Y yo quiero ser...Química
(Por
Mª Mercedes Pastor Blas)
¡Me encanta la
Química!; me quedo con la boca abierta cuando mi profe hace experimentos en
clase y nos dice que Química es todo lo
que nos rodea. Cuando le digo a mis amigos que quiero ser química, algunos
me preguntan que eso para qué sirve, que si tiene futuro, que si hay
trabajo…Otros ponen una cara horrorosa y me cuentan que los químicos destruyen
el mundo, que fabrican bombas, que sintetizan drogas (Fig. 1).
Fig. 1. Químico malo visto por
algunos.
Me preguntan
si quiero ser como el protagonista de la serie Breaking Bad, un frustrado profesor de Química de un instituto que
cuando le diagnostican un cáncer terminal contacta con un antiguo alumno suyo
para fabricar y vender metanfetamina (un potente psicoestimulante) y de ese
modo asegurarle el bienestar económico de su familia cuando él muera. Hay otros
que me dicen, que ellos sólo consumen productos “libres de químicos”…, porque
para ellos la palabra químico es sinónimo de toxinas o de veneno.
Fig. 2. Mi profesora de
Química.
Pero yo creo
en lo que dice mi profe (Fig. 2), que la química no es ni buena ni mala, y que,
como todo, depende del uso que hagamos de ella. Así que un día nos dijo que
íbamos a preparar una “bomba de vitaminas” y vino a clase cargada de naranjas y
un exprimidor. Le echamos una mano a exprimir naranjas y nos sentamos en el
patio a disfrutar de nuestro “almuerzo natural supuestamente libre de
químicos”, como nos dijo. Pero de vuelta a clase, nos dibujó en la pizarra una
fórmula llena de átomos de carbono (C), hidrógeno (H) y oxígeno(O) y una letra
seguida de un número (Fig.3). Nos dijo que esa molécula química se llama ácido
ascórbico y que está presente en el zumo de naranja natural que acabábamos de
bebernos. Además, el ácido ascórbico está catalogado como E300, que lejos de
ser un malvado aditivo, no es sino vitamina C. Precisamente la falta de
vitamina C produce una enfermedad conocida como escorbuto, muy común entre los
marineros que realizaban largas travesías durante la Edad Media y la Edad
Moderna, ya que entonces la obtención de frutas y verduras era muy complicada.
Así que, si vemos escrito E300 en la etiqueta de un producto alimenticio, no
tenemos que asustarnos.
Fig. 3. Ácido ascórbico,
presente en el zumo de naranja.
Aquellos que
desarrollan un odio irracional a cualquier producto químico, conocido como
quimiofobia, deberían saber que absolutamente todo está compuesto por átomos y
moléculas por lo que, como dice mi profe, todo
es química. Por ejemplo, cuando echamos vinagre a una ensalada, estamos
rociándola con ácido acético, también llamado ácido metilcarboxílico o ácido
etanoico (C2H4O2), el queso no sale de la vaca
tal cual, sino que sufre un proceso químico llamado fermentación, la sal no es
otra cosa que cloruro sódico (NaCl) y el azúcar común es sacarosa (C12H22O11).Por
tanto, no podemos hablar de natural o químico, sino de productos químicos
naturales y de productos químicos artificiales (o sintéticos).
Mi profe nos
contó otro día en clase que la población mundial está creciendo de manera
exponencial y que cada vez hay mayor demanda de alimentos, de medicamentos, de
agua, de ropa, de combustibles…. Muchos de esos recursos son limitados, los
combustibles fósiles se están agotando, en muchos países no hay agua potable y
mucha de la ropa que llevamos puesta se fabrica en países donde las condiciones
de trabajo no son las adecuadas. Además, el hombre cada vez genera más desechos
y éstos necesitan ser tratados antes de arrojarlos al suelo, al aire o al agua.
Dice que los químicos podemos hacer mucho por mejorar las condiciones de vida
en países subdesarrollados. Entonces nos enseñó una foto de un bebé azul (Fig.
4). Tenía una enfermedad llamada metahemoglobinemia,
conocida también como “síndrome del bebé azul”. Se trata de un trastorno de la sangre
que, aunque puede ser congénito, también es causado por la exposición a unas
toxinas, los nitratos y nitritos, que se encuentran en gran cantidad en
acuíferos contaminados debido al uso excesivo de fertilizantes y a los desechos
de aditivos alimentarios. Los nitratos y nitritos afectan a la hemoglobina, una
hemoproteína de la sangre, que contiene hierro y le da su color rojo característico.
La hemoglobina es la encargada de transportar el oxígeno (O2) desde
los órganos respiratorios hasta los tejidos. La mayor parte del oxígeno que
respiramos se utiliza para obtener energía a partir de los nutrientes mediante
el metabolismo. Por ello, la falta de oxígeno es letal, impide la generación de
la energía necesaria para mantener vivos nuestros tejidos. El oxígeno que llega
a los pulmones se une al hierro de la hemoglobina y lo transporta a través de
la sangre hasta las células de los tejidos, donde se libera. Se necesita, por
tanto, que la hemoglobina sea capaz tanto de captar como de ceder oxígeno y eso
se consigue gracias a que contiene hierro en un estado de oxidación
relativamente bajo (Fe2+). Sin embargo, los nitratos y nitritos del
agua contaminada oxidan el hierro de la hemoglobina y lo transforman en Fe3+.
Este hierro oxidado tiene muchísima más afinidad por el oxígeno, de modo que la
hemoglobina que contiene Fe3+, llamada metahemoglobina, puede
transportar el oxígeno por la sangre pero no es capaz de cederlo a los tejidos.
Esto causa cianosis, que es la coloración azul de la piel. Como los bebés
tienen muy bajo peso, y su organismo carece de enzimas capaces de reducir de
nuevo el Fe3+ a Fe2+, son especialmente propensos a esta
enfermedad, que puede causarles la muerte. Me dio mucha pena ver ese bebé azul…
Pero mi profe nos ha dicho que en la universidad hay un grupo de químicas y
químicos que están investigando unos materiales poliméricos especiales que
conducen la electricidad y que son capaces de reducir a los nitratos (NO3-)
y nitritos (NO2-) del agua y convertirlos en nitrógeno,
ese mismo nitrógeno (N2) que está en el aire, y que por tanto es
benigno [2].
Fig. 4. Bebé con
metahemoglobinemia [1].
Mi profe
también nos cuenta que en los países desarrollados tenemos mucha suerte de
disponer de plantas potabilizadoras de agua y de leyes que regulan el vertido
de los desechos industriales. Pero en los países subdesarrollados o en vías de
desarrollo, eso no es así. Un día nos enseñó una foto del río Tullahan entre
Caloocan y Valenzuela, en Filipinas [3]. El agua del río está llena de una
espuma teñida por los colorantes que se vierten procedentes de fábricas de
papel y textil que se encuentran río arriba.
Mi profe nos
dijo que los químicos de la universidad están utilizando unos fotocatalizadores
basados en dióxido de titanio que aceleran las reacciones de degradación de
contaminantes orgánicos, disolventes, pesticidas y colorantes, que son
difíciles de descomponer por otros métodos. La energía necesaria la obtienen de
una fuente limpia y abundante, el sol. Además, para aprovechar no sólo la
radiación más energética, pero a la vez menos abundante del sol, que es la
radiación ultravioleta, están dopando esos fotocatalizadores de modo que
aprovechen todo el espectro visible del sol. Con su método consiguen destruir
las sustancias tóxicas del agua y convertirlas en compuestos totalmente
inocuos, como agua (H2O) y dióxido de carbono (CO2). Así
que un día nos llevó a visitar los laboratorios de química de la universidad, y
allí nos enseñaron unos tubos de ensayo en los que habían introducido agua y
colorantes (rodamina G y azul de metileno) y vimos cómo, en presencia de esos
materiales híbridos dióxido de titanio/polímero conductor que habían
sintetizado [4], el color que teñía el agua desaparecía conforme se degradaba
el colorante expuesto al sol (Fig. 6). Todo esto lo analizaban con un
espectrómetro ultravioleta-visible, y además tenían un microscopio electrónico
con el que podían ver la microestructura de los materiales capaces de limpiar
el agua.
Fig. 6. (a) y (b) Degradación
de la rodamina G con luz solar; (c) Espectrofotómetro UV-vis.
En la
universidad también nos contaron que antes, en las fábricas de calzado aquí en
España, se utilizaban tratamientos químicos y colas para los zapatos con
disolventes orgánicos muy perjudiciales como el n-hexano, que producían en los trabajadores
una enfermedad llamada “parálisis del calzado” [5] porque afectaba al sistema
neurológico produciendo parálisis en piernas y brazos. Las fábricas no tenían ventilación forzada o
campanas de extracción como en los laboratorios de la universidad. Pero gracias
al desarrollo de tratamientos alternativos para las suelas de zapatos, que en
lugar de disolventes nocivos, emplean radiaciones semejantes a las que generan
ozono en una tormenta eléctrica [6], y también gracias al desarrollo de
adhesivos en base acuosa, se ha mejorado la salud de los trabajadores. Y todo
ello se ha conseguido gracias a la investigación de químicos y químicas que se
preocupan por la salud y el medio ambiente.
Sin embargo,
el desarrollo de la Química no es suficiente para solucionar todos los
problemas de contaminación, salud laboral, superpoblación, falta de recursos,
búsqueda de nuevos combustibles, tratamiento de desechos industriales…..Es
necesario que nuestros dirigentes trabajen e inviertan en políticas que mejoren
la calidad de vida, que frenen el calentamiento global y la desertización, que
inviertan en investigación. Y para poder
reclamar todo esto como ciudadanos concienciados, hace falta saber mucha
química….
Así que, YO
QUIERO SER QUÍMICA, porque quiero aportar mi granito de arena y hacer del
nuestro un mundo mejor.
Referencias:
[2]
M.Jesús García-Fernández, R. Buitrago-Sierra, M. M. Pastor-Blas, A. Sepúlveda
Escribano. ”Plasma-assisted preparation of polypyrrole-supported catalysts. Application
to nitrate removal in water” en Recent
Advances within the field of Materials Science in Spain” (2015). Secretariado de publicaciones. Universidad
de Alicante. ISBN:978-84-9717-346-9.
[3]
http://www.greenpeace.org/espana/es/Trabajamos-en/Parar-la-contaminacion/Agua/Campana-Detox-/Detox-/
[4]
Víctor Belda Alcázar, “Síntesis y caracterización de materiales híbridos
titania/polianilina y titania/polipirrol para la fotodegradación de rodamina 6G
y la eliminación de nitrato del agua”, Trabajo de Fin de máster tutorizado por
M.M. Pastor Blas. Junio 2015.
[6]
M. Mercedes Pastor-Blas. “Los tratamientos superficiales de materiales de
caucho en la industria del calzado”. Red Temática VIII.D. CYTED. J.M.
Martín-Martínez, Teresa del Pilar Ferrándiz Gómez (Eds.). Universidad de Alicante, VIATECNIA (2000). ISBN:
84-607-0689-3
Mª Mercedes Pastor Blas
Doctora
en Química, Catedrática de Universidad.
Laboratorio de Materiales
Avanzados, Departamento de Química Inorgánica e Instituto Universitario de Materiales,
Universidad de Alicante
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Excelente. Sin duda la química está en todo, hasta en las emociones ( serotonina, dopamina, adrenalina...)
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