroquímica y en aplicaciones como películas termorretráctiles y agentes antihumedad para la resina de cloruro de vinilo.

Propiedades del Tetrahidrofurano

El tetrahidrofurano es un líquido incoloro con un aroma característico similar al del éter. Es bien soluble en muchos disolventes orgánicos y en agua. El tetrahidrofurano tiene una densidad de 0,8892 g/mL a 20°C, un punto de fusión de -108,4°C y un punto de ebullición de 66°C.

El tetrahidrofurano también puede convertirse en gamma-butirolactona por oxidación. El tetrahidrofurano también es un éter cíclico que contiene un oxígeno en un anillo saturado de cinco miembros. La fórmula química del Tetrahidrofurano es C₄H₈O y su peso molecular es 72,11.

Más Información sobre el Tetrahidrofurano

1. Síntesis del Tetrahidrofurano

El tetrahidrofurano se produce por hidrogenación del 1,4-butindiol, que se obtiene por condensación de formaldehído y acetileno.

El tetrahidrofurano también puede obtenerse por reducción por contacto del furano o del anhídrido maleico.

El tetrahidrofurano también puede obtenerse por oxidación de n-butano a anhídrido maleico seguida de hidrogenación.

2. Formación de Peróxidos con Tetrahidrofurano

El tetrahidrofurano produce peróxidos explosivos cuando está en contacto prolongado con el aire. Es particularmente peligroso evaporar y solidificar tetrahidrofurano que ha estado almacenado durante un largo periodo de tiempo. Para evitar la oxidación del tetrahidrofurano, se añaden pequeñas cantidades de p-cresol o hidroquinona a los productos comerciales.

3. Polimerización de Apertura en Anillo del Tetrahidrofurano

La polimerización de apertura en anillo del tetrahidrofurano produce el poliéter poli tetrametileno éter glicol (Poly tetramethylene ether glycol). El poli tetrametileno éter glicol se abrevia a veces como PTMG o PTMEG, y también se denomina polioxitetrametileno glicol o poli tetrahidrofurano. También se denomina polioxitetrametilenglicol y politetrahidrofurano.

El peso molecular de los productos comunes de politetrametilenglicol oscila entre 1.000 y 2.000, y se solidifican en una sustancia parecida a la cera a unos 20ºC. Se utiliza como materia prima para la producción de poliuretanos, como la fibra elástica Spandex y los elastómeros termoplásticos.

¿Qué es un Catión Metilo?

Un catión metilo es aquel en el que se elimina el átomo de hidrógeno del metilo (CH4) para formar un ion metilo (CH3+). También existen carbocationes primarios con un sustituyente, carbocationes secundarios con dos sustituyentes y carbocationes terciarios con tres sustituyentes.

Usos del Catión Metilo

Los metilcationes tienen una estabilidad extremadamente baja y apenas pueden existir en disolución, por lo que los metilcationes no participan en reacciones por sí solos. Otros carbocationes están presentes como intermediarios de reacción en dos reacciones principales

1. Reacción SN2

La reacción SN1 también se conoce como reacción de sustitución nucleofílica unimolecular. Cuando un grupo deletéreo dominante, como un halógeno, está presente en la molécula, su eliminación da lugar a un carbocatión intermedio. A continuación, los nucleófilos atacan nucleófilamente a la fracción catiónica, dando lugar al producto.

En la reacción SN1, el paso que limita la velocidad es la formación del carbocatión intermedio, por lo que es más probable que esta reacción se produzca en compuestos como los que producen carbocationes terciarios muy estables.

2. Reacción E1

La reacción E1 también se conoce como reacción de eliminación de molécula única. Al igual que la reacción SN1, esta reacción suele producirse en compuestos que tienden a generar carbocatión terciario.

Se diferencia de la reacción SN1 en que el nucleófilo retira el hidrógeno del carbono próximo a la fracción catiónica. Tras la reacción, se forma un doble enlace entre la fracción catiónica y el carbono vecino. Dependiendo del tipo de sustituyente, pueden resultar varios isómeros geométricos, pero en la mayoría de los casos se obtiene preferentemente el alqueno termodinámicamente estable.

Información adicional sobre el Catión Metilo

1. Propiedades del Catión Metilo

La característica más importante de los cationes metilo es su alta energía y su estabilidad extremadamente baja. Esto se debe al hecho de que los cationes metilo no experimentan la superconjugación que se encuentra en otras especies de carbocatión.

La superconjugación es un fenómeno por el cual la interacción de un orbital p vacío con un orbital de enlace C-H vecino conduce a la deslocalización de electrones y a una disminución de la energía. En los carbocatión, la superconjugación provoca una reducción de la energía (es decir, una mayor estabilidad) porque siempre hay un grupo hidrocarburo junto a la fracción catiónica.

Cuantos más grupos hidrocarbonados haya junto al carbocatión, más probable será la reducción de energía, por lo que los carbocationes terciarios son los más estables y los cationes metilo, que no tienen grupos hidrocarbonados, son los más estables.

2. Peligros del Catión Metilo

Aunque los cationes metilo son menos estables y apenas pueden existir por sí solos, pueden provocar cáncer cuando se generan como metabolitos. Dos ejemplos principales de compuestos que generan metilcaciones son:

Saikacina

La saikacina es un carcinógeno de origen vegetal, un glucósido que se encuentra principalmente en las cícadas. Cuando es descompuesto por las β-glicosidasas de las bacterias intestinales, la saikacina produce metilcationes al mismo tiempo que el formaldehído y otros compuestos. Los cationes metilo producidos reaccionan con el ADN, el ARN y las proteínas del organismo, alquilándolos. Como resultado, el ADN y otros biomateriales pierden sus funciones originales y se induce el cáncer.

En ciertas regiones, como Amami Oshima, las cícadas se preparan para consumo eliminando sus compuestos tóxicos mediante la exposición al agua o la descomposición bajo la luz solar ultravioleta.

Dimetilnitrosaminas

Las dimetilnitrosaminas se forman cuando una sustancia llamada dimetilamina, que se encuentra principalmente en el pescado, reacciona con el ácido nitroso en el estómago. La dimetilnitrosamina es oxidada en el organismo por la enzima citocromo P450, que genera cationes de metilo que alquilan el ADN y provocan cáncer. En Noruega se han producido casos de intoxicación alimentaria debidos a piensos para arenques que contenían esta dimetilnitrosamina.

¿Qué es el Tetrafluoroetileno?

El tetrafluoroetileno (TFE) es un compuesto orgánico (fluorocarbono) con enlaces carbono-flúor.

Tiene la fórmula molecular C2F2, con todos los átomos de hidrógeno del etileno sustituidos por átomos de flúor; su nombre de nomenclatura IUPAC es tetrafluoroeteno y su número de registro CAS es 116-14-3. Otros nombres son “perfluoroetileno”, “1,1,2,2-tetrafluoroeteno”, “tetrafluoroetileno”, “TEF” y “TFE”.

Es un gas incoloro e inodoro a temperatura ambiente con un peso molecular de 100,02, un punto de fusión de -131,15°C y un punto de ebullición de -75,9°C. Tiene una densidad de 1,519 g/cm3 (-76 °C). Es un gas extremadamente inflamable y combustible, por lo que debe manipularse con cuidado.

Usos del Tetrafluoroetileno

El principal uso del tetrafluoroetileno es como materia prima para fluoropolímeros y compuestos que contienen flúor.

Uno de los fluoropolímeros más conocidos es el politetrafluoroetileno (PTFE), es decir, el teflón. El teflón se utiliza mucho por su resistencia al calor, resistencia química, lubricidad y propiedades antiadherentes.

Por ejemplo, en aplicaciones industriales, se utiliza para recubrir piezas de equipos, piezas de máquinas y piezas eléctricas para la industria química. Entre los productos domésticos se incluyen los revestimientos para sartenes.

Otros fluoropolímeros son el PFA (resina de copolimerización de polifluoroetileno tetrafluoruro/perfluoroalcoxietileno) y el PFEP (resina de copolimerización de polifluoroetileno hexafluoropropileno). El teflón se utiliza en la industria química como material de revestimiento y botellas químicas, en la industria de maquinaria como cojinetes deslizantes y en la industria eléctrica como semiconductores y revestimientos de cables.

Principios del Tetrafluoroetileno

El principio del tetrafluoroetileno se explica en términos de métodos de producción y propiedades.

1. Método de Producción del Tetrafluoroetileno

El tetrafluoroetileno puede sintetizarse principalmente mediante cloroformo y fluoruro de hidrógeno. En este caso, el mecanismo de reacción implica la reacción del cloroformo con el fluoruro de hidrógeno para formar clorodifluorometano, que se descompone térmicamente para formar TFE.

En el método de síntesis de laboratorio, el PTFE se produce por pirólisis a presión reducida. También puede obtenerse por descomposición térmica del ácido pentafluoropropiónico.

2. Propiedades Químicas del Tetrafluoroetileno

El tetrafluoroetileno es un compuesto de fluoruro de carbono no saturado, lo que lo convierte en un compuesto orgánico nucleófilo y muy reactivo. También reacciona como dienófilo en la reacción de Diels-Alder. Como ya se ha mencionado, el compuesto produce fácilmente politetrafluoroetileno (PTFE) por polimerización.

La hidrólisis produce fluoruro de hidrógeno (HF) tóxico. También reacciona explosivamente con metales como el sodio y el potasio y con compuestos organometálicos. En reacción con el bromo, el compuesto produce un líquido aceitoso incoloro (dibromotetrafluoroetano).

Tipos de Tetrafluoroetileno

El tetrafluoroetileno solo es un gas y, como ya se ha mencionado, se utiliza industrialmente en la producción de polímeros. Sin embargo, por lo general no se vende en forma de gas independiente, sino en forma de PTFE polimérico (politetrafluoroetileno).

El PTFE polimérico es, como ya se ha mencionado, una resina y puede utilizarse en diversas formas y aplicaciones. El PTFE que se vende como reactivo o materia prima suele presentarse en forma de polvo blanco y puede almacenarse a temperatura ambiente.

¿Qué es el Titanato de Bario?

El titanato de bario es un compuesto inorgánico sintético con estructura de perovskita.

Es un sólido blanco a temperatura ambiente con un punto de fusión de 1.625 °C y una densidad de 6,02 g/㎤.

Usos del Titanato de Bario

El titanato de bario, también conocido como “cerámica de titanato de bario”, tiene propiedades piezoeléctricas y piroeléctricas, así como propiedades dieléctricas, que provocan la polarización interna y la acumulación de electricidad cuando se aplica tensión. Los condensadores cerámicos se utilizan como materiales para componentes electrónicos como condensadores cerámicos, elementos piezoeléctricos, termistores, varistores, etc. Los condensadores cerámicos se utilizan como condensadores cerámicos multicapa (MLCC), que consisten en capas alternas de electrodos internos y capas dieléctricas con titanato de bario como componente principal. Los avances en la tecnología MLCC han permitido miniaturizar dispositivos como los teléfonos móviles.

Los elementos piezoeléctricos son componentes electrónicos que cambian su carga interna bajo presión física o vibran cuando se les aplica tensión. Se utilizan en encendedores electrónicos y altavoces.

Los termistores son componentes electrónicos que utilizan la piroelectricidad para cambiar su carga eléctrica interna como resultado de cambios de temperatura. Se utilizan en sensores de temperatura y control de temperatura de calentadores.

Propiedades del Titanato de Bario

El titanato de bario es un compuesto con la fórmula química BaTiO3 y tiene una constante dieléctrica alta, un factor de pérdida dieléctrica alto y un índice de refracción alto. La temperatura de Curie (Tc) es de unos 130 °C y en Tc se produce una transición de fase de paraeléctrico a ferroeléctrico. La ferroelectricidad está fuertemente influenciada por defectos atómicos y mezclas de impurezas.

Estructura del Titanato de Bario

La estructura cristalina del titanato de bario cambia de bajas a altas temperaturas en el orden de romboédrica, ortorrómbica, tetragonal y cúbica. De éstos, el cristal tetragonal a temperatura ambiente es un material ferroeléctrico, mientras que el cristal cúbico a altas temperaturas (por encima de 120°C) es un material de importancia industrial como material paraeléctrico.

Tiene una estructura de perovskita, con iones Ba en los vértices de la red unitaria, iones O en los centros de las caras e iones Ti en los centros de los cuerpos. En el titanato de bario, cada ion se polariza ligeramente fuera de su posición normal incluso en ausencia de campo eléctrico. Este fenómeno se denomina polarización espontánea. Como la dirección de la polarización se invierte mediante un campo eléctrico externo, se denomina ferroeléctrico. También se denomina “ferroeléctrico displacivo” porque la ferroelectricidad se desarrolla como resultado de una mutación iónica.

Más Información sobre el Titanato de Bario

Métodos de Producción del Titanato de Bario

1. Método de Reacción en Fase Sólida
El carbonato de bario y el dióxido de titanio se mezclan en húmedo, se filtran, se secan, se granulan y se moldean y, a continuación, se sinterizan y se pulverizan. El carbonato de bario se prepara a partir de sulfuro de bario, cloruro de bario e hidróxido de bario. Hay que tener cuidado cuando se adultera el estroncio, ya que desplaza el punto de Curie hacia el lado de la temperatura más baja.

El dióxido de titanio se prepara por el proceso del ácido sulfúrico o por el proceso del cloro. En el método del ácido sulfúrico, el óxido de titanio se obtiene añadiendo ácido sulfúrico al mineral de titanio FeTiO3 para producir TiOSO3 y, a continuación, cociendo el ácido metatitánico resultante (TiO(OH)2) con amoníaco. En el método del cloro, el cloro del tetracloruro de titanio se sustituye por oxígeno para obtener óxido de titanio.

2. Método del Oxalato
La reacción de cloruro de bario, tetracloruro de titanio y ácido oxálico produce oxalato de titanilo de bario (BaTiO(C2O4)2). La descomposición térmica produce titanato de bario. Este método permite sintetizar industrialmente titanato de bario de gran pureza.

3. Método del Ccido Cítrico
El titanato de bario se obtiene por descomposición térmica de BaTi(C6H6O7)3・6H2O preparado haciendo reaccionar una solución acuosa de citrato de bario y citrato de titanio.。

4. Método de Síntesis Hidrotermal
El titanato de bario se obtiene calentando hidróxido de bario y sales hidrosolubles de ácido metatitánico (TiO(OH)2) a presión ambiente. El procesamiento a alta temperatura y presión produce titanato de bario con una buena estrella cristalina.

5. Método Sol-Gel
El titanato de bario se obtiene mezclando gel de hidróxido de bario y sol de titanio, secando, sinterizando y moliendo. Adecuado para la preparación de materiales compuestos.

6. Método del Alcóxido
El titanato de bario se obtiene mezclando rápidamente alcóxido de titanio e hidróxido de bario en un mezclador de chorro, calentando a continuación bajo flujo anular y cristalizando el precipitado formado.

¿Qué es el Titanato de Estroncio?

El titanato de estroncio es un óxido compuesto de estroncio y titanio.

También se conoce como trióxido de titanio (IV) y estroncio. El Titanato de estroncio es una piedra artificial, pero un mineral natural con una composición química similar es la tauzonita. El titanato de estroncio se consideró en su día un sustituto del diamante.

Aunque su dureza Mohs de 6 es inferior a la de los diamantes (dureza Mohs 10), se valoraba por su brillantez (brillo), que es 4,3 veces superior a la de los diamantes, y por su fuego (aspecto de la luz dispersa en el espectro de colores).

Usos del Titanato de Estroncio

1. Principales Aplicaciones Actuales

El titanato de estroncio es un material muy utilizado como sustrato para películas delgadas ferroeléctricas y superconductoras, debido a su estructura típica de perovskita. En la investigación aplicada, ocupa una posición importante como sustrato para dispositivos Josephson y SQUIDs (dispositivos superconductores de interferencia cuántica).

También se utiliza como material para condensadores cerámicos, aprovechando sus excelentes propiedades dieléctricas y termoeléctricas, y para varistores, sensores y elementos termoeléctricos, ya que puede convertirse fácilmente en semiconductor con aditivos como el niobio.

2. Aplicaciones Futuras

En los últimos años, el titanato de estroncio es uno de los materiales de interés como fotocatalizador productor de hidrógeno. Debido a su gran estabilidad bajo irradiación de luz y a su fuerte poder de fotorreducción, se está investigando como fotocatalizador para la producción de hidrógeno utilizando únicamente luz solar.

También se está desarrollando activamente como nuevo sustrato con propiedades metálicas, a pesar de ser un óxido de tipo perovskita de alto grado, debido a su potencial para aplicaciones nuevas y sin precedentes.

Propiedades del Titanato de Estroncio

1. Propriedades Físicas

El Titanato de estroncio es un sólido blanco cuya fórmula química es SrTiO3. Tiene un peso molecular de 183,5 y está registrado con el nº CAS 12060-59-2. Su punto de fusión es de aproximadamente 1.900 °C, su densidad es de 5,1 g/cm3 y no se dispone de datos sobre inflamabilidad o propiedades comburentes.

El sistema cristalino es cúbico, la constante de red es a = 0,3905 nm y se cultiva por el método Bernoulli. La constante dieléctrica es de 310 (27°C,1MHz) y el coeficiente de expansión térmica es de 11,1×10-6/°C (temperatura ambiente a 1.000°C). La temperatura de transición de fase es de 110 K y el índice de refracción es de 2,407 (a 589 nm).

2. Propiedades Químicas

Insoluble en agua y en la mayoría de los disolventes, estable a temperatura ambiente sellado. Los agentes oxidantes fuertes y los ácidos fuertes se especifican como sustancias peligrosas entremezcladas y debe evitarse su contacto durante el uso.

A temperatura ambiente, es un cristal cúbico incoloro con una estructura de tipo perovskita, pero por debajo de 110 K es tetragonal. Cuando se calienta a altas temperaturas, pierde parte de su oxígeno, se vuelve negro y se vuelve conductor de la electricidad, y muestra propiedades piezoeléctricas a bajas temperaturas.

Más Información sobre Titanato de Estroncio

1. Seguridad

Material no peligroso sin efectos conocidos sobre la salud humana, pero debe usarse equipo de protección personal adecuado para evitar la exposición de los trabajadores. En caso de contacto con la piel o los ojos, lavar inmediatamente con agua corriente y buscar atención médica si persiste el dolor.

Al trabajar, hágalo en áreas con ventilación local por extracción o en áreas bien ventiladas y tome medidas para evitar el contacto directo con la sustancia y la inhalación de vapores y polvo. Por el momento no se han identificado riesgos medioambientales acuosos, toxicidad para los peces, acumulación o efectos en el suelo. Cuando se elimine, el producto debe ser tratado por un contratista especializado.

2. Separación de Bandas

La separación de bandas se refiere a la región en la estructura de bandas de un cristal donde no pueden existir electrones (banda prohibida). Los conductores típicos sin banda prohibida son los materiales metálicos como el hierro, el cobre, la plata, el oro y el aluminio.

El titanato de estroncio es un aislante de transición indirecta con una banda prohibida de 3,2 eV. A temperatura ambiente, no muestra fluorescencia cuando se excita con luz ultravioleta, pero cuando se excita a bajas temperaturas, los electrones y los huecos forman un estado autounido y emiten luz a 500 nm debido a su acoplamiento.

¿Qué es el Titanato de Potasio?

El titanato de potasio es un compuesto inorgánico sintético cuya fórmula química es K2O – nTiO2.

n es un número entero de 1 a 12, por ejemplo, si n es 6, la fórmula es K2O – 6TiO2 y se denomina “6-titanato de potasio”.

El titanato de potasio se produce por el método del fundente, en el que se utiliza K2MoO4 o K2WO4 como fundente, o por el método de fusión, en el que las materias primas mezcladas (TiO2, K2CO3 y K2MoO4) se funden a 1.200-1.500°C y después se enfrían hasta cristalizar.

Usos del Titanato de Potasio

El titanato de potasio 6-titanato y el titanato de potasio 8-titanato, que tienen una excelente resistencia al calor, aislamiento térmico y resistencia química, se utilizan principalmente para aplicaciones industriales.

Las principales aplicaciones son como materia prima alternativa al amianto, materiales de fricción como pastillas de freno y embragues, agentes de refuerzo para plásticos técnicos, filtros, materiales de revestimiento, pinturas resistentes a la intemperie, materiales aislantes resistentes al fuego y sustratos multicapa.

También se formula en filamentos (resinas de moldeo) para impresoras 3D, donde se requiere conformabilidad, precisión, resistencia y rigidez.

Propiedades del Titanato de Potasio

El titanato de potasio es un sólido blanco cuya fórmula química es K2O – 4TiO2 o K2Ti4O9. Su peso molecular es de 413,7 y su número CAS es 12056-49-4.

No se dispone de datos sobre punto de fusión, punto de ebullición o inflamabilidad. El producto es químicamente estable cuando se almacena a temperatura ambiente en un recipiente cerrado con atmósfera seca en su interior.

Actualmente no se conocen sustancias peligrosas incompatibles, pero evítese el contacto con el agua. Es importante comprobar la FDS del producto adquirido cuando se utilice el producto, ya que las propiedades cambian con diferentes números n.

Más Información sobre el Titanato de Potasio

1. Seguridad

Es corrosivo e irritante para la piel, muy irritante para los ojos. Además, existe riesgo de toxicidad sistémica como órgano diana específico y riesgo de irritación del sistema respiratorio en exposiciones únicas, por lo que debe tenerse cuidado al utilizar el producto.

Por el momento, no se han identificado riesgos ambientales acuosos agudos o crónicos ni toxicidad para los peces, pero cuando se elimine el producto, debe confiarse su eliminación a un contratista especializado. 

Además, al tratarse de una sustancia no inflamable, existen pocas restricciones para la extinción de incendios. Cuando se extingue un incendio, el fuego se apaga de acuerdo con los requisitos de lucha contra incendios para otras sustancias peligrosas.

2. Métodos de Manipulación

El trabajo se realiza en talleres con ventilación local por extracción o en zonas bien ventiladas para evitar que los trabajadores inhalen los vapores y el polvo de la sustancia.

Los trabajadores deben llevar protección respiratoria adecuada, máscaras de protección contra el polvo, gafas de seguridad, máscaras de protección (máscaras de protección contra catástrofes), guantes de protección y, según la naturaleza del trabajo, ropa de protección, botas, delantales y cubrebrazos. 

3. Fibras de Titanato de Potasio

Las fibras de titanato de potasio se caracterizan por su gran resistencia, alta rigidez y elevada relación de aspecto, y se utilizan en una amplia gama de aplicaciones, como materiales de refuerzo para plásticos, modificadores de fricción para frenos de automóviles y filtros de precisión.

El titanato de potasio puede utilizarse en termoplásticos, espumas de plástico y refuerzos de cemento, así como en aislantes térmicos, materiales resistentes al calor y pinturas aislantes del calor, debido a su aislamiento térmico, resistencia al calor y resistencia química especialmente buenos.

Las fibras cristalinas de titanato de potasio, un derivado de las fibras de titanato de potasio, también tienen propiedades de adsorción de iones y se espera que se utilicen en materiales de tratamiento de aguas residuales industriales, materiales de tratamiento de residuos líquidos altamente radiactivos, catalizadores, soportes y filtros.

4. Estructura de las Fibras de Titanato de Potasio

Hasta la fecha se han sintetizado y analizado estructuralmente fibras de titanato de potasio con n=1, 2, 4, 6 y 8. n=2 y 4 indican una estructura en capas, mientras que n=6 y 8 indican una estructura en túnel.

Tanto las estructuras estratificadas como las de túnel se sintetizan en forma de fibra, pero las propiedades químicas y físicas difieren significativamente en función de la estructura. Las fibras con estructura en capas son químicamente activas y presentan una gran capacidad de intercambio de iones de potasio, lo que permite la síntesis de una gran variedad de derivados. Las fibras con estructura de túnel se caracterizan por un excelente aislamiento térmico, resistencia al calor y química somática.

¿Qué es la Tiourea?

La tiourea es un compuesto orgánico con una estructura en la que el átomo de oxígeno de la tiourea se sustituye por un átomo de azufre.

También se conoce como tiourea o isotiourea. Se sabe que se sintetiza a partir de cianamida y sulfuro de hidrógeno en presencia de amoníaco. También puede producirse a partir de nitrógeno calcáreo y sulfuro de hidrógeno o hidrosulfuro de calcio.

No se hidroliza fácilmente y es muy tóxico para las algas cuando se libera al medio ambiente. Cuando es ingerida por los seres humanos, la cianamida producida por el metabolismo provoca una glándula tiroides hipoactiva.

Usos de la Tiourea

La mayor parte de la tiourea se utiliza en la producción de resinas de uretano. Las resinas de uretano son polímeros con enlaces de uretano, también conocidos como poliuretano o caucho de uretano.

La tiourea también puede utilizarse en productos farmacéuticos (sulfatiazol, metionina, tiouracilo), rodenticidas (sulfanaftil Tiourea), tintes (tintes sulfatados, índigo) y aditivos orgánicos del caucho (como la difenil Tiourea). También se utiliza ampliamente como materia prima para productos químicos fotográficos y diversos materiales sintéticos orgánicos (por ejemplo, ácido tioglicólico de amonio). También se utiliza como materia prima para tensioactivos, inhibidores de la corrosión de metales y limpiadores de calderas.

Entre sus usos se cuentan también los reactivos analíticos para bismuto, paladio y antimonio (III).

Propiedades de la Tiourea

La tiourea es soluble en agua y etanol. Tiene un punto de fusión de 182°C y es un sólido blanco a temperatura ambiente. Se descompone al calentarse, dando lugar a gases tóxicos como óxidos de nitrógeno (NOx) y óxidos de azufre (SOx).

La reacción de la tiourea con haluros de alquilo produce isotiouronio. Por hidrólisis del isotiouronio, se pueden sintetizar los tioles correspondientes. Al contrario que cuando se utiliza sulfuro de hidrógeno o sus sales como fuente de azufre, no se forma sulfuro.

Estructura de la Tiourea

La fórmula química de la Tiourea es CH4N2S. Su masa molar es de 76,12 g/mol y su densidad de 1,405 g/ml.

La tiourea se utiliza a veces como nombre genérico para compuestos con una estructura como R2N-C(=S)-NR2, donde R en R2N-C(=S)-NR2 es un grupo metilo o etilo. En los últimos años, la tiourea ha atraído mucha atención como columna vertebral básica para la organocatálisis.

La tiourea es una molécula plana: la distancia del enlace C=S es de 1,71 Å y la distancia media del enlace C-N es de 1,33 Å. La tiourea tiene tautómeros. En solución acuosa, la forma tiónica es más común que la forma tiol y la constante de equilibrio Keq se calcula en 1,04×10-3.

Más Información sobre la Tiourea

1. Reacciones de Reducción con Tiourea

La tiourea permite la reducción de peróxidos a los dioles correspondientes. Los productos intermedios de esta reacción son endoperóxidos inestables.

Cuando se utiliza tiourea como agente reductor en la descomposición del ozono, se producen compuestos carbonílicos. El sulfuro de dimetilo también es eficaz en la descomposición del ozono, pero tiene un punto de ebullición de 37°C, es muy volátil y tiene un olor desagradable. La tiourea en cambio, es inodora y menos volátil.

2. La Tiourea como Fuente de Azufre

La tiourea puede utilizarse como fuente de átomos de azufre, por ejemplo en la conversión de haluros de alquilo en tioles. Por ejemplo, el etano-1,2-ditiol puede sintetizarse a partir del 1,2-dibromoetano.

Cuando la tiourea reacciona con iones metálicos, puede actuar como fuente de sulfuros. En concreto, el tratamiento de iones de mercurio en solución acuosa con tiourea produce sulfuro de mercurio. Estas reacciones de sulfuro son aplicables a la síntesis de muchos sulfuros metálicos y suelen requerir agua y calentamiento.

Los derivados de pirimidina pueden sintetizarse por condensación de tiourea con compuestos de β-dicarbonilo. En primer lugar, el grupo amino de la tiourea se condensa con el grupo carbonilo. A continuación se produce la ciclación y la tautomerización, y la desulfuración da lugar a la pirimidina. En la reacción de tiourea con α-halocetonas se pueden sintetizar aminotiazoles.