Marco teórico

1. Universidad Abierta y a distancia de
México
Ingeniería en Biotecnología
TEMA:
“Contaminación por uso de Polímeros”
Profesor: M. C Fabián Morteo Flores
Materia: Fundamentos de investigación
Matricula: AS162095299
Elaborado por: Jesús Alberto Rodríguez Chávez
Chihuahua, Chihuahua, México, 18 de junio de 2016.

2. Capítulo 3
3.1 MARCO TEÓRICO
3.1.1 Definición de polímero y sus tipos
Los polímeros se definen como todo aquel compuesto químico, natural o
sintético, formado por polimerización y que consiste esencialmente en unidades
estructurales repetidas según el diccionario de la real academia española; sin
embargo, son bajo un punto de vista químico un conjunto de macromoléculas,
formadas por la unión de repetidas cadenas de carbono.
Para poder comprender mejor lo que es un polímero, es necesario echar un
vistazo a su clasificación:
 Forma: Básicamente se estructuran microscópicamente en lineales o
ramificados, según el propósito y la función que desempeñarán.
 Tipo de monómeros: Son los monómeros que constituyen las cadenas
lineales o ramificadas que comprenden los homopolímeros y los copolímeros
 Origen: El origen puede contextualizarse dentro de las características que
definen a los distintos tipos de polímeros (naturales o sintéticos).
Pero hablar de clasificación sólo nos llevaría a clasificar sus características
en virtud de las propiedades que posean:
 Propiedades mecánicas: Destacamos la resistencia que le da la capacidad
de no sufrir cambios en su estructura a pesar de la presión ejercida, por
ejemplo, el policarbonato; la dureza es la capacidad de no romperse y por
último la elongación que es la capacidad que poseen los polímeros de no
romperse al estirarse.

3.  Propiedades físicas: De las propiedades físicas encontramos que os
polímeros se componen por fibras, elastómeros (la propiedad que le permite
volver a su forma después de haber sometido a una fuerza externa),
resistencia a la abrasión, también hay aquellos que a diferencia de los
conformados por elastómeros al ser sometidos a una fuerza no retoman su
forma original al carecer de estos, además de la capacidad adhesiva.
 Comportamiento frente al calor: Existen actualmente dos tipos de
polímeros que tienen capacidades y usos diferentes sometidos al calor
directo como los termoplásticos (polietileno, nylon y poliestireno). Por otra
parte, contamos con los polímeros termoestables que a diferencia de los
termoplásticos al ser sometidos en calor la forma resultante del calor
sometido no puede volver a deformarse para adquirir la forma original que
poseía puesto que sus propiedades químicas se descomponen.
Si bien dichas propiedades les confieren a los polímeros la facultad de ser
utilizados incluso en el cuerpo humano como biomateriales, también encontramos
como los polímeros con su ya innata capacidad de resistencia ante los cambios del
medio ambiente sumados a los esfuerzos del ser humano por mejorar los
compuestos ya existentes, hemos orillado al consumismo apropiarse de nuestras
vidas, al grado que dependemos rotundamente de la comodidad antes que la
calidad.
Por lo que una mentalidad despilfarradora como lo es la mexicana sustenta
parte de su alimentación con bebidas embotelladas que posteriormente son
desechadas al no ser necesarias; sin embargo, contamos aún con buenos motivos
para reciclar como es la reutilización de dichos PET para la fabricación de envases
y embalajes (plástico, cartón, tetra pack, etc.). Que sin duda alguna mejoraría la
degradación de los depósitos sanitarios al no obstruir en la descomposición de los
productos orgánicos depositados en el mismo.
Por otra parte, los neumáticos son un producto muy utilizado y solicitado a
nivel mundial, el motivo por el que se cambian por un producto nuevo según las

4. grandes compañías de neumáticos va desde daños, pasando por el envejecimiento
o desgaste por uso de los mismos con una vida promedio de 4 a 5 años variando
con el desgaste que adquieran dependiendo del uso que se les dé.
Ahora bien, el reciclado de los neumáticos es un punto bastante controversial,
a decir verdad, debido a las aplicaciones que se les pudieran atribuir, como
obstáculos, pistas de atletismo, sillas para un columpio, aislamiento térmico y/o
acústico, macetas, etc. Pero, aunque se reutilicen con la refracción de los rayos UV
procedentes del sol, la descomposición del caucho, los metales por los que se
compone y la fibra se mezcla poco a poco con el ambiente, contaminando
indudablemente los suelos, el agua y el aire.
Figuras 1. Recolección de diferentes artículos en México
Fuente: http://cuentame.inegi.org.mx/territorio/ambiente/basura.aspx?tema=T
3%1%
38%
23%
13%
9%
7%
3%3%
Recolección de diferentesartículos en
México
Electrónicos
Cobre, bronce y plomo
Papel y cartón
PET
Vidrio
Fierro, lámina y acero
Plástico
Aluminio
Otros

5. Figura 2. Estructura de los Polímeros
3.1.2 Polímeros y medio ambiente
La mayor parte de los polímeros disponibles en el mercado, se obtienen a partir
materias primas agotables, lo cual supone a medio plazo una dificultad, en cuanto
a su disponibilidad futura, y, por otro lado, la difícil degradación en el medio
ambiente de la mayoría de los polímeros que se obtienen hoy en día a partir del
petróleo. Por citar un caso de problema ambiental, podemos mencionar el de las
anillas de plástico que sirven para empaquetar las latas de bebidas y que supone
un serio perjuicio para los animales acuáticos.
Francisco G. Calvo-Flores y Joaquín Isaac da a conocer tres vías para la mejora
de los posibles efectos no deseados sobre el medio ambiente de los materiales
poliméricos.
1. Reciclado de materiales fabricados con polímeros evitando su vertido al
medio ambiente mediante transformación en otros objetos.
2. Uso de materias primas renovables en la fabricación de los polímeros frente
a las materias primas agotables.
3. Fabricación de polímeros biodegradables.

6. 3.1.3 Polímeros biodegradables
En la figura 3 se ejemplifica nuevamente la estructura de un polímero
biodegradable, basado en cómo los microorganismos actúan, cuando encuentran
en la materia orgánica, en general, y en los polímeros en particular, lugares más
propicios para la degradación, como los átomos de nitrógeno y oxígeno, que en el
caso de los polímeros deben estar preferentemente intercalados en las cadenas de
la macromolécula para que el ataque de los microorganismos en el proceso de
biodegradación se vea favorecido.
Figura 3. Modelo de polímero biodegradable y no biodegradable
Figura 4. Desequilibrios en el manejo de recursos

7. Figura 5. División de los polímeros biodegradables
Si bien, el uso de los polímeros ha sido fundamental y ha mejorado
significativamente nuestra vida, el uso de combustibles fósiles para su fabricación
ha devastado singularmente el medio ambiente. Desde la erosión del suelo hasta el
efecto invernadero y la contaminación del agua.
Por ello ha habido un cambio en el enfoque del ciclo de vida de los materiales
utilizados para generar nuevas materias que no perjudiquen de manera tan brutal el
medio ambiente, es entonces de suma importancia determinar el impacto de algún
proceso o producto, de tal manera que se disminuyan las descargas, emisiones y
residuos producidos, pero sobre todo generar una conciencia del reciclaje que
impida el avance de la contaminación.
Ahora que, si los productos o servicios perjudican o no es responsabilidad de
los consumidores el empleo de los mismos, ya que los comerciantes o empresarios
al ver que las personas tienden a irse por un producto u otro ellos continuarán
fabricándolo y comercializándolo; sin embargo, todo es acerca de la oferta demanda
que pueda existir y se refleja directamente en las necesidades de la sociedad.

8. Figura 6. El ciclo de vida de los productos
Son muchos los impactos de la descomposición de los diversos productos en
el medio ambiente.
Figura 7. Tipos de impacto ambiental
3.1.4 Polímeros biodegradables más utilizados en el área médica

9. Además, los polímeros biodegradables deben contar con ciertas
características para poder ser utilizados como implantes en el cuerpo humano, por
ejemplo, no ser mutagénicos, carcinogénicos, antigénicos, tóxicos, y antisépticos.
Por lo que el uso de los mismos en el área médica se traduce como el
resultado de grandes avances a través de la historia con la finalidad de mejorar la
calidad de vida de las personas; sin embargo, el supuesto ideal de características
que gozan dicho tipo de polímeros biodegradables, es sólo una muestra de la falta
de conciencia del ser humano al haber sintetizado con anterioridad material hechos
a base de polímeros que son sumamente contaminantes al medio ambiente.
Algunos de los polímeros biodegradables más utilizados se encuentran como
todos aquellos compuestos que básicamente se emplean para el área médica como
resultado de los grandes avances en la medicina, que por el tipo de acción rápida
de biodegradación se emplean para reducir el costo de contaminación que pudiera
surgir del empleo de los mismos, entre ellos encontramos los siguientes:
 Poliésteres
a) Ácido poliláctico
b) Poli (ácido glicólico)
c) Copolimeros de ácido láctico y glicólico
d) Policaprolactonas
e) Poli (hidroxialcanoatos)
f) Polidioxanona
g) Poli (gliconato)
h) Poliortoésteres
 Poliesteramidas
a) Polidepsipéptidos
b) Poliesteramidas
I. Monómeros de nilones
II. Derivados de carbohidratos

10.  Polifosfacenos
 Ésteres de polifosfato
 Polianhídridos
 Mezclas de polímeros
 Polímeros naturales
a) Colágeno
b) Gelatina
c) Albúmina
d) Poliaminoácidos y pseudoaminoácidos
e) Polisacáridos
3.1.5 Origen de los plásticos
La obtención del plástico al igual que muchos otros productos es el resultado
de la síntesis de los combustibles fósiles y sus derivados, que por su naturaleza se
consideran no renovables al tener un punto de regeneración demasiado lento. Por
otra parte, también contamos con aquellos creados a partir de materias primas
renovables.
Figura 8. Síntesis de combustibles fósiles para la adquisición de algunos
productos

11. Los compuestos derivados de la síntesis del petróleo son la nafta (etileno y
propileno) y las poliolefinas que de estas se derivan la mayor cantidad de plásticos,
además de ciertos compuestos aromáticos como el benceno, el xileno y el tolueno.
Pero también se producen de la destilación gaseosa o del gas natural.
3.1.6 Impactos de la extracción, refinación y síntesis del petróleo y gas
natural
1. Deforestación y por ende erosión del suelo.
2. Contaminación del suelo, agua y atmósfera.
3. Compactación del suelo
4. Efecto invernadero, aumentando la temperatura o disminuyéndola
abruptamente.