Fundamentos de Química Industrial: Ácido Sulfúrico, Fertilizantes y Tensoactivos

Ácido Sulfúrico

Conocido históricamente como aceite de vitriolo. El ácido diluido ataca al hierro; por ello, se utiliza en estado concentrado, ya que permite la formación de óxidos protectores. Sus etapas de producción incluyen:

• Obtención de gases sulfurosos.
• Depuración de gases sulfurosos.
• Oxidación catalítica por contacto.
• Absorción de trióxido de azufre.

Fertilizantes

Sustancias que proporcionan elementos nutritivos al suelo (nitrógeno, fósforo y potasio). Su función agrotécnica puede ser directa (planta) o indirecta (suelo).

Clasificación

• Según composición: Simples (un elemento nutritivo) o mixtos (varios elementos).
• Estado físico: Sólido o líquido.

Tipos de fertilizantes simples

• Amoniacales: Cloruro de amonio, sulfato de amonio.
• Nítricos: Nitrato de sodio, nitrato de calcio.
• Amoniacal-nítrico: Nitrato de amonio.
• Amídicos: Nitrógeno en forma de NH₂.

Nitrato de Amonio

Sustancia blanca, soluble en agua. Presenta riesgos térmicos: a 30 °C ocurre la desestabilización de los cristales, a 100 °C su descomposición y a 235 °C existe peligro de explosión. Sus etapas son: neutralización, concentración y secado granulador.

Urea

Sustancia cristalina e incolora que se descompone a temperaturas superiores a 130 °C. Etapas: síntesis, descomposición de carbamato de amonio, separación de sustancias y evaporación-granulación/cristalización.

Jabones y Tensoactivos

Los jabones son compuestos anfifílicos (con afinidad polar hidrófila y apolar hidrófoba). Los tensoactivos o surfactantes poseen la propiedad de reducir la tensión superficial del agua.

Clasificación de tensoactivos

• Aniónicos: Se disocian en un anión anfifílico y un catión de metal alcalino. Uso comercial y doméstico.
• Catiónicos: Se disocian en un catión anfifílico y un anión halógeno. Excelentes bactericidas.
• No iónicos: No forman espuma. Uso industrial.
• Anfóteros: Sensibles al pH. Utilizados en la industria farmacéutica.

Las disoluciones de jabón emulsionan grasas y aceites por su acción detergente. Existen jabones inhibidores de espuma (C20 y C24) y tipos específicos según su uso: calcio y magnesio (impermeabilizantes), zinc y magnesio (polvos faciales), aluminio (tintas), plomo (medicina) y colofonia (solubles en alcohol).

Detergentes (Sindet)

Su ingrediente activo mide la fuerza limpiadora en función de la relación ácido-base. Etapas: alquilación (dodeceno + benceno), sulfonación (óleum), neutralización (NaOH) y acondicionamiento.

Componentes adicionales

• Coadyuvantes: Mejoran la detergencia, abaratan el producto, permiten el lavado selectivo y aportan acción antibacterial o blanqueado.
• Aditivos: Aportan propiedades ajenas a la acción detersiva.
• Cargas: Sustancias sin función limpiadora utilizadas para lograr una concentración adecuada y aumentar el volumen o peso del producto.