Practica 12 Revisada

Instituto Tecnológico y de Estudios Superiores de Monterrey

Práctica No. 12: Obtención de una resina fenólica (bakelita).

Alumnos: Perla Soto Montes A01273967 Jesús Alejandro Martínez Ortega A01272617

Alejandro Herrera Martínez A01273764 Ricardo García Lozano A01274066

Grupo: 1

Equipo: 2

Fecha de entrega: Lunes 2 de noviembre de 2015

Profra. Ing. Química Guadalupe Hidalgo Pacheco

María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:27Comentario [1]: 87/100 Portada 2 Ortografía 3

Resumen

Esta práctica tuvo como objetivo conocer el proceso de polimerización

En el primer procedimiento se mezcló Resorcinol y Formaldehído en un vaso de precipitado y se agregó gradualmente gotas de Hidróxido de Sodio lentamente, en el segundo experimento al igual que el primero se usó el Resorcinol y se mezcló con Formaldehido solo que en este se agregó ácido clorhídrico en lugar del hidróxido de sodio.

Como resultado se logró obtener el fenoplasto.

Introducción

“Las resinas fenólicas, fenoplastos, son de las primeras resinas que se sintetizaron. Han sido realizados numerosos estudios sobre sus mecanismos de reacción en la síntesis y su reacción con otras sustancias. Se obtienen mediante la reacción de fenoles y aldehídos.”(A.Knop, L.A. Pilato, 1985)

La baquelita uno de los primeros polímeros sintéticos termoestables conocidos creado en 1907, originalmente fue utilizada para los artículos de moldeo que anteriormente se realizaban de goma dura. Uno de los usos originales era de las bolas de billar. También fue utilizado para la joyería, botones, casos de radio, lámparas, juegos de tocador y entre muchos más artículos. Se empleó comercialmente para partes especialmente en el cableado eléctrico. Se trata de un fenoplástico que hoy en día aún tiene muchas aplicaciones como carcasas de teléfonos y radios, estructuras de carburadores y en asas de cacerolas.

“Los polímeros termoestables se obtienen en forma de dos resinas liquidas. Una contiene los agentes de curado, endurecedores y plastificantes, la otra materiales de relleno y/o reforzantes que pueden ser orgánicos o inorgánicos.” (UPV, 2013)

Cuando estos dos componentes se mezclan, se inicia la reacción de entrecruzado, Gracias a esta reacción los plásticos y/o polímeros termoestables no pueden ser recalentados y refundidos como los termoplásticos. Esto es una desventaja pues los fragmentos producidos durante el proceso no se pueden reciclar y reusar.

María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:16Comentario [2]: Nombres de los 2 productos obtenidos? 3

María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:17Comentario [3]: 12

María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:17Comentario [4]: Cita?

María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:17Comentario [5]: gracias…

Material y Métodos

Procedimiento I

Se pesaron 2 gramos de Resorcinol y se colocaron en un vaso de precipitados de 100 mL. Se agregaron 3 mL de Formaldehído.

Se colocó el vaso a baño maría (vaso de precipitados de 600 mL), se mantuvo la temperatura del baño a 50 ºC hasta que se disolvieron todos los cristales de Resorcinol.

Se agitó la solución mientras se disolvían los cristales.

Se retiró el agitador y en su lugar se utilizó un asa de Cobre.

Se calentó en el baño maría hasta 70 ºC.

Se mantuvo esta temperatura durante 10 minutos.

Se retiró el vaso del baño maría y se dejó enfriar. Cuando la mezcla se enfrió, se agregó gota a gota el Hidróxido de Sodio (6 M) lentamente hasta que se efectúo la reacción.

Se examinó el producto retirándolo con el alambre.

Procedimiento II

Se pesaron 2 gramos de Resorcinol y se colocaron en un vaso de 10 mL se agregaron 3 mL de Formaldehído.

Se colocó el vaso en baño maría (vaso de precipitados de 600 mL), se mantuvo la temperatura del baño a 50 º C hasta que se disolvieron todos los cristales de Resorcinol.


Se agitó la solución mientras se disolvían los cristales, como en el procedimiento I.

Se retiró el vaso de 100 mL del baño maría y se colocó un asa de alambre de cobre.

Con precaución se agregó ácido clorhídrico concentrado gota a gota (con un gotero) hasta que se realizó la reacción.

Se examinó el producto con la ayuda del alambre.

Resultado

Al término de esta práctica se obtuvieron dos muestras distintas de resina, las cuales nos permitieron observar los cambio experimentados en cada tipo teniendo como base los reactivos utilizados para cada uno en su creación.

Procedimiento 1

Se pesó 2 gramos de Resorcinol.

Se colocó el Resorcinol en un vaso de precipitados de 100 mL y se agregaron 3 mL de

Formaldehído.


María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:18Comentario [8]: elaboración María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:19Comentario [9]: Se pesaron 2 gramos…

Se puso a baño maría (el vaso de precitados de 600 mL y se

dejó calentar a una temperatura final de 70°C, alcanzando la

disolución total de los cristales de Resorcinol a 50°C.

Se dejó enfriar la mezcla y sele agregó gota a gota

Hidróxido de Sodio (6M).

Después de 3 gotas de Hidróxido de Sodio (6M) se pudo ver la reacción en la mezcla.

Procedimiento 2

Se pesó 2 gramos de Resorcinol.

Se colocó el Resorcinol en un vaso de precipitados de 100 mL y se agregaron 3 mL de

Formaldehído.

Se puso a baño maría (el vaso de precitados de 600 mL y se

dejó calentar a una temperatura final de 70°C, alcanzando la

disolución total de los cristales de Resorcinol a 50°C.

Se dejó enfriar la mezcla y sele agregó gota a gota

Ácido clorhídrico.

a) ¿Qué es una resina? Del latín resina, es una sustancia pastosa o sólida que se obtiene de manera natural a partir de una secreción orgánica de ciertas plantas. Gracias a sus propiedades químicas, las resinas se utilizan para la

Después de 4 gotas de Ácido clorhídrico se pudo ver la reacción en la mezcla.

Resultado final, se obtuvo dos tipos de resinas.

María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:20Comentario [10]: Se obtuvieron 2 tipos…

elaboración de perfumes, adhesivos, barnices y aditivos alimenticios, entre otros productos. (Jardínez Velasco, 2015, pág. 15)

b) Explique ¿qué es una reacción de policondensación? Es un proceso de polimerización donde distintas sustancias reaccionan para crear uno o más monómeros, los cuales se unirán entre sí para formar un dímero, que por reacción con otros monómeros o dímeros (o trímeros, o tetrámeros...) dará a lugar el correspondiente polímero. (Jardínez Velasco, 2015, pág. 24)

c) ¿Qué características presenta el producto obtenido en el procedimiento II? Es de un color más rojizo y más dura.

d) ¿Qué tipo de resina se formó en cada uno de los procedimientos? En el primer experimento se obtuvo resoles (bakelita) y el segundo novolacas ya que la mezcla reacciono con un ácido (ácido clorhídrico).

e) Realiza un mapa mental relacionado con las aplicaciones de la bakelita.

María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:22Comentario [11]: Es importante realizar el mapa mental de manera correcta. Pueden utilizar alguna aplicaciión

Discusión de resultados

Durante el desarrollo de esta práctica se pudieron obtener los resultados pertinentes, ya que se observaron los cambios correspondientes en cada uno de los pasos realizados, arrojando como resultado dos muestras de resinas diferentes; bakelita (resoles) y novolacas, la primera a base de Hidróxido de Sodio (6M) y la otra de ácido clorhídrico.

La bakelita fue la primer sustancia plástica totalmente sintética, creada en 1907 Su síntesis se realiza a partir de moléculas de fenol y formaldehído (Proceso de Baekeland), en proporción 2 a 3: el formaldehído sirve de puente entre moléculas de fenol, perdiendo su oxígeno por sufrir dos condensaciones sucesivas, mientras que las moléculas de fenol pierden dos o tres de sus átomos de hidrógeno, en patrones de sustitución en hidrocarburos aromáticos, de forma que cada formaldehído conecta con dos fenoles, y cada fenol con dos o tres formaldehídos, dando lugar a entrecruzamientos. En exceso de fenol, la misma reacción de condensación da lugar a polímeros lineales en los que cada fenol sólo conecta con dos formaldehídos. (López Mendez, 2015, pág. 89)

Desde su descubrimiento la bakelita ha tenido un amplio espectro de uso y se hizo aplicable en las nuevas tecnologías como carcasas de teléfonos y radios, hasta estructuras de carburadores. Los usos que continúa teniendo en el siglo XXI es para aisladores de terminales eléctricas, piezas de freno de autos, botones para tapas de ollas, mangos de sartén, asas para enseres de cocina y boquillas de las tradicionales botas de vino. (Castro Súarez, 2014, págs. 79-80).

Las resinas de fenol-formaldehído base-catalizadas se hacen con una proporción de formaldehído a fenol de más de uno (generalmente alrededor de 1,5). Estas resinas se llaman resoles. El Fenol, formaldehído, agua y catalizador se mezclan en la cantidad deseada, dependiendo de la resina que se forme, y se calienta. La primera parte de la reacción, a 70 ° C, constituye un espesor de color marrón


María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:23Comentario [13]: Esperados ya que…

María Guadalupe Hid…, 10/11/2015 19:24Comentario [14]: Este texto ya está comenatdo en la Introducción…

rojizo de material pegajoso, que es rico en grupos éter hidroximetilo y bencílico. (Lira Gúzman, 2015, pág. 20).

“Se obtienen mediante la reacción de fenol y formaldehido bajo condiciones ácidas con exceso molar en fenol. La relación molar fenol-formaldehido es 1:(0.75-0.85) y el catalizador empleado es el ácido oxálico”. (Castro Súarez, 2014, págs. 23-25)

Conclusión

Podemos concluir que la obtención termoplásticos y/o fenoplastos, como es la baquelita, es un proceso muy sencillo que pudimos realizar en el laboratorio de química, sus propiedades son muy útiles en la industria ya que este tipo de material tiene una alta estabilidad térmica, alta rigidez es ligero y funciona como aislante eléctrico. Una desventaja es que al ser un plástico termoestable no puede ser fundido para reutilizarse.

Referencias

Áyala Zamorano, R. (2015). ¿Química? Monterrey: Óceano.

Castro Súarez, V. (2014). La quimica en la industria. México: Colibrí.

Jardínez Velasco, L. (2015). ¿Resinas? Guadalajara: Colibrí.

Lira Gúzman, G. (2015). Química aquí. Monterrey: Colibrí.

López Mendez, C. (2015). La baquelita en la industria. Monterrey: Oceanico.

A.Knop, L.A. Pilato. Springer – Verlag. Berlín (1985). (http://www.sc.ehu.es/iawfemaf/archivos/materia/0000171ii.htm)

Sally Jarrett & World Intelligence Network. (1996). HOW DO I KNOW IF IT IS BAKELITE?. 29 de octubre del 2015, de Sally Jarrett & World Intelligence Network Sitio web: http://www.worldint.com/science/bakelite.html

Morcillo, Jesús. (1989). Temas básicos de química. 29 de octubre del 2015, de EcuRed Sitio web: http://www.ecured.cu/index.php/Baquelita#Aplicaciones

UPV. (2013). Polímeros termoestables. 29 de octubre del 2015, de Universidad Politécnica de Valencia Sitio web: http://www.upv.es/materiales/Fcm/Fcm15/fcm15_6.html



Practica 12 Revisada

Science

Transcript of Practica 12 Revisada