QUÍMICA VERDE

INTRODUCCIÓN:

La química orgánica en el siglo XX cambió al mundo, al darse nuevos medicamentos, insecticidad, adhesivos, textiles, tintes, materiales de construcción, compuestos y todo tipo de polímeros. Pero todos estos avances no vinieron sin un costo: todo proceso químico produce desechos que deben tratarse, incluyendo los disolventes de la reacción y productos secundarios tóxicos que pueden evaporarse en el aire o filtrarse en aguas subterráneas, si no se disponen de forma apropiada. Aún productos secundarios aparentemente inofensivos, deben enterrarse de forma segura o de lo contrario aislarse.

Puede que nunca sea posible hacer que la química orgánica sea completamente benigna, pero el conocimiento de que los problemas ambientales ocasionados por varios procesos químicos han aumentado dramáticamente en años recientes, ha dado lugar al surgimiento del movimiento llamado QUÍMICA VERDE.

Química Orgánica en particular, que tiene por objetivo prevenir o minimizar la contaminación desde su origen, tanto a escala industrial como en los laboratorios de investigación o de carácter docente. Es lo que se denomina Química verde. La Química Verde supone un paso más allá de lo que sería el mero hecho de un correcto tratamiento de los residuos potencialmente contaminantes que pueden generarse, como es evitar la formación de desechos contaminantes y propiciar la economía de tiempo y recursos. La Química Verde o Química beneficiosa para el medio ambiente se ocupa del diseño de productos y procesos químicos que reducen o eliminan el uso y producción de sustancias peligrosas,(Tippens,20015).

1.1 Química orgánica en la industria

La Química Orgánica es la parte de la Química que estudia los compuestos del carbono. No obstante hay compuestos de carbono que no son orgánicos. Entre estos están el CO2, el CO, el ácido carbónico, los carbonatos y los hidrógenocarbonatos que son compuestos inorgánicos. 

Química Orgánica Industrial está dedicado tanto a los productos orgánicos naturales como a aquellos que se preparan en un laboratorio o en una factoría a causa de su utilidad. Los productos orgánicos tienen usos muy diversos, desde un perfume, utilizado para aumentar el atractivo de una persona, un explosivo para efectuar voladuras y construir túneles, una fibra para confeccionar tejidos más resistentes, ignífugos o inarrugables, un plástico que proporcione superficies no adhesivas y/o pueda utilizarse como componente de lubricantes sólidos o un aislante para las viviendas para reducir el consumo energético de calefacción y refrigeración.

Química Orgánica Industrial está dedicado tanto a los productos orgánicos naturales como a aquellos que se preparan en un laboratorio o en una factoría a causa de su utilidad. Los productos orgánicos tienen usos muy diversos, desde un perfume, utilizado para aumentar el atractivo de una persona, un explosivo para efectuar voladuras y construir túneles, una fibra para confeccionar tejidos más resistentes, ignífugos o inarrugables, un plástico que proporcione superficies no adhesivas y/o pueda utilizarse como componente de lubricantes sólidos o un aislante para las viviendas para reducir el consumo energético de calefacción y refrigeración, (Sanz,2004).

1.1 Química verde

La química verde es una nueva y revolucionaria forma de enfocar la síntesis de nuevas sustancias químicas que tiene como objetivo hacer una química más amigable con la salud y el medio ambiente. La idea básica consiste en introducir en la fase de diseño y desarrollo de nuevas sustancias, productos o materiales previsiones sobre su potencial impacto en la salud y el medio ambiente y desarrollar alternativas que minimicen dicho impacto.

"Al ofrecer alternativas de mayor compatibilidad ambiental, comparadas con los productos o procesos disponibles actualmente cuya peligrosidad es mayor y que son usados tanto por el consumidor como en aplicaciones industriales, la química verde promueve la prevención de la contaminación a nivel molecular".

         

   La química verde se basa enel diseño y la innovación a nivel molecular, la química             verdes  ha constituido como una poderosa herramienta que contribuye a:

           · Reducir el riesgo químico asociado al uso y manufactura de los productos químicos.

· Reducir o eliminar el impacto ambiental de las aguas residuales y la dispersión de contaminantes en la atmósfera.

· Reducir el uso intensivo del agua y la energía. 

· Reducir el impacto ambiental de los productos químicos una vez usados.

· Minimizar el flujo de materia desde los recursos naturales no renovables hasta los procesos productivos,( Sharpless,2008).

1.1.1 Polímeros sintéticos

Se considera que los alimentos es la vía de exposición a sustancias toxicas de la población en general. La contaminación de los alimentos consiste en la presencia de estos y otros productos relacionados con sustancias toxicas riesgosos para la salud, los principales son:

• Arsénico:

Un estudio encontró que 10% de los jugos de manzana tenían altos niveles de arsénico. Pero este elemento acecha también en otros alimentos:
El arsénico es especialmente común en las hojas de los vegetales y en el germen de los granos

La exposición a altos niveles de arsénico en los alimentos o el agua elevaría el riesgo de padecer cáncer de piel, vejiga y pulmón, además de problemas cardíacos, y provocaría un mal desarrollo de los niños. 

• Mercurio:

El mercurio es un metal que suele encontrarse principalmente en los pescados grandes, como el salmón o el atún, según explica la Administración de Alimentos y Drogas (FDA por sus siglas en inglés. Los principales riesgos son para los bebés no nacidos y la para los niños pequeños, ya que el mercurio puede afectar el desarrollo del cerebro y del sistema nervioso.

• Dioxinas: Las dioxinas son parte de los desechos industriales, que contaminan el agua y los suelos. Estas sustancias llegan a los animales de ganado y se depositan en sus cuerpos, por lo que es común encontrarlas en lácteos y carne, aunque también en aves y huevos, informa la Organización Mundial de la Salud (OMS).Según la OMS, una larga exposición a las dioxinas puede provocar alteraciones en el sistema inmunológico, desbalance hormonal, y problemas reproductivos, además, en los niños, provocarían problemas en el desarrollo del cerebro y sistema nervioso. 

• Los pesticidas: son tóxicos por naturaleza: están diseñados para matar cosas que no son buenas para las plantas. El problema es que permanecen en las frutas y verduras, por lo que al comerlas tomamos una dosis de pesticidas.

• Hormonas: Algunos animales son inyectados con hormonas, especialmente estrógeno, para acelerar su crecimiento o, en el caso de las vacas, para aumentar la producción de leche. Estas hormonas permanecen en los alimentos pueden ser absorbidas por quien los come.

                      

1.1.2 Componentes tóxicos naturales 

Los alimentos tienen cuatro fuentes principales constitutivas de elementos tóxicos: naturales, intencionales, accidentales, y/o generadas en el proceso; en algunos casos pueden llegar a ser mortales.

Los tóxicos naturales son inherentes al producto con concentraciones mayores o menores a lo normal, que puede llegar a confundir especies tóxicas con las inocuas, como sucede con algunos hongos, estos se conocen como xenobióticos. Los tóxicos intencionales son los agregados artificialmente, como por ejemplo los aditivos, que pueden generar en algunos consumidores efectos secundarios. Los tóxicos accidentales son los de mayor peligrosidad para la salud humana, dado que se desconocen las condiciones en que llegó el factor contaminante al alimento y sus características. Los tóxicos generados durante el proceso se presentan en alguna de las etapas de elaboración del mismo, como puede ser en el asado.

En los alimentos se presentan dos tipos de sustancias dañinas, las primeras son las denominadas como agentes tóxicos, aquellos que tienen la capacidad de producir anormalidad fisiológica o anatómica a corto plazo en el organismo. El otro tipo es el agente antinutricional, cuya sustancia está presente en los alimentos con la capacidad de reaccionar o interferir con las propiedades nutricionales de los alimentos, que pueden ser: antienzimas, antivitaminas o secuestrantes de minerales.

Algunos tóxicos presentes de manera endógena en los alimentos son:

• Los glucósidos cianógenos, (cianuro), se encuentra en las semillas del albaricoque, manzanas, cerezas, almendras, papaya y nectarinas.

El arsénico se activa en la sandía en su proceso de oxidación (contacto con el medio ambiente), por lo que se recomienda comer inmediatamente, una vez pelada.
La solanina es un tóxico natural en los alimentos que puede causar alteraciones estomacales, en algunos casos alucinaciones o puede llegar a ser fatal, si se consume en proporción mayor a 6 gramos por kilo de peso. Esta sustancia se presenta, por ejemplo, en la papa, cuando por efectos de la luz solar la cáscara se torna verde.
Aceites y grasas.

• Los alimentos, por sus componentes, aumentan los gases estomacales, generando la molesta flatulencia, entre ellos están: los alimentos ricos en hidratos de carbono de absorción lenta: lentejas, garbanzos, fríjol, maíz y pastas. En la leche de vaca y sus derivados. En vegetales y verduras, como coliflor, repollo, cebolla, alcachofa, pepino, rábano, espárragos, pimentón verde. En las frutas como la pera, uvas, ciruelas. Y en las setas como champiñones.

                

                   1.1.3 Sustancias adicionadas intencionalmente 

Los aditivos son sustancias o mezcla de estas, utilizadas en la industria alimentaria para facilitar la elaboración, envasado, conservación, transporte o mejorar las cualidades organolépticas de los alimento, contribuyen de forma considerable a que la oferta de alimentos sea segura, salubre, accesible y abundante en el mundo.

Las principales funciones son: 

• Asegurar la seguridad y la salubricacio

• Contribuir a la conservación.
• Hacer posible la disponibilidad de alimentos fuera de temporada.
• Aumentar o mantener el valor nutritivo.
• Potenciar la aceptación del consumidor.
• Facilitar la preparación del alimento.
• Proceden de varias fuentes de origen natural:
• Antioxidantes, ácido ascórbico de la fruta, el tocoferol de los aceites vegetales.

• Colorantes, carotenoides de las frutas y verduras
• Emulgentes (derivados de aceites comestibles y ácidos orgánicos).
• Espesantes, tales como los almidones y la celulosa, ambos modificados.
• Aditivos artificiales: antioxidantes, como el butilhidroxianisol (BHA), colorantes (por ejemplo, el carmín de índigo y el amarillo de quinoleína), y edulcorantes, como la sacarina,(Guzman,2007).

                           

1.1.4 Sustancias toxicas de origen microbiano

Las toxinas microbianas son toxinas producidas por microorganismos, incluyendo bacterias, virus y hongos. Las toxinas microbianas son determinantes importantes de la virulencia responsable de patogenicidad microbiana y/o evasión de la respuesta inmune del hospedador. Algunas toxinas bacterianas, tales como neurotóxicas las botulínicas, son las más potentes toxinas naturales conocidas. Sin embargo, las toxinas microbianas también tienen usos importantes en investigación médica e investigación. Aplicaciones potenciales de investigación de toxinas incluyen el combate de la virulencia microbiana, el desarrollo de nóveles drogas contra el cáncer y otros medicamentos, y el uso de toxinas como herramienta en neurobiología y biología celular,(Herrero,2009).

Las más peligrosas son:

• Neurotóxica botulínica
•  Toxina antracita
• Cito toxina subtilasa 
• Toxina de Pasteurella multocida

VIDEO PREVIO:


https://www.youtube.com/watch?v=nEGonsRtPFM

                 

     

                       1.1.5 Componentes y aditivos no intencionales

 Los contaminantes y aditivos no intencionales son: Fumigantes, solventes de extracción, cancerígenos del ahumado, pesticidas y herbicidas. Productos de oxidación lipídica. Metales pesados, bifenilos poli clorados y policromados, naftalenos, clorados.

Efectos de aditivos: 

•  Glutamato monosodico.
• Edulcorantes artificiales como aspartamo, sacarina, yciclomato sódico
• Antioxidantes en los alimentos aceitosos o grasos.
• Acido benzoico en jugos de fruta.
• Sulfitos en la cerveza, el vino y las verduras enlatadas, loscuales pueden empeorar el asma..
• Nitratos y nitritos en productos cárnicos, gelatinas,almidón de maíz, ceras, y emulsificantes.

                    



https://es.scribd.com/doc/149415356/CONTAMINANTES-Y-ADITIVOS-NO-INTENCIONALES-pptx

CONCLUSIÓN:

En los tiempos actuales en que los conceptos de desarrollo sustentable, ecología, cambio climático y calentamiento global son conceptos que manejamos casi cotidianamente y que implican una con- ciencia cada vez mayor acerca de los efectos de las actividades humanas sobre el ambiente, es importante destacar la influencia que las ciencias y en especial la química poseen sobre estos conceptos. El desarrollo de la química verde está en una etapa crucial, donde se ha demostrado cómo es posible mejorar los procesos actuales con el fin de abatir los efectos de las actividades humanas sobre nuestro planeta.

El principal problema de la química verde, es que no llega a las empresas, habitualmente por utilizar reactivos más caros que éstas son reticentes a introducir (aunque como dice el artículo, esto supone ahorros en otras partes como la gestión de residuos o la seguridad).

GLOSARIO:

1. Polimeros: Sustancia química que resulta de un proceso de polimerización.

2. Xenobioticos: compuestos cuya estructura química en la naturaleza es poco frecuente o inexistente debido a que son compuestos sintetizados por el ser humano en el laboratorio.

3. cianogenos: compuesto químico con la fórmula (CN)2. Por la naturaleza del grupo CN (cianuro), este compuesto se comporta como un halógeno, llegando a considerarse incluso como un pseudohalógeno.  

4. Quinoleina: son compuestos orgánicos heterocíclicos formados por la unión de un núcleo derivado del benceno y otro piridínico; además estos compuestos poseen un isómero denominado isoquinoleína.

5. Microbiano: De los microbios o relacionado con el microbio. 

6. Patogenicidad: capacidad para producir enfermedad en huéspedes susceptibles. Asimismo es un atributo del género y especie. Así por ejemplo: el género Salmonella es patógeno para los vertebrados pero Salmonella typhi es solo patógeno para el hombre.

7. Botulinicas: es una neurotoxina elaborada por una bacteria denominada Clostridium botulinum. Se trata de uno de los venenos más poderosos que existen.

8.Bifenilos: es un compuesto orgánico sólido cristalino desde incoloro a amarillo claro. Posee un aroma muy agradable.

9. Naftalenos: es un sólido blanco que se volatiliza fácilmente y se produce naturalmente cuando se queman combustibles. También se llama alquitrán blanco y se ha usado en bolas y escamas para ahuyentar las polillas.

10. Toxina: Sustancia tóxica producida en el cuerpo de los seres vivos por la acción de los microorganismos.

BIBLIOGRAFIA.

• Guzman,M.S.2015.Quimica organicaII.Primera edision. México
• Tippens,P.2007.Introduccion a la quimica verde. Mexico:McGraw-hill

• Sarpless,B.2005.Quimica sostenible.segunda edision.mexico