PRACTICA 3: ¿Cuánto absorbe? Medición de masa y volumen.

PRACTICA 3: ¿CUÁNTO ABSORBE? MEDICIÓN DE MASA Y VOLUMEN.
Jacob Alberto Serafio Méndez
27/9/16

OBJETIVO: Determinar la capacidad absorbente del poliacrilato de sodio y conocer los daños que causa al ambiente y la forma correcta de desecharlo.

INVESTIGACIÓN: Que es el poliacrilato de sodio, que usos tiene, qué daños causa al ambiente y ¿cuál es la forma correcta para desecharlo?

¿Qué es?

El poliacrilato de sodio es un polímero formado por monómeros —CH2CH2(CO2Na)—.Se observa como un polvo blanco y sin olor. Puede aumentar su volúmen hasta mil veces si se le agrega agua destilada. Debido a sus cualidades es utilizado en pañales, toallas higiénicas o procesos químicos que requieran la absorción de agua.

La capacidad de absorber grandes cantidades de agua se debe a que en su estructura molecular existen grupos de carboxilatos de sodio que cuelgan de la cadena de composición principal del compuesto. Estos grupos, al entrar en contacto con el agua desprenden el sodio, dejando libres iones negativos de carboxilo. Los iones negativos se repelen, estirando la cadena principal y provocando el aumento de volumen. Para que el compuesto vuelva a ser estable y neutro, los iones captan las moléculas de agua.

¿Qué usos tiene?

-ARTIFICIAL: Creación de nieve artificial y para hacer experimentos fáciles y sencillos.
-AGENTES ESPESANTES: Para aumentar la viscosidad del agua en algunas ocasiones donde se necesita.
-RECUBRIMIENTO: Aislamiento de centrales eléctricas y cabes ópticos
-Pañales absorbentes
-Toallas sanitarias
-Limpieza de residuos médicos en hospitales
-Absorción de agua en fugas
-Acondicionamiento de tierra en jardines para que retengan una mayor cantidad de agua
AGLUTINANTES:
Las emulsiones de poli acrilato se utilizan en las suspensiones de pigmento especialmente en pinturas acrílicas y de látex.
VIDRIO:
Aparte de sus populares aplicaciones como adhesivo, el poliacrilato también es conocido por la elaboración a partir del de placas de vidrio resistentes a la rotura. El llamado vidrio acrílico, un polímero sintético de metacrilato de metilo, es un plástico transparente que se suele comercializar bajo la marca Plexiglas
ESPESANTES Y DISPERSANTES:
Los poliacrilatos de sodio se suelen utilizar en productos de consumo y actúan como espesantes hidrófilos para aumentar la viscosidad en sistemas acuosos.
ABSORBENTES:
Debido a su capacidad para absorber el agua, los poliacrilatos de sodio también se utilizan como absorbentes de uso comercial e industrial. La suma de la sal de hidróxido de sodio al polímero neutro de poliacrilato crea grupos de carga positiva y negativa a todo lo largo del polímero. Cuando es expuesto al agua, una sustancia polar por naturaleza, las moléculas de agua son atraídas a los grupos con carga y se unen a la cadena del polímero, creando una sustancia gelatinosa, viscosa.

¿Qué daño produce al ambiente?

Aunque los pañales desechables contribuyen al confort y comodidad de los bebés y por ende facilitan la vida de sus padres, su uso conlleva riesgos sanitarios y ambientales poco valorados, señaló el Partido Verde Ecologista de México.

 Mariana Boy Tamborrell, secretaria de Ecología y Medio Ambiente del CEN pevemista, aludió que en su fabricación se utilizan componentes químicos entre los que destacan el poliacrilato de sodio; dioxinas -sustancia cancerígena- además del tributil-estaño, un contaminante tóxico del que se conoce causa problemas hormonales, entre otros materiales incluidos los que provienen del petróleo, esto de acuerdo con la Agencia de Protección Medioambiental (EPA, por sus siglas en inglés).

 Agregó que el 14 por ciento de los residuos sólidos urbanos generados en México corresponden a pañales desechables, según información proporcionada por el Programa de Naciones Unidas para el Medio Ambiente (PNUMA) y el gobierno de Suecia.

¿Cuál es la forma correcta para desecharlo?

Se puede eliminarse de forma segura en CONTENEDORES DE BASURA REGULARES, ya que puede biodegradarse y libera ningún subproductos nocivos sobre la descomposición química. Porque  cuando el producto químico entra en contacto con una gran cantidad de agua derramada en una zona, que puede causar la zona para llegar a ser muy resbaladizo.

 http://quimica-explicada.blogspot.mx/2010/06/poliacrilato-de-sodio-nieve-artificial.html

http://www.pvchih.org/not_detalle.php?id_n=248

HIPÓTESIS:

• Pensamos que el polacrilato de sodio será fino y blanco como el azúcar glass.
• Que al ponerle agua aumentara su volumen gracias a su capacidad de absorción.

MATERIAL:

• 1 pañal desechable.
• 1 frasco de boca ancha de 1 litro aprox.
• 1 balanza.
• 1 bolsa de plástico mediana.
• 1 agitador de madera o vidrio.
• 1 pipeta de 10 ml.
• Agua de la llave.
• Papel de baño o servilletas.
• Cubrebocas.
• Lentes
• Guantes.

PROCEDIMIENTO:

1. Coloquen el pañal dentro de la bolsa de plástico y rásguenlo para sacar el relleno de algodón. Demenucen el algodón dentro de la bolsa, sacudiéndola de vez en cuando. De esta manera, el polvo blanco cristalino de poliacrilato de sodio se acumulará en el fondo de la bolsa.
2. Pesen el polvo extraído con una balanza y determinen la masa de poliacrilato de sodio que contiene un pañal. Vacíen el polvo al frasco.
3. Midan 50 ml de agua con el vaso de precipitado y agréguenlos al polímero. Agiten suavemente con la varilla de vidrio hasta que el agua se absorba.
4. Continúen añadiendo 10 ml de agua cada vez. Usen el agitador para mezclar el agua y el poliacrilato y una tira de papel de baño para verificar que se absorbe el agua que agreguen. Recuerden registrar la cantidad de agua que añadan y describan cómo cambian las propiedades de la mezcla al agregar más líquido.
5. Cuando observen que la tira de papel de baño se humedece al tocar la mezcla, añadan el agua de 1 ml en 1 ml hasta que la tira de papel salga mojada.
6. Midan la masa final del poliacrilato de sodio ya hidratado y registren el resultado.

OBSERVACIONES (IMÁGENES Y DESCRIPCIÓN):

Se colocaron ambos pañales dentro de la bolsa de plástico y se rasgaron para sacar el relleno de algodón.

Los agitamos para obtener el polvo de polacrilato de sodio.

(el polvo obtenido)

Se peso el vaso solo y luego se peso con el polacrilato .

Medimos 50 ml de agua con el vaso de precipitado y los agregamos al polímero. Agitamos suavemente con la varilla de vidrio hasta que el agua se absorbiera.

Continuamos añadiendo 10 ml de agua cada vez. Usamos el agitador para mezclar el agua y el poliacrilato y una tira de papel de baño para verificar que se absorbia el agua que agregamos.

Medimos la masa final del poliacrilato de sodio ya hidratado.

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

1. Determinen el máximo volumen de agua que la masa de poliacrilato de sodio absorbe el pañal.       Pañal de marca: 476g               Pañal x: 450
2. Comparen sus resultados con los de otros equipos y expliquen las diferencias. En todos los equipos el pañal de marca fue el que mas agua absorbió y que este contenia mayor cantidad de polacrilato en polvo.
3. Dividan el volumen total de agua absorbido entre la masa inicial del poliacrilato.  Esa cantidad es una medida de cuánta agua absorbe el polímero por unidad de masa (ml/g)                                Pañal de marca: (476ml/3g) =158.6 ml/g               Pañal x : (434ml/2.8g)= 155ml/g                                  Cada gramo de poliacrito de sodio abrsorbe 1.048275862 ml.
4. Analicen y evalúen sus posibles errores en la medición de masas y volúmenes durante el experimento. Propongan estrategias para mejorar las mediciones y qué otros instrumentos de medición les facilitarían el trabajo.   

•    Podría haber ocurrido un error en el peso de poliactrilato, ya que es un polvo muy volátil y no podía quedar todo en el vaso de precipitado , ya que aunque sea un poco de el, queda en la vaso donde se pesa y ya no se pasa al vaso de precipitado
• Una estrategia seria saber dividir bien el polacrilato del algodón para medirlo todo y no desperdiciar esta fabulosa sustancia.
• Tuvimos errores porque no llevamos bien la cuenta de los ml que le agregábamos al poliacrito de sodio pero una forma mas exacta de poder hacerlo seria usando la probeta graduada y anotar la cantidad de agua que se le valla agregando.

MANEJO DE RESIDUOS:Coloquen el pañal en el contenedor de basura inorgánica y desechen el poliacrilato de sodio de acuerdo al protocolo que investigaron.