Química escolar — Años 1 a 12 · Grades 1–12
7De las materias primas al reciclaje
Una lata de refresco vacía cae en un contenedor de reciclaje. Un camión la lleva a una planta de clasificación, una máquina la aplasta junto con miles de otras hasta formar un bloque, un horno funde los bloques y, unas semanas después, el metal vuelve a estar en la estantería de una tienda convertido en una lata nueva. ¿De dónde salió el metal al principio, y por qué merece la pena fundir latas viejas en lugar de fabricar metal nuevo?
Lo que ya sabes
Un objeto es una cosa que podemos ver y tocar; su material es aquello de lo que está hecho: madera, metal, vidrio, plástico, papel, tela, piedra (Capítulo 1). En un cambio químico aparecen sustancias nuevas y no hay un camino de vuelta sencillo (Capítulo 6).
7.1 Materiales naturales y elaborados
Definición 7.1 (Materiales naturales y elaborados)
Un material natural se usa casi tal como se encuentra en la naturaleza, solo cortado o moldeado: la madera, la piedra, el algodón, la lana, el cuero. Un material elaborado lo fabrican las personas a partir de sustancias que se encuentran en la naturaleza, transformándolas, a menudo con calor y con cambios químicos: el vidrio, el acero, el aluminio, el plástico, el papel, el hormigón.
Ejemplo 7.2 (Dos mesas)
Una mesa hecha con tablas de roble es de un material natural: la madera solo se ha serrado, cepillado y encolado. Una mesa con tablero de vidrio y patas de acero es de materiales elaborados: ni el vidrio ni el acero se encuentran tal cual en la naturaleza.
7.2 Las materias primas
Definición 7.3 (Materia prima y mena)
Una materia prima es una sustancia que se toma de la naturaleza para fabricar materiales y objetos: los árboles, la arena, las rocas, el petróleo, el algodón, la lana. Una roca de la que se extrae un metal se llama mena.
Ejemplo 7.4 (De dónde vienen los materiales)
- la madera y el papel vienen de los árboles;
- el vidrio viene de la arena, calentada muy fuerte con sosa y caliza;
- el hierro y el acero vienen de la mena de hierro, una roca rojiza;
- el aluminio viene de la bauxita, otra mena;
- casi todos los plásticos vienen del petróleo, que se bombea del subsuelo;
- el algodón viene de una planta, y la lana, de las ovejas.
7.3 De la materia prima al objeto
Proposición 7.5 (Fabricar un material transforma su materia prima)
Convertir una materia prima en un material elaborado requiere energía (casi siempre el calor de un horno) y, por lo general, cambios químicos: la arena se convierte en vidrio, la mena en metal, el petróleo en plástico. Estos cambios no se pueden deshacer sin más: el vidrio no vuelve a ser arena.
Ejemplo 7.6 (La vida de una botella de vidrio)
Se calientan juntas en un horno arena, sosa y caliza triturada hasta que se funden y forman vidrio. El vidrio caliente se sopla para darle forma de botella. La botella se llena, se vende y se vacía. Si se tira al contenedor de vidrio, se tritura en trocitos, se vuelve a fundir y se sopla para hacer una botella nueva: el vidrio se usa una y otra vez.
7.4 Clasificar y reciclar
Definición 7.7 (Reciclaje)
El reciclaje consiste en recoger los objetos usados y tratar su material para fabricar con él objetos nuevos, en lugar de tirarlo.
Proposición 7.8 (Por qué reciclar)
El reciclaje ahorra materias primas, que así no hay que extraer del subsuelo, y a menudo ahorra energía. Fabricar aluminio a partir de latas viejas requiere solo una veinteava parte, más o menos, de la energía necesaria para fabricarlo a partir de bauxita. Además, supone menos residuos en los vertederos.
Método 7.9 (Separar los residuos para reciclarlos)
El reciclaje empieza por separar los residuos, allí donde se tiran:
- las botellas y los tarros de vidrio, en un contenedor;
- las latas de metal, el papel y el cartón y las botellas de plástico, en los contenedores que el municipio pone para ellos (los colores de los contenedores cambian de un sitio a otro);
- lo que no se puede reciclar, con el resto de los residuos.
Cada material se recicla a su manera, así que un contenedor solo debe contener los materiales a los que está destinado.
7.5 Residuos y recursos
Definición 7.10 (Recurso)
Un recurso es cualquier cosa que se toma de la naturaleza y que las personas usan: el agua, la madera, las menas, el petróleo, la arena. Un recurso renovable vuelve a crecer o se regenera por sí solo en el tiempo de una vida humana, como la madera de un bosque que se replanta o la lana de las ovejas. Las menas y el petróleo no son renovables: una vez extraídos y usados, se acaban.
Proposición 7.11 (Reducir, reutilizar, reciclar)
Para que los recursos duren, las personas pueden, por este orden:
- reducir: usar menos objetos, por ejemplo menos envoltorios;
- reutilizar: volver a usar el mismo objeto, como un tarro de vidrio que se rellena o una bolsa que se vuelve a llevar a la tienda;
- reciclar: convertir el material en un objeto nuevo.
Reciclar va en último lugar porque sigue necesitando energía y máquinas; el mejor residuo es el que nunca se produce.
7.6 Ejercicios
Ejercicio 7.1 ★
¿Natural o elaborado? Madera, vidrio, lana, acero, plástico, piedra.
Solución
Solución de Ejercicio 7.1.
Naturales: la madera, la lana, la piedra. Elaborados: el vidrio, el acero, el plástico.
Ejercicio 7.2 ★
Da la materia prima de: una hoja de papel, un tarro de vidrio, una camiseta de algodón, una botella de plástico.
Solución
Solución de Ejercicio 7.2.
El papel: madera (árboles). El vidrio: arena (con sosa y caliza). El algodón: la planta del algodón. El plástico: petróleo.
Ejercicio 7.3 ★
¿Qué es una mena? Nombra la mena del aluminio.
Solución
Solución de Ejercicio 7.3.
Una roca de la que se extrae un metal. El aluminio viene de la bauxita.
Ejercicio 7.4 ★
¿En qué contenedor tiras: un tarro de mermelada vacío, un periódico, una lata de refresco, una botella de agua de plástico?
Solución
Solución de Ejercicio 7.4.
El tarro, en el contenedor de vidrio; el periódico, con el papel y el cartón; la lata, con el metal; la botella, con las botellas de plástico.
Ejercicio 7.5 ★
Mira la figura de la vida de un material. ¿Qué sustituye el bucle naranja?
Solución
Solución de Ejercicio 7.5.
Materia prima nueva: el material reciclado se usa en lugar de la arena, la mena o el petróleo tomados de la naturaleza.
Ejercicio 7.6 ★
¿Renovable o no: la madera, el petróleo, la lana, la mena de hierro, el algodón?
Solución
Solución de Ejercicio 7.6.
Renovables: la madera (si se replanta), la lana, el algodón. No renovables: el petróleo, la mena de hierro.
Ejercicio 7.7 ★
¿Por qué el vidrio no se puede convertir otra vez en arena enfriándolo?
Solución
Solución de Ejercicio 7.7.
Fabricar vidrio a partir de arena es un cambio químico: se fabrica algo nuevo, y no hay un camino de vuelta sencillo.
Ejercicio 7.8 ★
Da una manera de reducir, una de reutilizar y una de reciclar.
Solución
Solución de Ejercicio 7.8.
Por ejemplo: reducir, comprar fruta sin envoltorio de plástico; reutilizar, rellenar un tarro de vidrio; reciclar, tirar una lata de refresco al contenedor del metal.
Ejercicio 7.9 ★
¿Por qué un contenedor de vidrio solo debe contener vidrio?
Solución
Solución de Ejercicio 7.9.
Cada material se recicla a su manera: trozos de otro material estropearían el vidrio fundido.
Ejercicio 7.10 ★★
Fabricar aluminio a partir de latas viejas requiere más o menos una veinteava parte de la energía necesaria para fabricarlo a partir de bauxita. Una fábrica gasta 20 unidades de energía para fabricar un lote de aluminio a partir de bauxita. ¿Cuántas unidades, más o menos, gastaría para fabricar el mismo lote a partir de latas viejas?
Solución
Solución de Ejercicio 7.10.
Una veinteava parte de 20 unidades: unidad de energía, más o menos.
Ejercicio 7.11 ★★
¿Por qué “reducir” va antes que “reciclar”?
Solución
Solución de Ejercicio 7.11.
Reciclar sigue necesitando energía, máquinas y transporte; un objeto que nunca se fabrica ahorra su materia prima y toda esa energía.