PRACTICA 3. ¿Cuánto absorbe? Medición de masa y volumen

PRACTICA 3: ¿CUÁNTO ABSORBE? MEDICIÓN DE MASA Y VOLUMEN.

FECHA DE REALIZACIÓN: 26 DE SEPTIEMBRE DEL 2016

OBJETIVO: Determinar la capacidad absorbente del poliacrilato de sodio y conocer los daños que causa al ambiente y la forma correcta de desecharlo.

INVESTIGACIÓN: Que es el poliacrilato de sodio, que usos tiene, qué daños causa al ambiente y ¿cuál es la forma correcta para desecharlo?

Poliacrilato de sodio:
El poliacrilato de sodio es un polímero que pertenece a la categoría de polímero super absorbente. Es una sal del ácido poliacrílico y el monómero por el que está formado. Responde a la fórmula —CH2CH(CO2Na)—.

Usos: 

• Agentes secuestradores en detergentes. Captan elementos de agua como podrían ser el calcio y el magnesio, lo que hace que los detergentes tengan mayor eficiencia.
• El Poliacrilato de Sodio es un agente espesante del agua.
• Cables y productos de electrónica. El poliacrilato de sodio se utiliza también para protección de humedad de cables y componentes electrónicos.
• Agricultura. Por su capacidad retenedora de agua, el poliacrilato de sodio se añade a las plantas en macetas y suelos. El Poliacrilato de sodio es un almacén de agua, que retiene el agua y permite el mantenimiento de las plantas durante largos periodos de tiempo. Es utilizado también en floristerías con el mismo fin. Como retenedor de agua, se utiliza también habitualmente el hidrogel, cuyo componente principal no es poliacrilato de sodio, sino el poliacrilato de potasio.
• Polímero super absorbente. Por sus características de absorción de agua y no toxicidad, el poliacrilato de sodio es utilizado en los pañales de bebés y compresas de adultos.
• Hacer nieve artificial.

Daños que causa al ambiente: 
El cultivo de algodón es que el usa más pesticidas, fuente importante de contaminación y enfermedades para los agricultores. 

La celulosa y el rayón están asociados con deforestación, contaminaciones graves y transformación socioeconómica profunda de las poblaciones donde se ubican las plantas. 

Los componentes sintéticos derivan del petróleo, origen de guerras, cambio climático, residuos no biodegradables.

En España un 4% de los residuos son pañales de celulosa, cada mes se tiran a la basura 125 millones de pañales, 40.000 toneladas de residuos. 

Nadie sabe cuanto tarda uno de estos pañales en descomponerse, pero se estima que es entre 250-500 años, después de que nuestros niños, nietos y bisnietos hayan desaparecido. 

El consumo de agua para su producción es 2,3 veces superior que el consumo de agua para la producción de los pañales de tela. 

Forma correcta de desecharlo:

Investigadores de la Universidad Autónoma Metropolitana, Azcapotzalco (UAM-A), a ofrecer una solución ecológica para degradar las prendas sucias: crecer hongos sobre ellas.

El equipo de científicos, liderado por Rosa María Espinosa Valdemar, encontró que al cultivar champiñón ostra (Pleurotus ostreatus) sobre una sustancia fabricada a partir de pañales desechables usados, conseguían reducir hasta en un 80% el volumen y peso de la prenda. 

Almacenamiento y eliminación de pañales sucios:

• Almacene los pañales sucios en contenedores separados de otros desperdicios. La materia fecal y la orina no se deben mezclar con la basura común.
• Considere a los pañales descartables como residuos biológicos no aptos para el vertedero local.

Fuentes de información:

http://www.poliacrilatodesodio.com/#Informacion_Quimica_Poliacrilato_de_Sodio  

http://nocivoparasalud.blogspot.mx/2012/07/el-peligro-de-los-panales-desechables.html

http://www.muyinteresante.com.mx/ciencia/14/11/4/hongos-descomponen-panales-ecologicamente/
http://www.globalhealthychildcare.dreamhosters.com/guardar-y-tirar-panales/?lang=es

HIPÓTESIS:

1. El poliacrilato de sodio absorberá lento el agua.
2. Absorberá entre 150 y 200 ml de agua.

MATERIAL:

• 1 pañal desechable.
• 1 frasco de boca ancha de 1 litro aprox.
• 1 balanza.
• 1 bolsa de plástico mediana.
• 1 agitador de madera o vidrio.
• 1 pipeta de 10 ml.
• Agua de la llave.
• Papel de baño o servilletas.
• Cubrebocas.
• Lentes
• Guantes.
• Vaso de precipitado.

PROCEDIMIENTO:

1. Coloquen el pañal dentro de la bolsa de plástico y rásguenlo para sacar el relleno de algodón. Desmenucen el algodón dentro de la bolsa, sacudiéndola de vez en cuando. De esta manera, el polvo blanco cristalino de poliacrilato de sodio se acumulará en el fondo de la bolsa.
2. Pesen el polvo extraído con una balanza y determinen la masa de poliacrilato de sodio que contiene un pañal. Vacíen el polvo al frasco. Pañal barato: 4.2 g Pañal de marca: 5g
3. Midan 50 ml de agua con un vaso de precipitado y agréguenlos al polímero. Agiten suavemente con la varilla de vidrio hasta que el agua se absorba.
4. Continúen añadiendo 10 ml de agua cada vez con la pipeta. Usen el agitador para mezclar el agua y el poliacrilato y una tira de papel de baño para verificar que se absorbe el agua que agreguen. Recuerden registrar la cantidad de agua que añadan y describan cómo cambian las propiedades de la mezcla al agregar más líquido.
   

   	Pañal barato	Pañal de marca
   Cantidad de agua	150 ml	190 ml
   Cambio de propiedades	-Gelatinoso -Mayor volumen -De estar blanco, se va transparentando -Cristalino	-Gelatinoso -Mayor volumen -De estar blanco, se va transparentando -Cristalino

5. Cuando observen que la tira de papel de baño se humedece al tocar la mezcla, añadan el agua de 1 ml en 1 ml hasta que la tira de papel salga mojada.
6. Midan la masa final del poliacrilato de sodio ya hidratado y registren el resultado.

Pañal barato: 167.2 g
Pañal de marca: 201 g

OBSERVACIONES (IMÁGENES Y DESCRIPCIÓN):

Pañal barato	Pañal de marca
Materiales.	Materiales.
Separación del poliacrilato del pañal.	Separación del poliacrilato del pañal.
Pasar el poliacrilato al bote.	Pasar el poliacrilato al bote.
Medición de masa del poliacrilato con la balanza.	Medición de masa del poliacrilato con la balanza.
Añadir 50 ml de agua al poliacrilato.	Añadir 50 ml de agua al poliacrilato.
Mezclar.	Mezclar.
Agregar de 10 en 10 ml.	Agregar de 10 en 10 ml.
Agregar de 1 en 1 ml.	Agregar de 1 en 1 ml.
Medición de la masa final del poliacrilato de sodio ya hidratado.	Medición de la masa final del poliacrilato de sodio ya hidratado.

  

ANÁLISIS DE RESULTADOS:

1. Determinen el máximo volumen de agua que la masa de poliacrilato de sodio absorbe el pañal.
2. Comparen sus resultados con los de otros equipos y expliquen las diferencias.
3. Dividan el volumen total de agua absorbido entre la masa inicial del poliacrilato.  Esa cantidad es una medida de cuánta agua absorbe el polímero por unidad de masa (ml/g)
   

   Pañal barato	Pañal de marca
   a.  150 ml	a. 190 ml
   b.  La diferencia es que el pañal de marca absorbió mayor cantidad de agua y en menor tiempo que el barato.
   c. 35.71 ml/g	c. 38 ml/g

4. Analicen y evalúen sus posibles errores en la medición de masas y volúmenes durante el experimento. Propongan estrategias para mejorar las mediciones y qué otros instrumentos de medición les facilitarían el trabajo.

Posibles errores en medición:

• Balanza
• Pipeta

Estrategias para mejorar las mediciones y otros instrumentos:

• Práctica
• Instrumentos en buen estado para asegurar la exactitud

MANEJO DE RESIDUOS:Coloquen el pañal en el contenedor de basura inorgánica y desechen el poliacrilato de sodio de acuerdo al protocolo que investigaron. Tanto el pañal como el poliacrilato de sodio los colocamos en el contenedor de basura inorgánica a la salida del laboratorio.

Conclusión:

Nuestra primera hipótesis fue incorrecta, el agua fue absorbida por el poliacrilato de sodio rápidamente y la segunda hipótesis fue acertada, absorbió entre 150 y 200 ml de agua. Igualmente, descubrimos que la variación económica de los pañales influye en la absorción del agua ya que el pañal más caro absorbió más líquido que el barato.