BAQUELITA Antecedentes
La baquelita fue la primera sustancia plástica totalmente sintética, creada en 1907 y
nombrada
así
en
honor
a
su
creador,
el belga gana ganado dorr
del del Premio
obel en obel en !uímica Leo "ae#ela "ae#eland nd$$ %ebi %ebido do al apel apelli lido do del del crea creado dorr, el nomb nombre re correcto en espa&ol debería ser ba#elita$ '($)ar*erl, 19+ .dolf *on "aeyer e/periment e/periment con este material en 17 pero no complet su desarrollo$
2ue
también
uno
primeros polímeros sintéticos polímeros sintéticos termoestables conocidos$ (e
de
los
trata
de
un fenoplástico que fenoplástico que hoy en día a3n tiene aplicaciones interesantes$ 4ste producto puede moldearse a medida que se forma y endurece al solidificarse$ o conduce la electricidad, electricidad , es resistente resistente al agua y los sol*entes, sol*entes, pero fácilmente mecani5able$ 4l alto grado de entrecru5amiento de la estructura molecular de la baquelita le confiere la propiedad de ser un plástico termoestable6 una *e5 que se enfría no puede *ol*er a ablandarse$ ablandarse$ 4sto lo diferencia de los polímeros termoplásticos, que pueden fundirse y moldearse *arias *eces, debido a que las cadenas pueden ser lineales o ramificadas pero no presentan entrecru5amiento, y por ello se clasifica como termofio$ La baquelita, sinteti5ada a partir de fenol y formaldehído entr en la industria en 1907$ (e trata de un fenoplástico que a3n actualmente tiene aplicaciones de interés$ 4ste producto puede moldearse a medida que se forma y resulta duro al solidificar$ o conduce la electricidad, es resistente al agua y los sol*entes, pero fácilmente mecani5able$ (u permisi*idad dieléctrica relati*a es 0,+8$ 4l alto grado de entrecru5amiento de la estructura molecular de la baquelita le da la propiedad de ser un plástico termoestable$ (u amplio espectro de uso la hi5o aplicable en las nue* nue*as as tecn tecnol olog ogía ías s de ento entonc nces es,, como como carc carcas asas as de telé teléfo fono nos s y radi radios os y estructuras de carburadores$ 4n 1910 "ae#eland fund la eneral "a#elite :ompany y en 191 ya se usaban las resinas resinas de fenol;fo fenol;formal rmaldeh dehído ído para para aislami aislamiento entos s eléctri eléctricos$ cos$ Para Para 190 190 se estima que <= ramas de la industria industria se beneficiaban beneficiaban directamente directamente de la baquelita$
4n la década de los 0>s la baquelita era muy apreciada, los más famosos dise&adores de 4stados ?nidos la utili5aban y lleg a ser el epítome del @.rt;%ecA con una gran *ariedad de formas, no siempre funcionales$ 4n 197 e/piraron las patentes de "ae#eland del proceso de fabricacin de la baquelita$ Para el final de los =0>s muchos otros plásticos entraron en competencia con la baquelitaB éstos tenían la gran *entaa de que podían colorearse fácilmente en cualquier color deseado, a diferencia de la baquelita, que solo podía prepararse en colores oscuros$ 4n 19=9 "ae#eland *endi la "a#elite :orporation a ?nion :arbide$ %esde 1980 la glamorosa *ida cotidiana de la baquelita se fue des*aneciendo, opacada por los llamati*os colores de otros plásticos, sin embargo, aun hoy la baquelita y otras resinas relacionadas son importantes como aislantes, partes de apagadores, asas de cacerolas, etc$ Las resinas de fenol;formaldehído se pueden preparar a partir de fenol y formaldehído 4n donde se usa un catali5ador alcalino y e/ceso de formaldehído, obteniéndose una estructura con enlaces cru5ados en un solo paso 'resina de @una etapaA-$ Los metilolfenoles se condensan para dar polímeros de bao peso molecular lineales que se llaman resoles$ Las estructuras características son6
Por calentamiento posterior, los grupos metilol libres se condensan para dar un polímero con enlaces cru5ados$ Las polimeri5aciones con monmeros de funcionalidad mayor de dos son difíciles de *isuali5ar porque los productos son tridimensionales$
2ig$ 4structura tridimensional de la "aquelita
Aparatos, instrumentos y materiales utilizados
Pipeta$ Cidrio de relo :ucharilla
Parrilla :ampana e/traccin
Metodología
2ormaldehido de
<0D E<:l al 10D
al
Inicio
Preparación de soluciones Solución de formaldehído al 40% Solución de NH4Cl al 10%
en
a Aada 0"# ml de NH4Cl
Colocar 2 ml de formaldehido
Charolita de aluminio Aada 2 ! de fenol
a
Caliente la me$cla lentamenteParrilla en la campana con
Hasta 'ue la me$cla se opa'ue sando un &ao de a!ua
Hasta 'ue la masa tome un color amarillo a ro(o Caliente a temperatura alta
Solidi)'ue a una temp" *e 1+0,1-0 .C
*esprenda la resina del recipiente
/in
Datos y obseraciones
Para la síntesis de la baquelita se prepar 3nicamente la solucin de E <:l al 10D, el cual se reali5 con un tipo de concentracin *olumen;*olumenB puesto que el formaldehido ya tenía una concentracin del <0 D$ (e le agreg el contenido solicitado en la práctica a la charolita de aluminio para posteriormente someterlo a calentamiento en un ba&o de agua, hasta que la me5cla tomo un color opaco se retir del ba&o de agua y posteriormente se calent a fuego directo hasta que tornara un color de amarillo a roo$ .l alcan5ar este color se de solidificar la me5cla, teniendo finalmente
las
siguientes características6
:olor amarillento$ 4ndurecimiento al solidificarse$ Fbteniéndose 0$<+ g de resina
!esultados y an"lisis G:uál es la reaccin que está ocurriendoH
4s una reaccin por condensacin donde se forman por e/pulsin de peque&as moléculas de monmeros que contiene al menos dos grupos funciones por molécula 'el alcohol y el aldehído-, el cual se efect3a con catali5adores ácidos o básicos 'E <:l-$ 'I$ Iolb, 199
La estructura de la baquelita
4n la formacin de la baquelita el primer paso es la sustitucin electrofilica del fenol por el formaldehido en posiciones orto y para6
4n una segunda etapa, una parte del fenol hidro/imetilado pierde EF intramolecularmente6
4n un tercer paso ocurre una reaccin de adicin con una molécula de fenol6
La repeticin sucesi*a de los pasos y = conduce a un compuesto de alto peso molecular, con muchas uniones co*alentes trans*ersales y, por consiguiente, con una estructura rígida6
#uestionario de pre laboratorio
1$ Las resinas epo$i, pl"sticos re%orzados, policarbonatos y polisul%onas, &son polímeros termopl"sticos o termo%i'os( &por )u*(
(on polímeros termofios, ya que no se funden al ele*arlos a altas temperaturas, sino que se queman, siendo imposible *ol*er a moldearlos$ + Las resinas epo$i, policarbonatos y polisul%onas, son polímeros de condensaci-n &#u"l sería la mol*cula pe)ue.as )ue se elimina en cada una de estas polimerizaciones( &/or )u* se dice )ue esta polimerizaci-n es de crecimiento por pasos y no de crecimiento en cadena(
La molécula peque&a que se elimina en cada una de estas polimeri5aciones es el agua$ Porque en la polimeri5acin por crecimiento en etapas, las cadenas en crecimiento pueden reaccionar entre sí para formar cadenas a3n más largas$ 4sto es aplicable a cadenas de todos los tama&os$ 4n una polimeri5acin por crecimiento de cadena slo los monmeros pueden reaccionar con cadenas en crecimiento$
La
mayoría
de
las
polimeri5aciones
en
etapas
es
por
Frgánica
de
las
policondensacin$
!e%erencias
($
)ar*el
'19+-$
Jntroduccin
a
la
!uímica
)acromoléculas de (íntesis$ (egunda edicin$ 4dit$ Ke*erté ($.$ I$ Iolb '199-$ !uímica para el nue*o milenio$ Fcta*a edicin$ 4dit$ Pearson$ )é/ico $ Lebel '1971-$ !uímica orgánica$ (egunda edicin$ 4dit$ Ke*erté ($.$
