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Alquimia

La alquimia es una disciplina seudocientífica, considerada antecedente de la ciencia química y que aglutinó los conocimientos sobre la materia y sus transformaciones desde la antigüedad hasta la conformación del pensamiento científico en los siglos XVIII y XIX. Los principios de la alquimia. En esencia, la alquimia se asocia a una corriente filosófica especulativa que aunaba los diversos intentos de descubrir las relaciones del hombre con el cosmos y la materia que lo integra. Uno de los pilares de los trabajos de los alquimistas fue el estudio de la transmutación de unas sustancias en otras, basándose en las nociones de materia y forma definidas por Aristóteles. Más concretamente, el objetivo del saber alquímico se centró en la obtención del llamado elixir o piedra filosofal, que debería permitir la conversión de cualquier metal en oro y plata. A esta sustancia ideal, también llamada panacea universal, se le asignaban asimismo propiedades de curación de todas las enfermedades. ...

Biocarburantes

Carburantes logrados a partir de la materia orgánica, mediante determinados procesos biológicos. En primer término, hay que aclarar el significado de carburante, distinto al de combustible. Con este último nombre, se designa a cualquier sustancia capaz de arder. La madera, el papel, la tela, etc, son combustibles. Por el contrario, un carburante es una sustancia capaz de inflamarse cuando forma mezclas explosivas con el aire. La gasolina finamente nebulizada que se inyecta, mezclada con oxígeno, en los cilindros de los motores de explosión es un claro ejemplo de estos últimos. El origen de los biocarburantes nace del deseo de compatibilizar un desarrollo sostenido, imposible sin fuentes energéticas apropiadas, con el hecho indiscutible de que en un plazo de tiempo determinado, las reservas de combustibles fósiles, petróleo y carbón, se agotarán y con la realidad de que su empleo es causa de un fuerte deterioro del medio ambiente. Los biocarburantes presentan las siguientes...

El estudio de la química

La química es la ciencia cuyo ámbito de estudio cubre las características y propiedades de las sustancias, así como los intercambios de materia que se establecen entre ellas. Se trata probablemente de la disciplina experimental cuyo campo de acción se va expandiendo en mayor medida con el devenir del tiempo, dado el creciente número de nuevas sustancias y materiales sintetizados por el hombre. Fármacos, plásticos, plaguicidas o fertilizantes de la más diversa índole se incorporan continuamente a las distintas áreas de la actividad humana, mejorando las prestaciones de los empleados con anterioridad. Así sucedió en tiempos relativamente recientes con materiales como los cristales líquidos, cuyo uso permitió el paso de los voluminosos monitores de televisión y computadoras de sobremesa a las pantallas planas, que, entre otras cosas, hicieron posible el desarrollo de las computadoras portátiles. El paso siguiente en esta línea de evolución lo conforman los plásticos conductores,...

Elementos químicos

Se denominan elementos químicos o cuerpos simples aquéllas sustancias que están formadas por una sola clase de átomos. Todos ellos –con la excepción de los que son gaseosos a temperatura ambiente, los cuales son diatómicos– son monoatómicos. Su descubrimiento ha sido paulatino, según la Química ha ido avanzando, y, entre ellos, pueden diferenciarse dos clases: los naturales y los que se han logrado artificialmente. Desde el siglo XVIII, se intentó una clasificación de todos los elementos conocidos hasta el momento. En una primera taxonomía, se les distribuyó en dos grandes grupos: metales y no metales. Los primeros tenían dos propiedades específicas: ser buenos conductores del calor y de la electricidad y presentarse, a temperatura ambiente, siempre en estado sólido, con la excepción del mercurio, que, en esas condiciones, se halla en estado líquido. Por su parte, los no metales carecían de estas características. Esta clasificación no era satisfactoria, ya que, por ejemplo, en el...

Energía de fusión

Energía obtenida por un proceso de fusión nuclear mediante el cual dos núcleos atómicos, al colisionar, forman otro más pesado. En este tipo de transformaciones se desprende una gran cantidad de energía, procedente de la pérdida de masa que tiene lugar en ellos (de hecho, la fusión nuclear es la fuente energética del Sol y de las estrellas). Dado que es indiscutible la potencia de estos manantiales de energía, resulta muy atractiva la idea de reproducir artificialmente tales fenómenos en nuestro planeta, algo que, si pudiera realizarse, resolvería los problemas energéticos de la humanidad. Aunque teóricamente pueden darse diversas reacciones de fusión, desde el punto de vista práctico sólo son interesantes las que usan los isótopos del hidrógeno, el deuterio y el tritio.       .             . Debido a que 1 Mev es una unidad de energía que equivale a 1,6 · 10-13  julios, se deduce que si un gramo de deuterio y su correspondiente masa de tritio (aproximadamente 1,5 gramos) se...

Energías renovables

Conjunto de flujos de energía que no son susceptibles de agotamiento, ya que sus consumos son continuamente repuestos por la acción de agentes naturales. Este tipo de fuentes de energía ocupa un lugar preponderante en las investigaciones tecnológicas por varios motivos. El primero de ellos es el hecho indiscutible de que el petróleo acabará por agotarse, con lo que quedaremos privados de una importantísima fuente de energía; otro tanto sucederá con el carbón, combustible indispensable para las centrales térmicas. Es necesario, por tanto, hallarles sustitutos. Otro motivo es la dependencia que muchos países tienen con respecto a las naciones productoras de crudo, lo que les hace muchas veces ser víctimas de presiones económicas y políticas. Y, finalmente, no se puede ignorar la polución que originan estos combustibles fósiles, ni el impacto negativo que tienen en ciertas estructuras, como por ejemplo, el efecto invernadero. Los principales tipos de energías renovables son las...

Genómica

Rama de la Biología que estudia el conjunto de cromosomas de una especie, denominado genoma y que es responsable de las características generales de la misma. Desde tiempos remotos, se había observado que, frecuentemente, los hijos presentan rasgos físicos y psíquicos semejantes a los de sus progenitores. Por este motivo, en el mundo científico se planteó el interrogante de descubrir los mecanismos mediante los cuales se verificaba esa transmisión de peculiaridades. Tras una serie de pintorescas teorías propuestas en determinadas épocas, las primeras ideas coherentes y científicas fueron elaboradas en el siglo XIX por un fraile agustino, Gregor Mendel y sentaron las bases de la herencia genética. Sus trabajos, basados en la experimentación con unas determinadas plantas, los guisantes de jardín, cristalizaron en las llamadas leyes de Mendel, en las que, partiendo del concepto de fenotipo, se obtenía el genotipo que lo originó, a la vez que elaboraban las normas que rigen la...

Historia de la química

La química es la ciencia cuyo ámbito de estudio cubre las características y propiedades de las sustancias, así como los intercambios de materia que se establecen entre ellas. Se trata probablemente de la disciplina experimental cuyo campo de acción se va expandiendo en mayor medida con el devenir del tiempo, dado el creciente número de nuevas sustancias y materiales sintetizados por el hombre. Fármacos, plásticos, plaguicidas o fertilizantes de la más diversa índole se incorporan continuamente a las distintas áreas de la actividad humana, mejorando las prestaciones de los empleados con anterioridad. Los primeros atisbos de una actividad asimilable a la química en la historia de la humanidad pueden situarse en la conquista del fuego y en el descubrimiento de los medios para conservarlo y activarlo, así como en el desarrollo de las primeras técnicas metalúrgicas. En civilizaciones antiguas como la china, la india y la egipcia, la progresión de esas técnicas discurrió en paralelo a...

Iatroquímica

Rama de la Química y de la Medicina que basándose en la alquimia tiene por objeto la resolución química de cuestiones patológicas y fisiológicas del ser humano, precursora de la Química-Farmaceutica. Los alquimistas fueron investigadores que perseguían dos claros objetivos: la piedra filosofal y el elixir de la eterna juventud. La piedra filosofal era una sustancia capaz de convertir metales como el plomo o el mercurio en oro, mientras que el elixir de la eterna juventud, como su nombre indica, sería un líquido capaz de mantener al ser humano siempre con el vigor físico y mental propio de los años jóvenes. En su infructuosa búsqueda de esos dos principios, los alquimistas realizaron, sobre todo a escala de laboratorio, diversos descubrimientos y progresos que fueron cimiento de la moderna Química, destacando entre sus cultivadores S. Alberto Magno, no obstante, con el paso del tiempo, los alquimistas fueron abandonando el terreno científico, deslizándose progresivamente hacia la...

Industria alimentaria

Incluida entre las actividades industriales cuyo objetivo es la satisfacción de las necesidades más primarias de la sociedad, la industria alimentaria engloba el conjunto de procesos de obtención de los productos que proporciona la explotación de los recursos vegetales y animales destinados al consumo humano. Una vez obtenidos tales recursos, la industria de la alimentación comprende las numerosas técnicas y operaciones de transformación, elaboración, conservación y envasado de los distintos alimentos, así como los correspondientes mecanismos de distribución y comercialización. Evolución de la industria alimentaria. En una primera fase, la producción y el consumo de alimentos se establecía sobre la base de un ciclo que vinculaba directamente las fuentes de los productos, es decir, las granjas, las tierras de cultivo, las huertas y frutales o los centros de producción pesquera, con los mercados en los que estos se distribuían. Los procedimientos de conservación empleados en esta...

Industria farmacéutica

La industria farmacéutica es el sector de actividad industrial que se ocupa de la elaboración de todo tipo de principios activos de efectos medicinales, incorporados en una amplia diversidad de formatos, tales como comprimidos, cápsulas, preparaciones líquidas para inyección o para administración en gotas nasales, óticas u oculares, jarabes, pomadas, óvulos, supositorios, lociones, pomadas, aerosoles, parches transdérmicos, etc. También queda incluida en su marco de actuación la elaboración de vacunas. Se trata de un sector tecnológicamente avanzado, que alcanza cifras de producción que constituyen un porcentaje significativo en las economías de los países más desarrollados en este ámbito. En él convergen la investigación de nuevos fármacos, su producción y los aspectos relacionados con su mercadotecnia y su comercialización. Evolución de la industria farmacéutica. La elaboración de medicamentos sobre una base industrial empezó a gestarse en las primeras décadas del siglo XIX,...

Industria petroquímica

A partir de la década de 1860 comenzaron a construirse, sobre todo en los Estados Unidos y Rusia, unas instalaciones destinadas a la destilación del petróleo crudo y a la obtención de las diversas sustancias que éste contiene, siendo por aquel entonces el llamado gas de alumbrado, el queroseno posteriormente utilizado como combustible de los aviones, el derivado de petróleo más empleado. Nacía así la industria petroquímica, llamada a convertirse en uno de los grandes sectores de la moderna producción industrial. En las plantas petroquímicas se procede a la separación de los componentes del petróleo crudo a través de diversas técnicas. La más empleada es la destilación fraccionada, realizada a escala industrial en elevadas columnas de fraccionamiento en las que se calienta el crudo del que se van extrayendo sus integrantes, del más ligero al más pesado. Se destilan así metano, propano, butano, gasolina, queroseno, gasóleo, aceites lubricantes y asfaltos de diferentes densidades. ...

Industria química

La industria química comprende el amplio espectro de actividades destinadas a la obtención mediante procesos químicos de sustancias y materiales comercializados a gran escala. Ámbito de cobertura de la industria química. La aplicación generalizada de procedimientos químicos en la industria moderna hace que la industria química tenga un notable grado de implantación en otras áreas como la metalurgia, la siderurgia, la fabricación de medicamentos o la industria armamentística. No obstante, la industria química se centra en la elaboración de materiales específicos como plásticos, barnices y pinturas, fertilizantes, insecticidas y plaguicidas, detergentes, perfumes, fibras sintéticas y otros materiales de síntesis. En este último contexto, la industria química afronta en la primera década del siglo XXI una serie de retos relacionados con los denominados nuevos materiales. Se trata de estructuras como los nanomateriales, de dimensiones moleculares; los materiales inteligentes, que...

Inteligencia artificial

Aunque existen diferentes interpretaciones de este concepto, de forma bastante exacta y en su acepción más extendida, puede decirse que la inteligencia artificial es la rama de la Tecnología que tiene como finalidad el diseño de programas informáticos que produzcan reacciones y comportamientos análogos a los que se registra en los seres humanos. Lógicamente, el desarrollo de este tipo de sistemas pasa por el establecimiento de un concepto exacto de inteligencia, de las consecuencias de éste y de la relación de esa inteligencia con los procesos de aprendizaje, con lo cual, además de principios técnicos, hay que considerar aspectos filosóficos y psicológicos inherentes a la cuestión. En cualquier caso, el propósito es diseñar máquinas cuyos componentes imiten al cerebro en su organización y en su funcionamiento, como órgano capaz de elaborar decisiones lógicas a partir de unos determinados datos. De esta manera, el dispositivo electrónico tendría un cierto carácter biológico,...

Leyes ponderales de la química

Serie de principios químicos desarrollados sobre todo a finales del siglo XVIII y principios del XIX y que se consideran con leyes fundamentales de la química. Dichos principios fueron postulados y comprobados gracias a avances técnicos como el perfeccionamiento de la balanza, el desarrollo del análisis gravimétrico (mediante pesadas) cuantitativo y la mejora en el desarrollo de las reacciones de disolución. Algunas de las consideradas como leyes ponderadas de la química son:. Ley de conservación de la masa. Enunciada en 1789 por Antoine Laurent Lavoisier , uno de los fundadores de la ciencia química moderna, afirma que en toda reacción química la suma de las masas de las sustancias reaccionantes es igual a la masa total de los productos de la reacción. Es decir, que en las reacciones químicas la materia no se crea ni se destruye, sólo se transforma. Ley de las proporciones definidas. Fue enunciada en 1797 por Joseph-Louis Proust, trasladando el mismo principio de la anterior a...

Los desafíos de la química del siglo XXI

Los desafíos de la química del siglo XXI. La actividad de los químicos, desde la época de la mera especulación filosófico-científica a la de la ciencia química desarrollada sobre bases experimentales, pasando por la aproximación a la magia y al misterio de los alquimistas, no es otra cosa que el empeño en poner de manifiesto el secreto de la composición de la materia y de las transformaciones que en ella tienen lugar. Este anhelo puede interpretarse como algo impregnado de cierto espíritu trascendental. Así, los alquimistas, (los verdaderos alquimistas) no buscaban el enriquecimiento en sus experimentos, destinados a hallar la piedra filosofal o elixir que transmutara los metales en oro, sino que perseguían un medio que permitiera transformar al hombre y al universo, y puede decirse que sus esfuerzos no resultaron baldíos, ya que sentaron las bases de la química moderna. Los espectaculares avances registrados en el ámbito de la ciencia química han supuesto un radical...

Método científico

Bajo la denominación de método científico se conoce el desarrollo de hipótesis y deducción de leyes y teorías que conducen a predicciones, las cuales, una vez contrastadas experimentalmente, llevan a nuevas observaciones, en un proceso que se produce de manera continua y sin fin. El objetivo de las ciencias, especialmente de las experimentales, es establecer teorías que permitan conocer lo desconocido a partir de observaciones. Ello lleva a fundamentar los desarrollos teóricos en los resultados empíricos y, a su vez, a refrendar la validez de las teorías científicas por su valor predictivo o explicativo de los fenómenos naturales. Este conjunto de hipótesis contrastadas experimentalmente se reúne en un cuerpo doctrinal de conceptos y leyes de interrelación. El método científico concuerda la teoría con la experiencia y, además, es objetivo y tiene validez universal. Estas características se logran por medio de comprobaciones objetivas, independientes del observador. Precisamente,...

Método científico

El objetivo de la ciencia, especialmente de las experimentales en mayor o menor grado, es establecer teorías que permitan conocer lo desconocido a partir de observaciones. Ello lleva a fundamentar los desarrollos teóricos en los resultados empíricos y, a su vez, a refrendar la validez de las teorías científicas por su valor predictivo o explicativo de los fenómenos naturales. Este conjunto de hipótesis contrastadas experimentalmente se reúnen en un cuerpo doctrinal de conceptos y leyes de interrelación. Así pues, según el procedimiento aceptado del método científico, el comienzo de una ley está en las observaciones. A partir de ellas, se elabora una explicación racional y coherente de las mismas que recibe el nombre de hipótesis. El paso siguiente es el contraste de estas hipótesis en un doble plano: con nuevos hechos observados y con aplicación a predicciones. Si este contraste es positivo, la hipótesis se revela como veraz y pasa a la categoría de ley. En caso contrario, la...

Nuevos materiales y nuevas alternativas energéticas

Nuevos materiales y nuevas alternativas energéticas. Dos de las áreas del conocimiento químico que han experimentado un más significativo desarrollo en los últimos años son la de los llamados nuevos materiales y las investigaciones sobre las posibles alternativas energéticas al consumo de combustibles fósiles, incluidos en una fuente que, además de constituir uno de los elementos preponderantes en la contaminación de la atmósfera, es limitada en lo que a su disponibilidad se refiere, por lo que esta abocada al agotamiento en el marco de un periodo más o menos largo. Para los más pesimistas el plazo es de unas pocas décadas, mientras que puede ser de algunas más para los que confían en el hallazgo de nuevos grandes yacimientos. Los investigadores de estas ramas de la ingeniería química abordan en este contexto dos líneas de desarrollo. La química de los nuevos materiales, en la que se manejan nociones que hace apenas unos años podrían ser evocadoras del lenguaje de la...

Protocolo de Kioto

El Protocolo de Kioto sobre el Cambio Climático es un acuerdo internacional suscrito en 1997 en esa ciudad japonesa a instancias de las Naciones Unidas, en virtud del cual los países signatarios se comprometían a reducir sus emisiones de gases de efecto invernadero en torno a un 5% en el periodo comprendido entre 2008 y 2012. Los más significativos gases causantes del efecto que motiva el cambio climático son el dióxido de carbono, el metano y el óxido nitroso, aunque dentro del convenio quedaron encuadrados otros gases industriales también implicados en el proceso, como los hidrofluorocarbonos y el hexafluoruro de azufre, relacionados igualmente con el aumento del “agujero” en la capa de ozono atmosférico. Aunque de carácter vinculante, el protocolo tiene una fuerza de presión relativa, en tanto que países que se cuentan a la cabeza en las emisiones de gases de invernadero, como los Estados Unidos, China o la India, no lo han suscrito. Las principales áreas en las que el...