Monografias.com > Sin categoría
Descargar Imprimir Comentar Ver trabajos relacionados

La ciencia para todos (página 2)



Partes: 1, 2, 3, 4

A lo largo de la obra hemos utilizado
recuadros para explicar más detalladamente algunos
términos usuales en la química. Estos
recuadros podrán ser evitados por el lector conocedor,
pero representan un microcurso de química para el no
familiarizado con esta ciencia, como
un estudiante de secundaria, por ejemplo.

Resulta perentorio presentar al mexicano
común y corriente una imagen
útil y cotidiana de la química. Es indispensable
modificar radicalmente los esquemas predominantes de la
difusión y la enseñanza de las ciencias. Para
lograrlo se requiere incorporar tempranamente temas de la
química orgánica, como los que se presentan en los
capítulos II y III de esta obra. En resumen, esperamos que
la lectura de
este libro
proporcione una idea realista e interesante de la ciencia
central, que motive al lector a la profundización y venza,
en por lo menos algún estudiante, la fobia existente hacia
el aprendizaje
de las ciencias. Si ello ocurre, los autores estaremos
satisfechos, pues estamos convencidos de que este país no
irá a ninguna parte sin más y mejores
científicos e ingenieros.

Julio de 1988

Casi seis años después de
haber escrito la primera introducción, nuestro pensar no se ha
transformado un ápice respecto a los objetivos que
guiaron la escritura de
esta obra. No obstante, nuestro mundo sí ha evolucionado a
velocidad
impensable. Los cambios en nuestro país han sido
fundamentales, por lo menos en los aspectos económico y
ambiental.

Del tequesquite al ADN se ha vuelto
una lectura
común para muchos estudiantes del bachillerato, gracias a
la estupenda acogida que le dieron un sinnúmero de
profesores. Nos ha tocado analizar el libro en una multitud de
escuelas y gozar con el hecho de que reseñas del mismo
hayan sido premiadas en el concurso Para leer la Ciencia desde
México. En
esas ocasiones, al conocer los puntos de vista de los lectores
jóvenes, se hizo transparente para nosotros la necesidad
de actualizarlo. En los alumnos surgían nuevas preguntas
que la primera edición
no alcanzaba a resolver: ¿qué es la gasolina Magna
Sin? ¿Y el diésel Sin? ¿Y los convertidores
catalíticos de los autos?
¿Todavía no se hacen detergentes biodegradables en
México?

Las transformaciones más importantes
de esta revisión afectaron esencialmente al segundo
capítulo, aunque los otros dos también las
sufrieron. El resultado nos vuelve a dejar satisfechos. Veremos
cuánto tiempo nos
dura la satisfacción. Suponemos que poco, pues cada
día prospera una conciencia
ambiental más clara, más equilibrada y más
profunda. La industria
química realiza esfuerzos importantes dirigidos hacia el
bienenestar de sus trabajadores, sus consumidores y el medio
ambiente, así que su metamorfosis continuará. Y
con ella la de Del Tequesquite al ADN. ANDONI GARRITZ

JOSÉ ANTONIO CHAMIZO

Enero de 1994

La química
en México. Un poco de la
historia científica
mexicana

CIERTO ES que la química, como parte
de la ciencia, es un patrimonio
universal. Cualquiera de sus leyes y teorías
puede ser verificada en cualquier punto del planeta, siempre que
se siga la experimentación adecuada. No obstante, el
desarrollo de
la ciencia sigue modelos
cambiantes de un lugar a otro. La actividad científica
misma se desenvuelve en un medio local que influye sobre ella.
Por esta razón, diversos pasajes de este capítulo
contienen citas, datos y
anécdotas correspondientes al desarrollo de la
química en México.

Debido a diferentes razones, la investigación científica ha
prosperado muy lentamente en el país. En particular,
la
investigación química sufre un retraso
adicional cuando se la compara con la que se realiza en otras
ciencias básicas, tales como la física o la biología. Sin
embargo, aquí se han dado diversos hallazgos
sobresalientes, algunos de los cuales vale la pena relatar en
este capítulo.

Los átomos
en elementos y compuestos

¿Podría el lector levantar la
vista del libro en este momento? Observe la solidez de las
paredes de la casa, ese objeto metálico, aquel vistoso
árbol, los colores de ese
cuadro, el aire
aparentemente inexistente, el café
que toma en esa taza de plástico,
el papel y la tinta de este libro… Todo, todo cuanto existe
está formado por una cantidad menor que cien elementos,
del hidrógeno al uranio. Bastan 92 de esos
"ladrillos" para construir cualquier cosa. ¿Cómo es
posible tal diversidad?

Monografias.com

Figura 1. Dos tipos de agregados
estables de átomos. a) Molécula del agua que
muestra dos
átomos de hidrógeno enlazados a un oxígeno. b) Red de cloruro de sodio. En
este compuesto los átomos de cada elemento adquieren carga
eléctrica y forman lo que se conoce como iones. De
aquí el nombre de sólidos
iónicos.

Para los griegos, todas las cosas estaban
hechas por diferentes proporciones de aire, agua, fuego y
tierra. Esta
visión cambió conforme pudieron separarse los
componentes de las mezclas.
Así, los científicos encontraron sustancias puras
que no podían descomponerse en otras más simples.
Estas sustancias reciben el nombre de elementos químicos.
Por ejemplo, hace apenas dos siglos sabemos que ni el aire ni
el agua son
sustancias elementales.

Fue el inglés
John Dalton, un profesor de
escuela, quien
hacia principios del
siglo pasado esbozó la respuesta: Toda la materia
está formada de pequeñísimas
partículas, los átomos, de los cuales existen en
forma natural menos de una centena.

De esta forma surgió la primera
clasificación de las sustancias puras. Los elementos
están formados por una multitud de átomos, pero
todos equivalentes. Por su parte, los compuestos contienen
átomos de dos o más diferentes elementos.
Así, por ejemplo, el hierro es un
elemento; sólo contiene un tipo de átomo, el
de hierro. Sin embargo, la herrumbre es hierro oxidado, por lo
tanto, un compuesto con átomos de hierro y oxígeno,
al que pomposamente los químicos denominamos óxido
de hierro (III).

Símbolos y
fórmulas químicas

Desde el siglo pasado, los químicos
usan letras mayúsculas, seguidas en ocasiones por una
minúscula, para dar símbolo a un átomo o un
elemento. Así, H significa un átomo de
hidrógeno, o también el elemento
hidrógeno.

C carbono

H hidrógeno

O oxígeno

N nitrógeno

P fósforo

S azufre

Los anteriores son los símbolos de los seis elementos
constituyentes de todos los seres vivos.

Los símbolos químicos
provienen de palabras del latín. Por ejemplo, Fe viene de
ferrum, la palabra latina para designar al hierro. El
extraño símbolo del sodio, Na, viene del
latín natrium.

Monografias.com

Figura 2. Cuadro cronológico del
descubrimiento de los elementos químicos. Se citan
también las técnicas
que llevaron a los hallazgos. (Tomado de Cruz, Chamizo y Garritz,
Estructura
atómica. Un enfoque químico, Addison Wesley
Iberoamericana Wilmington, 1986.)

Los átomos pueden formar agregados
estables que caracterizan a todo material puro. Un tipo de
agregado, las moléculas, contiene unos pocos átomos
reunidos. Otros, por el contrario, están formados por
enormes bloques de elementos repetidos que se encuentran
enlazados, los llamados sólidos iónicos.

El número de combinaciones que
pueden alcanzarse a partir de 92 elementos es impensable, de
allí la diversidad de ellas en la naturaleza.

Para abreviar y referir a las sustancias
puras con propiedad, el
químico hace uso de fórmulas, expresando los
elementos presentes y la proporción que existe en aquellas
de cada uno de los átomos.

Cuando escribe "NaCl", el químico
habla de una sustancia que sólo contiene sodio y cloro, y
que por cada átomo de sodio contiene uno de cloro.
Sólo hay un compuesto con estas características: la
sal común. Por otro lado, el bicarbonato de sodio que se
empleaba para combatir las agruras tiene por fórmula
NaHCO3, por lo cual debe entenderse que cada átomo de
sodio viene acompañado de uno de hidrógeno, uno de
carbono y tres de oxígeno.

EN EL MEXICO PREHISPÁNICO

Desde antes de la Conquista, los
pobladores del valle de México sabían de la
existencia y el aprovechamiento de las sales alcalinas. En tiempo
de secas, estas sales afloraban a la superficie y formaban
costras, que recibieron el nombre de tequixquitl o tequesquite.
Sahagún cita que: "La tierra
salitrosa se llama tequixquitlalli, que quiere decir tierra donde
se hace el salitre." El lago de Texcoco contiene 81% de sales,
entre las que sobresale el carbonato de sodio, Na2CO3, con 45%, y
el cloruro de sodio, NaCl, con 34 por ciento.

El comercio del
tequesquite se hacía en Iztapalapa, nombre que significa
"pueblo donde se recoge la sal" o ixtail. Así, en el
nombre Ixtapan de la Sal se hace un uso redundante de dos
lenguas.

Al añadir el tequesquite a la comida
se condimentaba con sal y se facilitaba la cocción de las
legumbres. También se lo empleó como detergente
alcalinizante ligero.

Monografias.com

Figura 3. El caracol. Las aguas del lago
de Texcoco siguen siendo aprovechadas hoy para obtener carbonato
de sodio. Como primer paso, la industria Sosa Texcoco emplea un
enorme evaporador solar, ¡de 800 hectáreas!, Que
concentra en sales las aguas extraídas del subsuelo. (foto
tomada del artículo "un caracol gigante permanece activo",
ICYT, núm. 136, enero de 1988, p.47. cortesía del
ingeniero Alberto Urbina del Razo.)

Los
ácidos, las bases y las sales

En química, como en todas las
ciencias, se acostumbra efectuar clasificaciones. En este caso,
lo que se clasifica son los tipos de sustancias puras conocidas.
Existen unas —los ácidos— con sabor agrio, que cuando
se disuelven en agua liberan partículas llamadas iones
hidrógeno (H+). Un ejemplo es el vinagre, que es una
disolución de ácido acético en agua. Otras
sustancias —las bases, también llamadas
álcalis— tienen un sabor amargo y se sienten
resbalosas al tacto. Al disolver una base en agua se reduce la
proporción de iones hidrógeno. La leche de
magnesia que tomamos contra la acidez estomacal es una
base.

Se puede decidir si un compuesto es
ácido o base gracias a sustancias especiales, llamadas
indicadores,
que cambian de color en función de
la concentración de los iones hidrógeno presentes.
Por ejemplo, el papel tornasol adquiere color rojo en presencia
de un ácido, y azul frente a una base. Hasta un té
negro cambia de color al añadirle unas gotas de
limón, ¿verdad?

Ácidos y bases desempeñan un
papel esencial en la química de nuestra vida diaria. Son
ampliamente utilizados en diversos procesos de
manufactura y
de ellos depende, entre otras cosas, el correcto funcionamiento
de nuestro cuerpo y el de todos los seres vivientes. Por ejemplo,
la acidosis o la alcalosis de la sangre pueden
provocar la muerte.
Igualmente, la mayoría de las cosechas crecen sanamente en
suelos
ligeramente ácidos. De esta forma, del análisis que lleve a cabo y de las medidas
que tome el químico agrícola, depende la productividad del
suelo y, por
lo tanto, la existencia de suficiente alimento.

Ambos tipos de compuestos se combinan,
aniquilando uno al otro sus propiedades originales. El resultado
es la formación de una sal. La sal común
—NaCl, cloruro de sodio— se obtiene al combinar un
ácido que contiene cloro (HCl, ácido
clorhídrico) con una base que posee sodio (NaOH,
hidróxido de sodio o sosa cáustica, que, por
cierto, es común para las amas de casa, pues ¡es
buena para destapar caños obstruidos!).

En el cuadro 1 se muestran los nombres de
algunas sales con sus aplicaciones.

CUADRO 1. Algunas sales y sus
aplicaciones.

Nombre Aplicaciones

Bicarbonato de sodio (polvo para hornear)
Antiácido

Bromuro de plata Emulsiones
fotográficas

Carbonato de sodio deshidratado (sosa de
lavar) Manufactura del vidrio;
ablandador de agua

Cloruro de calcio Para deshielo de calles y
aceras en países frios

Cloruro de potasio Sustituto de la sal,
libre de sodio

Cloruro de sodio (sal de mesa)
Electrólito corporal; manufactura de cloro y sosa
caústica

Fluoruro de sodio (fluorita) Para obtener
de derivados fluorados (el teflón de las sartenes, por
ejemplo)

Ioduro de sodio Se mezcla con la sal
común para prevenir el bocio

Nitrato de plata Agente
cauterizante

Permanganato de potasio Desinfectante y
fungicida

Sulfato de aluminio y
potasio (alumbre) Industria del vidrio; pigmentos y
tintorería

Sulfato de amonio Fertilizante

Sulfato de bario Estudios
gastrointestinales; pigmento blanco

Sulfato de calcio dihidratado Yeso para
construcción

Sulfato de cobre
pentahidratado (azul de vitriolo) Tintura; fungicida

Sulfato de magnesio heptahidratado (sal de
Epsom) Purgante

Sulfato de sodio decahidratado (sal de
Glauber) Purgante

Tiosulfato de sodio Agente fijador en el
proceso
fotográfico

Es característico de todas las sales
formar cristales, que son la manifestación
macroscópica del arreglo interno ordenado de sus
átomos.

Otras sustancias
conocidas antes de la conquista

La sal común era apreciada por los
antiguos mexicanos. Se dice que su carencia fue motivo de
guerra entre
aztecas y
tlaxcaltecas.

Entre otras sales conocieron también
el alumbre, la mica, el yeso y la calcita, con las que fabricaron
colorantes, recubrieron muros y labraron columnas. Respecto a las
piedras preciosas, trabajaron la turquesa, el jade, el azabache,
el ojo de gato, el rubí y el ámbar. Los dignatarios
aztecas usaban, en forma exclusiva, piedras preciosas verdes de
fluorita (fluoruro de calcio), mineral del que México
sigue siendo primer productor mundial.

El cristal de roca (cuarzo) fue bellamente
trabajado en el México antiguo. En Monte Albán,
Oaxaca, se encontraron copas, orejeras y cuentas de este
material. Se piensa también que son mixtecas las calaveras de
cristal de roca del Museo del Hombre en
París y del Británico de Londres.

Su cerámica era poco técnica, pero muy
artística. Los olleros de Tlaxcala, a juicio de
Gómara, hacían tan buena loza como la que
había en España. Un
buen número de minerales
servía para la elaboración de colores para pintura,
especialmente los óxidos de hierro, el negro de humo y las
arcillas mineralizadas. El color rojo que obtenían de la
cochinilla (nocheztli), o sangre de tunas, fue exportado a todo
el mundo por los españoles y utilizado durante
siglos.

El barro y el adobe fueron materiales
comunes de edificación en las más antiguas
construcciones del valle de México (el cerro del Tepalcate
y la pirámide de Cuicuilco). Los aztecas obtenían
una especie de cemento al
mezclar la cal con una arcilla negra. Por otra parte, los muros
de las casas de Moctezuma estaban revestidos con jaspe, una
variedad cristalina del cuarzo, de muy diversos
colores.

CUADRO 2. Los metales en el
México antiguo.

Metal

Símbolo

Aplicaciones

Oro

Au

Los mexicanos
llamaban a este elemento teocuitlat (excremento de los
dioses).

Por su color y
belleza era considerado el símbolo del Sol. Se
extraía, por ejemplo, de los ríos de Oaxaca y
Veracruz

Plata

Ag

Fue utilizada para
hacer adornos, tanto sagrados como para los nobles. Se la
encontraba en estado
nativo en las arenas de los ríos. No obstante, se
explotaba en yacimientos de Pachuca, Taxco y Zumpango. Los
objetos de plata abundaban en el mercado
de la gran Tenochtitlan

Cobre

Cu

Tuvo múltiples
usos. Los zapotecas lo incluían en monedas y hachas.
Los mayas
en cascabeles, como ornamento dedicado al dios de la
muerte.
Se han hallado palas de cobre de los agricultores
aztecas

Estaño

Sn

Se obtenía y
trabajaba en Taxco y se vendía en el mercado de
Tenochtitlan. Del cenote sagrado de Chichén
Itzá se extrajeron objetos de metal

Mercurio

Hg

Varios gramos de
mercurio
nativo se hallaron en una tumba maya en Copán
(Honduras). Este metal fue conocido por los
indígenas de Chilapa y, tal vez, por los de
Temascaltepec (Estado de México).

Plomo

Pb

A pesar de su poco
uso, se le ha encontrado como parte de aleaciones. Se vendió en Tenochtitlan
con el nombre de tenetztli (piedra de luna).

Hierro

Fe

Lo conocieron por
formar parte de meteoritos, y aparentemente no se
utilizaba

Para construir armas emplearon
el vidrio volcánico (obsidiana) y extraían diversas
resinas (incluido el hule) que empleaban como pegamentos en la
pintura y la medicina.

Los aztecas producían varios tipos
de tejidos. El
más común era el hequen, fabricado con las fibras
de magueyes y agaves. La clase alta
empleaba vestidos de algodón
blanco. Hacían papel con la corteza del árbol
amatl.

El azúcar,
que obtenían por evaporación del aguamiel, la
usaban en su alimentación, lo cual
era un lujo en la Europa de aquella
época. También conocían la fermentación, por medio de la cual
fabricaban el pulque.

Respecto a los metales, los aztecas
conocían los siete elementos de los alquimistas (oro, plata,
cobre, estaño,
mercurio, plomo y hierro; véase el cuadro 2). Se ha
insistido en que sólo trabajaban los metales nativos, o
sea que nunca alcanzaron la edad del hierro, ya que este metal lo
encontraron únicamente en meteoritos. Sin embargo,
según Humberto Estrada, un hacha hallada en Monte
Albán, con 18% de hierro, prueba lo contrario.

La herbolaria se desarrolló
enormemente en el México precortesiano. Los aztecas
curaban sus males con plantas
medicinales. En 1555, un médico indígena de
Xochimilco, Martín de la Cruz, recopiló en un libro
los medicamentos empleados por los mexicas (véase la
figura 4). Este libro, con material gráfico excepcional,
apareció en 1925 en la Biblioteca del
Vaticano, después de siglos de aparente
pérdida.

 

Monografias.com

Figura 4. El libro sobre herbolaria
medicinal mexicana de Martín de la Cruz es un importante
legado para la botánica y la medicina tradicionales.
Todavía en años recientes, su estudio
permitió al grupo del
doctor José Luis Mateos, en el IMSS,
encontrar el principio activo del cihuapahtli o zoapatle. De la
Cruz cita que este vegetal se empleaba para facilitar el parto. Las
investigaciones ratificaron que el zoapatle
contiene un poderoso ocitósico (provoca la
contracción del útero). Toda la sabiduría
contenida en este libro fue heredada por los químicos
orgánicos mexicanos de este siglo, que han sobresalido en
el terreno internacional con sus investigaciones sobre productos
naturales. (Ilustración tomada de Elías
Trabulse, Historia de la ciencia en
México. Siglo XVI, FCE, 1983.)

La química
en la colonia

Cierto es que la llegada de los
españoles alentó la producción en beneficio de la
metrópoli, pero también rigió la
formación y desarrollo de la Nueva España. Por
muchos años se asentó aquí el liderazgo en
diversas ramas de la mineralogía.

La primera industria original de nuestro
país se creó en Pachuca en 1555, gracias al
genio de
Bartolomé de Medina. Su proceso de recuperación de
la plata por amalgamación con mercurio ha sido calificado
por Bargalló como "el mejor legado de
Hispanoamérica a la metalurgia
universal". La formación de la amalgama de los metales
preciosos con el mercurio permite su extracción en
frío, proceso mucho más barato que el de la
fundición. Posteriormente, hacia 1758, este proceso
metalúrgico fue modificado por el clérigo minero
Juan Ordóñez y Montalvo, a partir de un método de
amalgamación en caliente, desarrollado en Perú.
Irónicamente, una misión
alemana intentó introducir esta técnica en 1786 a
México, indicando que acababa de ser descubierta en
Austria por el barón De Born.

Un vasco, Fausto de Elhuyar, se
encargó del Real Cuerpo de Minería de
la Nueva España en 1792. Diez años antes
había descubierto el elemento químico llamado hoy
tungsteno, al que bautizó como wolframio (por eso su
símbolo químico es W). Elhuyar fue el primer
profesor de química en México. El libro de texto que
empleaba era el Tratado elemental de química, (1789) de
Antoine Laurent Lavoisier; el creador de la química
moderna. Esta obra fue traducida al español,
en México en 1797, un año antes que en
España.

Dentro del Real Cuerpo de Minería,
Andrés Manuel del Río destacó por su
trabajo de
análisis químico de minerales mexicanos. En 1801,
como resultado del estudio de un mineral de Zimapán, Del
Río descubrió un elemento químico
más, al que llamó eritronio. Posteriormente lo
convencieron de que había confundido al eritronio con el
cromo (Cr), lo que resultó falso. El metal fue
redescubierto en 1830 por Sefstrom, quien lo denominó
vanadio (V), como lo conocemos hoy.

En realidad, la primera aportación
americana a la tabla de los elementos fue el platino (Pt), que
era conocido por los indígenas de Sudamérica y fue
presentado al mundo científico en 1748. Salvo esta
contribución prehispánica, el eritronio (vanadio)
fue el primer elemento químico descubierto en América. Habrían de pasar 125
años para descubrir el siguiente, en un laboratorio de
Estados
Unidos.

Metales y
no-metales

Hacia mediados del siglo XIX, gracias al
hallazgo de un buen número de elementos y a la
aceptación que había logrado la teoría
atómica de Dalton, surgió la llamada
clasificación periódica de los elementos, realizada
por Mendeleiev en 1869.

Monografias.com

Figura 5. Tabla
periódica corta. Los cuadros en blanco corresponden a
los metales. El mexicano Del Río descubrió el metal
de transición llamado hoy vanadio. Los no-metales se
presentan con pantalla oscura. En la zona fronteriza (pantalla
clara) están los elementos que presentan propiedades de
ambos conjuntos: los
elementos anfotéricos.

De acuerdo con la similitud de sus
propiedades, los 92 elementos se arreglan en filas y columnas de
la tabla periódica. En la parte izquierda e inferior de la
tabla se encuentran los metales y en la superior derecha los
no-metales. Sus propiedades pueden consultarse en el cuadro
3.

CUADRO 3. Características de
metales y no-metales.

Propiedades Metales
No-metales

Propiedades
químicas:

Al reaccionar con agua,
sus óxidos forman Bases Ácidos

Sus iones son
generalmente Positivos Negativos

Propiedades
físicas:

Apariencia Brillantes
Opacos

Conducción del
calor y la
electricidad
Buenos conductores Malos conductores

Deformaciones y rupturas
de los sólidos Pueden desformarse sin romperse
Quebradizos, se rompen fácilmente

El siglo XIX en
nuestro país

Antes del movimiento de
independencia,
para ser precisos en 1803, recorrió México el
ilustre barón alemán Alejandro de Humboldt, quien
describió con lujo de detalle la vida y costumbres del
México de aquella época. Respecto al comercio del
jabón, que fuera introducido al país con la llegada
de los españoles, menciona: En Puebla, México y
Guadalajara, la fabricación de jabón sólido
es objeto de comercio considerable. La primera de estas
fábricas produce cerca de 200 000 arrobas al año
[más de 17 000 kilogramos]. En la intendencia de
Guadalajara se cuentan por el valor de 260
000 pesos. Favorece mucho a esta fabricación la abundancia
de sosa, que se encuentra casi por todas partes en la meseta
interior de México, a 2 000 o 2 500 metros. El tequesquite
cubre la superficie del terreno sobre todo en el mes de octubre,
en el valle de México, en las orillas de los lagos de
Texcoco, de Zumpango y de San Cristóbal; en los llanos que
rodean a la ciudad de Puebla; en los que se extienden desde
Celaya hasta Guadalajara… Ignoramos si se debe su origen a la
descomposición de las rocas
volcánicas o a la acción
lenta de la cal sobre la sal. En México, por 62 pesos se
compran 1 500 arrobas de tierra tequesquitosa, una tierra
arcillosa impregnada de mucho carbonato y de un poco de sal.
Estas 1 500 arrobas, purificadas en las fábricas de
jabón, dan 500 arrobas [43 kg.] de carbonato de sodio
puro.

Después de que Iturbide asumiera
el poder, se
creó la Sección de Farmacia dentro del
Establecimiento de Ciencias Médicas. En ella laboró
Leopoldo Río de la Loza, un mexicano ilustre que
nació en la capital de
la
República en 1807. Allí obtuvo los
títulos de cirujano y farmacéutico, y el diploma de
médico. Es autor del primer tratado mexicano de
química; que lleva el titulo de Introducción al
estudio de la química (1849-1862).

Río de la Loza fue, por muchos
años, profesor de química y estudió los
productos naturales existentes en diversos vegetales mexicanos.
En uno de ellos halló el ácido pipitzahoico,
descubrimiento que lo hizo merecedor de un importante premio
internacional. Fundó la Sociedad
Farmacéutica, cuyo principal objetivo fue
la edición de la Farmacopea Mexicana, que consta de
multitud de sustancias y preparaciones curativas utilizadas en el
país.

En esa misma época, cuando la
química orgánica daba sus primeros balbuceos como
ciencia, un mexicano llamado Vicente Ortigosa trabajó en
Europa, donde aisló y analizó el alcaloide del
tabaco, la
nicotina, al que le dio la fórmula C10 H16 N2, a partir de
los resultados del porcentaje presente de cada elemento: C=
73.355%, H= 9.6% y N= 17.1%. Los análisis más
modernos informan la siguiente composición: C= 74%, H=
8.7% y N= 17.3%. Vemos que los resultados de Ortigosa son
sumamente buenos para su época.

Monografias.com

Fórmula 1. Fórmula
desarrollada de la nicotina, el alcaloide del tabaco.

A su regreso a México, Ortigosa no
continuó con su trabajo, lo cual quizá se
debió a una ausencia total de infraestructura para
realizar investigación.

Gracias a la fundación del Instituto
Médico Nacional, en 1888, se amplió la
investigación de las plantas mexicanas
y se analizó la posibilidad de fabricar medicamentos en
gran escala.

Química
orgánica e inorgánica

De forma muy general, se acepta que la
química es el estudio de las sustancias, su estructura, su
composición y las transformaciones en las que intervienen.
Ahora bien, por razones históricas se acostumbra dividir
las sustancias en dos grandes grupos: las
orgánicas y las inorgánicas. De esta manera,
tradicionalmente se ha hablado de la existencia de dos
químicas, la orgánica y la
inorgánica.

Aunque muchas sustancias orgánicas,
como el azúcar, el vinagre o el alcohol, han
sido conocidas desde la Antigüedad, fueron aisladas por
primera vez en el siglo XVIII. En esa época, este tipo de
compuestos se obtenía por la acción de los seres
vivos. Por ejemplo, el ácido láctico fue aislado de
la leche por Scheele (1742-1786), quien demostró que su
presencia es la causa de que la leche se agrie. Juan Jacobo
Berzelius propuso que los compuestos
orgánicos sólo podían obtenerse por la
acción de la fuerza vital y
que por lo tanto existían dos tipos de compuestos en la
naturaleza: los materiales inorgánicos, presentes aun en
ausencia de vida, y los orgánicos, reservados para la
materia animada.

Poco le iba a durar el gusto a Berzelius,
pues en 1828 el químico alemán Federico Wöhler
preparó urea (que se sabía era un producto de
desperdicio de los seres vivos) a partir de una sal
inorgánica llamada cianato de amonio.

Monografias.com

Fórmula 2. Reacción de
Wöhler. Primera muestra de que no sólo dentro de los
organismos vivos pueden realizar transformaciones de substancias
inorgánicas en orgánicas.

A pesar de lo arbitrario de la
clasificación, ésta persiste hasta nuestros
días. Hoy se llama química orgánica a la
relacionada con los compuestos que contienen carbono (salvo
algunas excepciones, como los óxidos de carbono o los
carbonatos). Como veremos en el siguiente capíptulo, el
carbono es un elemento peculiar. Existen tantos compuestos de
carbono que conviene estudiarlos en paquete. No obstante, hay que
subrayar que la química es única. Los compuestos
orgánicos e inorgánicos también reaccionan
entre sí. Una rama moderna de la química, la
organometálica, se encarga del estudio de un tipo de
compuestos que no podríamos clasificar dentro de ninguna
de las dos químicas tradicionales.

La
creación de la primera escuela de
química

Durante este siglo, la ciencia central ha
prosperado notablemente en México. Sin embargo, su
desarrollo no ha sido espectacular, sino más bien
moderado. Tal vez sea la más rezagada de las ciencias
básicas.

A principios de siglo, la incipiente
industria se reducía a la producción cervecera,
minera, de azúcar, de hilados y tejidos, así como
de algunos productos farmacéuticos. El pavoroso dato de un
80% de analfabetismo
en el país reflejaba el atraso cultural e intelectual
generalizado. La fuga de técnicos extranjeros, debida al
inicio del movimiento revolucionario y a la primera Guerra
Mundial, marcaba la urgente necesidad de formación de
personal
especializado.

Desde luego, poco puede prosperar una
ciencia sin la existencia de un semillero de científicos y
técnicos. Para la química, esta fecha llegó
en septiembre de 1916. Por iniciativa de don Juan Salvador Agraz,
a la mitad del movimiento revolucionario se creó la
Escuela Nacional de Química Industrial (hoy Facultad de
Química), que en febrero de 1917 se incorporó a la
UNAM.

La idea de Agraz era "instalar los cursos
de peritos químicos industriales […] obreros
químicos y pequeños industriales, y a los
ingenieros químicos y doctores en química". Este
último programa no pudo
arrancar sino décadas después, pero hay que
destacar que Agraz fue un gran visionario que apreció la
necesidad de complementar la formación de profesionales
con la de investigadores químicos. Ésta es la
manera correcta de formar personal técnico que vaya
más allá de la simple actitud
imitativa y dependiente. Fue una desdicha que, por falta de
fondos, el doctorado no haya podido iniciarse
entonces.

Hacia 1919 se anexa a la Escuela la carrera
de farmacia, que hasta entonces se realizaba en la Escuela
Nacional de Medicina. Pronto se crearon los laboratorios de
análisis y el de preparación de productos
químicos orgánicos e inorgánicos.
Además, se instaló una planta de éter y se
levantaron nuevos edificios destinados a las industrias
orgánicas de fermentación, azúcares y
almidones, tanantes y curtientes, y
farmacéutica.

LOS PRIMEROS BECARIOS

Cuando José Vasconcelos ocupó
la Secretaría de Educación
Pública surgió la iniciativa de becar a los mejores
alumnos para realizar estudios complementarios en Europa.
Así, por acuerdo de la Presidencia, en 1921 se otorgaron
las primeras diez becas para estudiar en diferentes universidades
alemanas.

Durante la estancia de estos primeros
becarios mexicanos de la química ocurrió en
Alemania un
hecho sin precedentes: la gran inflación. Mientras que en
febrero de 1922 un dólar se cambiaba por 300 marcos, hacia
mediados de 1923 el dólar llegó a valer cuatro
billones de marcos. ¡Y resulta que las becas se pagaban en
dólares! Antes de esta inflación, con menos de la
décima parte de la beca se cubrían todos los
gastos de
estancia. Se cuenta que uno de aquellos becarios, Fernando Orozco
(luego director de la Escuela y del Instituto de Química),
vivía en un ala de un elegantísimo castillo
alemán. ¡Qué contraste con los becarios de
décadas más tarde!

Hacia 1924 estudiaban becados en Europa un
total de 22 estudiantes mexicanos de química. Al
año siguiente, casi todos regresaron al país en
busca de un lugar donde aplicar los conocimientos adquiridos. Se
encontraron con una ausencia total de la infraestructura
necesaria para realizar investigación. Algunos se
colocaron en industrias, a las que dieron una importante
renovación; otros participaron de cerca en el desarrollo
de la Escuela — que llevaba entonces el nombre de Escuela
Nacional de Ciencias Químicas— y habrían de
desempeñar un papel importante en su consolidación.
Tal vez quien más sobresalió entre ellos fue el
mismo Fernando Orozco que residió durante sus estudios en
aquel castillo. Orozco, doctorado en la Universidad de
Hamburgo en análisis inorgánico de metales,
promovió la actualización de los planes de estudio
y fue de los asesores de PEMEX que hicieron posible la
producción del antidetonante de las gasolinas
inmediatamente después de la expropiación, tema en
el que profundizamos en el segundo capítulo.

Casi veinte años después de
que se fundó la Escuela de Química se creó
el Instituto Politécnico Nacional, y en él la
Escuela Superior de Ingeniería Química e Industrias
Extractivas.

En 1941 se creó en la UNAM el
Instituto de Química, con fondos provenientes de la Casa
de España y del Banco de
México. El Instituto vino a llenar el vacío de
investigación química que existió durante
muchos años e hizo realidad el inicio de la
formación de científicos de esta área en
México. Su primer director fue don Antonio Madinaveitia,
uno de los refugiados españoles que México
acogió después de la guerra civil. Don Antonio
participó también en el diseño
del proceso que hizo factible el aprovechamiento de las aguas del
lago de Texcoco para la fabricación de sosa
cáustica y carbonato de sodio. Esta moderna tecnología del
tequesquite se implantó en la empresa Sosa
Texcoco en 1942.

Como relatamos más adelante, la
especialidad del Instituto fue la química orgánica.
En el año de 1947 se graduó allí el primer
doctor formado en el Instituto. Se trataba de Alberto Sandoval
Landázuri, quien luego lo dirigiría por dieciocho
años. Otro egresado conspicuo de esos años fue
José F. Herrán Arellano, quien fundó y fue
primer director de la División de Estudios Superiores,
hecho por el que la Escuela Nacional de Ciencias Químicas
se transformó en la hoy Facultad de Química de la
UNAM

Aunque han sido diversas y muy amplias las
aportaciones de la química mexicana en este siglo, a
manera de ejemplo relatamos a continuación cuatro de
ellas.

Los
anticonceptivos orales y la cortisona

En la misma década de su
fundación, el Instituto de Química habría de
coparticipar en uno de los descubrimientos modernos más
sobresalientes: la píldora anticonceptiva.

La historia empieza en 1943, cuando el
estadounidense Marker descubre en México un vegetal,
llamado "cabeza de negro", con alto contenido de diosgenina, una
sustancia que Marker sabía transformar en progesterona
(compuesto de la familia de
los esteroides). Esta hormona es segregada por las mujeres
durante el embarazo, lo
cual inhibe la menstruación. Para industrializar su
descubrimiento, Marker se asoció con dos mexicanos, Somlo
y Lehmann, y creó la empresa
Syntex.

Monografias.com

Figura 6. "La cabeza de negro" es un
vegetal mexicano de raíz tuberosa que sirvió de
materia prima
para fabricar progesterona en los años cuarenta.
Anteriormente, un gramo de esta sustancia costaba unos doscientos
dólares. Cinco años más tarde, por los
trabajos desarrollados en México, costaba sólo dos
dólares. (Tomada del libro Una corporación, una
molécula, Syntex, México, 1964.)

El éxito
académico y comercial que tuvo la producción de
hormonas en
México fue espectacular. Hacia 1959, los
científicos de Syntex habían publicado más
artículos sobre esteroides que cualquier otra
institución académica o industrial en el mundo. En
cuestión de diez años, nuestro país, del que
no constaba previamente ninguna contribución notable en
química básica, se había transformado en uno
de los centros mundiales de una rama especializada de la
química orgánica.

Nos visitaron los más renombrados
investigadores del mundo y se formaron en México
importantes grupos de científicos.

Tal vez la labor más sobresaliente
fue la del hidrocálido Jesús Romo Armería,
investigador del Instituto de Química y de Syntex, quien
participó en diversos proyectos de
síntesis a partir de progesterona, los que
culminaron en 1951 con la síntesis de la cortisona, que
contiene tres átomos de oxígeno más, en
posiciones cruciales, que la convierten en un eficaz
antiinflamatorio y antiartrítico.

Monografias.com

Fórmula 3. Si la posición de
uno o más átomos difiere de una molécula a
otra, las propiedades de las sustancias pueden variar
enormemente. Las fórmulas están escritas en una
especie de taquigrafía química en la que se
sobrentiende que en cada vértice existe un átomo de
carbono con los hidrógenos necesarios. A) Fórmula
molecular de la progesterona, la hormona del embarazo. B)
Fórmula molecular de la cortisona, un potente
antiinflamatorio.

Pocos años más tarde se
produjeron en México los primeros antiovulatorios orales,
que impiden que el óvulo abandone el ovario e interfieren
por lo tanto en la gestación. Cinco años
después, millones de mujeres en todo el mundo los estaban
utilizando. Actualmente hay muy diversos tipos de antiovulatorios
y sigue estudiándose cómo establecer la inocuidad
de su empleo
prolongado.

Por otra parte, Syntex fue vendida a una
compañía estadounidense y se transformó en
una corporación internacional. Hoy alcanza ventas anuales
por más de mil millones de dólares. El centro de
sus operaciones
administrativas, de mercado y de investigación se
ubicó en Palo Alto, California. En México
continuó la fabricación de productos esteroidales
intermedios, mientras que la de productos terminados se
desplazó a Puerto Rico y las
Bahamas.

El Instituto
Mexicano del petróleo

A raíz de la nacionalización
del petróleo en 1938, las
compañías extranjeras negaron la venta de
tetraetilo de plomo (antidetonante de la gasolina, véase
el capítulo II).

Pb (C2H5)4

Fórmula 4. Tetraetilo de plomo.
Aunque mejora el desempeño de las gasolinas, la presencia de
plomo en este compuesto es un agente grave de contaminación. La mayoría de los
metales pesados son tóxicos para los humanos.

Después de un primer intento
fallido, los ingenieros químicos mexicanos lograron, con
la tenacidad que inspiran los bloqueos, echar a andar una planta
de tetraetilo que se instaló en el mismo lugar donde 27
años más tarde (1966) se crearía el
IMP.

México no sólo es el quinto
productor de petróleo
crudo en el mundo, sino también el decimosegundo de
productos petroquímicos. Hacia 1982 se encontraba entre
los primeros cinco por el número de plantas en desarrollo,
situación que empeoró debido a la escasa inversión de los años
críticos posteriores.

En el Instituto se han diseñado
cerca de 100 plantas petroquímicas y de refinación
de petróleo. Sin embargo, no todo ha sido diseño.
El IMP cuenta con más de 150 patentes con registro
internacional, entre las que destacan las de procesos de
hidrodesulfuración (eliminación del contaminante
azufre de las gasolinas y el diesel) y de desmetalización
selectiva de residuos pesados (conocido como proceso DEMEX), con
plantas que trabajan en el país y el
extranjero.

El aporte del Instituto al desarrollo
nacional ha sido muy importante. En fecha reciente
concluyó, por ejemplo, el estudio global de la calidad del aire
en la zona metropolitana de la ciudad de México, que
permite simular y valorar el efecto que sobre la
contaminación por azufre, hidrocarburos,
óxidos de nitrógeno y ozono, tendría la
aplicación de diversas medidas de control tales
como algunos cambios en la composición de gasolinas y
diésel, el efecto de las fuentes
móviles y fijas, la eliminación de la
refinería de Azcapotzalco, etcétera.

EL HIERRO ESPONJA

Tal vez la tecnología mexicana
más conocida en el extranjero sea la que desarrolló
la compañía Hojalata y Lámina (HYLSA) de
Monterrey, respecto al llamado hierro esponja. Sobre dicha
tecnología se informa en la Encyclopedia of Chemical
Technology.

En 1957, un efecto de la guerra de Corea
fue la elevación de los precios de la
chatarra. HYLSA, que producía aeroplanos a partir de
chatarra, hubo de iniciar un programa de investigación
cuyo resultado fue el proceso de reducción directa del
mineral de hierro. Una tecnología tercermundista de
primera línea.

Treinta años más tarde,
cuando la producción mundial de hierro alcanza los mil
millones de toneladas, la tecnología de HYLSA sigue siendo
líder
en el campo de obtención de hierro por reducción
directa.

Monografias.com

Figura 7. Aspecto del hierro esponja,
mineral de hierro después de ser sometido al tratamiento
de reducción directa (cortesía del doctor Gabriel
Gojon, UANL.)

Reducción
y oxidación, pilares de la
química

El término oxidación se
aplicó originalmente a la ganancia de oxígeno en un
cambio
químico. La formación de herrumbre a partir de
hierro es una oxidación, lo mismo que cualquier combustión. Al proceso inverso, la
pérdida de oxígeno, se lo llamó
reducción.

Posteriormente, ambos términos
fueron ampliados para incluir la ganancia o pérdida de
hidrógeno o electrones (véase el cuadro
4).

CUADRO 4. Significado de oxidación
y reducción

Se oxida la sustancia o el
átomo que Se reduce la sustancia o el átomo
que

Gana oxígeno o
pierde hidrógeno o pierde electrones Pierde oxígeno
o gana hidrógeno o gana electrones

En el proceso del hierro esponja, la
proporción de oxígeno que se encuentra combinada
químicamente con el hierro en el mineral se va reduciendo
paulatinamente gracias a la acción de una mezcla de
hidrógeno (H2) y monóxido de carbono (CO), que se
alimenta a 800° C. Ambas sustancias toman átomos de
oxígeno del mineral (se oxidan) para formar H2O y CO2. De
esta manera, el óxido de hierro del mineral, Fe2 O3 se
convierte en Fe3 O4, luego en FeO y finalmente en el elemento Fe.
Es decir, el mineral de hierro se reduce (pierde oxígeno).
El resultado es un hierro poroso, esencialmente con la misma
forma y tamaño que la partícula del mineral, que es
una magnífica carga para la elaboración de acero en un horno
eléctrico, pues está libre de impurezas
metálicas, es fácil de manejar y transportar y
posee una composición química uniforme y
precisa.

La
revolución verde

En México se inició y
desarrolló el proceso conocido como revolución
verde, el cual permitió a Norman Borlaug ganar el Premio
Nobel de la Paz de 1970, por sus descubrimientos en el campo de
la agricultura.

Este proyecto, con
influencia política pero
esencialmente biológico y bioquímico,
revolucionó la producción agrícola e
influyó en la consolidación de importantes grupos
mexicanos de investigación, como el del Centro
Internacional para el Mejoramiento del Maíz y del
Trigo (CIMMYT), el del Instituto Nacional de Investigaciones
Agrícolas (INIA) y el del Colegio de Posgraduados de
Chapingo.

En veinte años, la productividad de
maíz por hectárea pasó de 975 a 1 770
kilogramos y la de trigo, de 1 417 a 3 480 kilogramos, lo cual
constituyó un aporte que alivió en parte los
problemas de
escasez de
alimentos y la
desnutrición. Debemos tener presente que se
hace necesario un importante apoyo financiero y
tecnológico para lograr la generalización de este
sistema en todo
el país, dado que los problemas del campo siguen siendo
muy graves.

Además de las citadas, son varias
las instituciones
nacionales que realizan investigación de carácter biológico y
bioquímico, orientada al reino vegetal: la Facultad de
Química de la UNAM, el Centro de Investigación y
Estudios Avanzados del IPN de Irapuato y el Centro de
Investigación Científica de Yucatán. Parte
de la investigación se orienta hacia el mejoramiento de
las poblaciones vegetales para obtener mayor resistencia
genética a
las enfermedades y a
las plagas, así como hacia el desarrollo de una mayor
tolerancia a
la sequía y el almacenamiento.
Todo esto es de gran importancia en un país en el que el
maíz y el frijol son la base de la alimentación, y
donde 80% de la superficie cultivada depende de la lluvia como
única fuente de humedad.

UN PROBLEMA GRAVE Y UNA ENORME
POTENCIALIDAD

Después de presentar este panorama
de la química mexicana, vale la pena resaltar las razones
por las que el desarrollo de la ciencia central ha sido tan
moderado.

Desde luego, la química comparte con
otras ciencias una problemática común de financiamiento
y ausencia de tradición, heredadas de nuestra
condición de país tercermundista. De aquí se
deriva la tragedia de la ciencia mexicana. Sin embargo, esta
ciencia presenta una característica muy peculiar, ya que
de ella ha derivado una de las industrias más
dinámicas de la economía: la industria química. Esto
representa una gran ventaja y potencialidad, pero también
un grave problema.

Las aplicaciones de la química
empezaron a darse aun antes de que ésta se estableciera
como ciencia. Por ejemplo, la edad de hierro sólo pudo
ocurrir mediante el aprendizaje de la
transformación de los minerales en metales, pero ello tuvo
lugar milenios antes del nacimiento de Lavoisier y Dalton.
Así, el
conocimiento empírico se adelantó grandemente
al conocimiento
científico, el cual es muy reciente. Con ello, mucha
gente se contentó con el saber hacer sin importar mucho el
saber por qué. Fueron pocos los países donde se
utilizó la química para comprender todos esos
hechos y técnicas producto de la experiencia acumulada.
Muy pronto esos mismos países pudieron acoplar la
investigación fundamental con la producción de
nuevos bienes.
Nosotros importamos la manera de hacerlos, pero no cultivamos ni
trasladamos la forma de conocer cómo desarrollar
otros.

Así, cuando en México se
presentó el fenómeno de la
industrialización, la química participó como
una actividad técnica (más que científica)
modelada por nuestro carácter dependiente. De esta manera,
el ejercicio creativo de la química y la ingeniería
química se restringió a los espacios
académicos universitarios, en franca desconexión
con la producción, ya que ésta no necesitaba de
creatividad,
pues surgió como una actividad refleja.

Este es el gran reto de la química
en México: lograr que se realicen nuevos descubrimientos
que luego transiten, en el tiempo necesario, de la mesa de
laboratorio a la instalación industrial o al campo y de
allí se conviertan en beneficio para la población. Es urgente que se deje de
concebir a la química como una ciencia "para hacer cosas"
y que se piense en ella "para conocer más cosas", que
luego nos beneficien más.

Los pocos ejemplos citados deben repetirse
con más frecuencia. Pero ello sólo se
logrará cuando se adquiera total conciencia de la
importancia capital que tiene para un país el desarrollo
de la ciencia y de sus aplicaciones originales. Otro será
el estado de
este país cuando tengamos menos cosas que aprender y
más que enseñar. Por ahora, seguimos
aprendiendo…

BIBLIOGRAFÍA RECOMENDADA

Bargalló, M., La química
inorgánica y el beneficio de los metales en el
México prehispánico y colonial, UNAM,
México, 1966.

De Gortari, E., La ciencia en la historia
de México, Fondo de Cultura
Económica, México, 1963.

García Fernández, H.,
Historia de una Facultad, UNAM, México, 1985.

Garritz, A. y J. A. Chamizo,
Química, Addison-Wesley Iberoamericana, Wilmington,
1994.

Hernández B., E. R., Desarrollo de
la química inorgánica en México y la
contribución de la Facultad de Química en esa
área, trabajo monográfico, Facultad de
Química, UNAM, 1986.

Siguiura. Y, "La ciencia y la
tecnología en el México antiguo", Ciencia y
Desarrollo, vol. 8, núm. 43, marzo-abril de 1982, pp.
113-141.

Syntex, Una corporación y una
molécula, México, 1967.

Trabulse, E., Historia de la ciencia en
México, Fondo de Cultura Económica, México,
1983.

Waissbluth, M. et al, "El desarrollo de la
ciencia y la tecnología en México", Ciencia y
Desarrollo, vol. 8, núm. 45, julio-agosto de 1982, pp.
27-83.

El
petróleo y sus quimiderivados

LA VALENTÍA DE LA
EXPROPIACIÓN

HACIA 1935 operaban en México
alrededor de veinte compañías petroleras, todas
ellas extranjeras salvo alguna excepción. Los primeros
lugares en la producción eran ocupados por subsidiarias de
la Royal Dutch Shell, la Standard Oil y la Sinclair.

El primer conflicto
laboral de los trabajadores con las compañías
extranjeras se presentó con la huelga de
1937, una vez que se había constituido el Sindicato de
Trabajadores Petroleros de la República Mexicana. Durante
esos días, en que dejó de surtirse combustible a
todo el país, la población adquirió
conciencia plena de la importancia del petróleo. Las
fábricas sin suficientes reservas comenzaron a detener
actividades. Las máquinas
agrícolas no tenían forma de trabajar. Las calles
de la ciudad de México empezaron a verse semidesiertas. La
fuerza y necesidad del energético se hicieron sentir en
toda su magnitud.

Don Eduardo Suárez, quien
participara en la solución del conflicto y
fuera firmante del decreto expropiatorio como Secretario de
Hacienda y Crédito
Público, cita un dato que revela el provecho injusto que
esas compañías sacaban de sus operaciones en
México: … mientras el precio en
Nueva York de un barril de petróleo, en promedio, en el
año de 1936, era de 3.19 dólares, la
compañía mexicana de petróleo El Aguila se
lo entregaba a su filial a 1.96 dólares. ¿Con
qué objeto?, se preguntarán algunos. Sencillamente
con el propósito de ocultar aquí las utilidades
para reducir el pago del Impuesto sobre la
Renta y trasladar parte de la contribución sobre
utilidades a otro país. Así, revisando la contabilidad
encontramos numerosas triquiñuelas.

El dictamen de la Junta Federal de
Conciliación y Arbitraje en
diciembre de 1937, confirmado el 1º de marzo de 1938 por la
Suprema Corte, obligaba a las empresas a cubrir
26 millones de pesos a los trabajadores. Las
compañías se negaron a pagar y adoptaron una
posición soberbia, intransigente y retadora frente a la
máxima autoridad
legislativa de la nación
y ante el mismo Presidente, general Lázaro
Cárdenas.

A pesar de las continuas y graves amenazas,
y de las presiones económicas que las empresas impusieron
sobre la paridad del peso con el dólar; que entonces se
mantenía en 3.60 pesos, la expropiación se
anunció por todas las estaciones radiofónicas el 18
de marzo de 1938. En el decreto, el gobierno se
obligaba a pagar una indemnización a las
empresas.

El hondo impacto que causó sobre la
opinión
pública no ha tenido repetición en los
años subsecuentes. Puede decirse que todo México
estuvo con el gobierno frente a las compañías
petroleras. Cita Eduardo Suárez: . .. el 12 de abril hubo
una manifestación de mujeres frente al Palacio de Bellas Artes.
Miles de mujeres de todas las clases
sociales, desde la más humilde hasta las
aristocratizantes, fueron a entregar su contribución para
pagar la deuda petrolera. Algunas entregaron joyas valiosas, y
otras objetos de valor escaso. Hubo una viejecita de la clase
humilde que llevó una gallina, la cual seguramente
representaba una buena parte de su exiguo patrimonio. Actos
ingenuos y conmovedores, pero de todos modos dan idea de lo que
en momentos difíciles somos capaces de realizar los
mexicanos.

EL PROBLEMA TÉCNICO DESPUÉS
DE LA EXPROPIACIÓN

El 19 de marzo se presentó un
problema esperado, pero no por ello menos pavoroso. Todos los
técnicos de las compañías expropiadas
habían abandonado el país y no existía un
solo buque-tanque en nuestros puertos. En realidad, apenas se
había iniciado la batalla de las empresas contra
México.

El boicot establecido por las empresas
extranjeras expropiadas fue de una magnitud enorme, pues pesaba
una amenaza sobre todas las compañías que hubieran
podido comprarnos petróleo o vendernos maquinaria,
refacciones o materia prima (como el tetraetilo de plomo, que ya
citamos en el capítulo anterior), indispensables para la
industria petrolera.

Fue necesario un esfuerzo titánico
para no dejar al país sin combustible. Los actos heroicos
se dieron tanto en las fábricas como en la distribución de los productos.
Afortunadamente, las dificultades técnicas fueron vencidas
con gran oportunidad. Mucho tuvieron que ver en ello los
profesionales de la química que habían empezado a
formarse en el país desde 1916. A los 22 años de su
creación, la Escuela Nacional de Ciencias Químicas
empezaba a cubrir con eficiencia la
necesidad de químicos e ingenieros químicos que la
nueva industria nacionalizada requería.

FORMAS ALOTRÓPICAS DEL
CARBONO

Un mismo elemento puede presentarse de
diversas formas en la naturaleza, y no nos referimos precisamente
a que pueda encontrárselo gaseoso, líquido o
sólido, sino a las diferentes formas que adquiere un
elemento aun en un mismo estado de agregación —por
lo general el sólido—. A éstas se las
denomina formas alotrópicas y este fenómeno se
conoce como alotropía.

De nuestro formador de cadenas, el carbono,
existen dos alótropos ampliamente conocidos: el diamante y
el grafito. La existencia de ambos demuestra que las propiedades
de las sustancias no dependen sólo de los átomos
que las constituyen, sino también de cómo se
encuentran arreglados.

El grafito de un lápiz y el diamante
de una joya sólo contienen átomos de carbono, pero
¡qué diferentes son ambos sólidos! El grafito
es negruzco, brillante, quebradizo y buen conductor de la
electricidad, mientras que el diamante es transparente, aislante
eléctrico y tan duro que permite cortar vidrio o bloques
de granito. A pesar de las diferencias tan notables, si se
calienta un diamante hasta 1 800°C, lentamente se convierte
en grafito, que es el alótropo más estable. A la
inversa, al aplicar presiones enormes, pequeñísimas
muestras de grafito han podido transformarse en
diamante.

Recientemente se han detectado otras dos
formas alotrópicas del carbono, no tan conocidas como las
anteriores: el carbón VI y los fullerenos. El primero
está constituido por una larga cadena de átomos de
carbono en los que se alternan triples enlaces y se lo ha
encontrado en meteoritos y en almacenamientos terrestres de
grafito. Por su parte, los fullerenos han sido la novedad
científica de la segunda mitad de los años ochenta;
su síntesis se logró en 1985 mediante la
evaporación del grafito por medio de un rayo láser. Uno
de los fragmentos formados tenía 60 átomos de
carbono y se encontró que poseía una estructura
simétrica cuasiesférica, muy parecida al
balón de fútbol,
con pentágonos y hexágonos alternados. Más
tarde aparecieron otras moléculas con 28, 32, 50, 70, 76 y
84 carbonos. Al alótropo más abundante, el C60, se
lo conoce de manera informal como futboleno, aunque formalmente
todas estas formas llevan el nombre de fullerenos en honor a
Buckminsterfuller, arquitecto inventor del domo geodésico,
que tiene una estructura similar.

EL DILEMA SOBRE LA TRANSFORMACIÓN
QUÍMICA DEL PETRÓLEO O SU EMPLEO COMO
ENERGÉTICO

Desde que México tuvo en sus manos
las decisiones sobre la industria petrolera fue factible
aprovechar esta materia prima en forma más racional y
eficaz. No obstante, parece que aún se debate
cómo hacerlo con el mayor provecho para la nación.
Leopoldo García-Colín, uno de los
científicos más destacados de nuestro país;
ha dicho que "la tragedia más grande que le puede ocurrir
a un país productor de petróleo es pensar que
éste debe destinarse esencialmente a satisfacer sus
demandas energéticas".

En efecto, resulta un desperdicio no
transformar los componentes del petróleo para generar
otros materiales, con mucho más valor agregado. La venta
masiva de petróleo crudo sin procesar sigue el esquema que
caracteriza a los países subdesarrollados: exportar
materia prima e importar productos elaborados. En un libro de
esta misma colección, Petroquímica y sociedad, Susana Chow
compara elocuentemente el aprovechamiento energético del
petróleo con el de la madera:
¿Qué pensarían si se les propusiera talar
todos los bosques del mundo, para transformar sólo el 7%
de la madera en muebles y papel, y el resto convertirlo en
leña y carbón? ¡Pues esto es lo que se
está haciendo actualmente con el
petróleo y el gas
natural!

Ya veremos que este problema no es
privativo de México. En esencia, la utilización del
petróleo es de orientación energética. Este
mundo nuestro es un consumidor
empedernido de energía. En este sentido, urge desarrollar
fuentes alternas energéticas de consumo
generalizado y guardar el petróleo para emplearlo en
mejores fines, ya que pronto será escaso.

A pesar de los esfuerzos ya realizados,
algunos de los cuales comentamos a lo largo de este
capítulo, nuestro país debería adoptar un
programa más enérgico de desarrollo e
investigación de la petroquímica, la ciencia de las
transformaciones químicas del petróleo.

Monografias.com

Fórmula 5. Cuatro alótropos
del carbono y sus estructuras
cristalinas: a) diamante; b) grafito; c) carbono VI, y d)
futboleno, C60.

PEMEX, FRUTO DE LA
EXPROPIACIÓN

PEMEX, la industria estatal del
petróleo desde 1940, orienta actualmente sus recursos a cuatro
zonas prioritarias: a) Chiapas-Tabasco. b) Sonda de Campeche c)
Paleocañón de Chicontepec d) Cuenca de
Sabinas

En la actualidad, más de la mitad de
la extracción se logra en la Sonda de Campeche, en la que
los pozos están montados en más de cien plataformas
sobre la superficie marina. Como dato curioso, el descubrimiento
de esa enorme riqueza petrolífera tuvo lugar cuando un
pescador, Rudecindo Cantarell, mientras pescaba camarón,
vio unas manchas aceitosas en la superficie, que provenían
de una chapopotera que liberaba petróleo en el mar, a
cincuenta metros de profundidad.

Las reservas probadas del petróleo
mexicano ascienden a cerca de 65 mil millones de barriles,
según se informó en marzo de 1993, a 55 años
de la expropiación.

PEMEX es la industria más importante
del país, pues su contribución a la economía
es esencial. Sus autoridades han informado que el petróleo
surte 90% de la energía, más de 40% de las divisas que se
captan del extranjero, y aporta alrededor de 30% de los ingresos
fiscales. A 55 años del decreto expropiatorio, su mayor
ingreso sigue siendo, con mucho, la venta de petróleo
crudo. La producción en 1992 fue de casi 2 700 000
barriles diarios (un barril equivale a 159 litros), de los cuales
exportó casi 1 400 000. De dicha exportación más la de gas y productos
petroquímicos, PEMEX generó ingresos por 11 700
millones de dólares, y egresos por 4 900, de tal manera
que su balanza de divisas fue positiva por un total de 6 800
millones de dólares.

Desde 1992, PEMEX es un corporativo que se
compone de cuatro organismos descentralizados:
PEMEX-Exploración y Producción
PEMEX-Refinación PEMEX-Gas y Petroquímica
Básica PEMEX-Petroquímica

PEMEX cubre buena parte de la
producción petroquímica mexicana. Actualmente
produce 45 petroquímicos, de los cuales comercializa 35,
que obtiene en 19 centros productivos. En 1992, la
producción de PEMEX-Petroquímica fue de 13 700 000
toneladas, o sea, ¡unos 170 kilogramos por
habitante!

LOS PRODUCTOS PETROQUÍMICOS, COMO SI
FUERAN JOYAS

Imagine el lector que el carbón
pudiera transformarse a bajo costo en
diamante, lo cual es factible desde el punto de vista
técnico, pues ambos están constituidos
exclusivamente por átomos de carbono. E imagine
también que ello no alterara el valor del diamante, y que
México se dedicara sistemáticamente a exportar
carbón para que fuera procesado por otros países
para fabricar diamantes y obtener estratosféricas
ganancias. ¿Habría algún argumento para
hacerlo y no montar aquí inmediatamente plantas
productoras de diamantes?

Algo así sucede con el
petróleo. Su transformación química permite
obtener una enorme diversidad de productos muy valiosos: los
petroquímicos. No obstante, por diversas razones
económicas, casi 1 500 000 barriles de petróleo
crudo salen diariamente de nuestros puertos. ¿Puede el
amable lector imaginar el diámetro de una tubería y
el flujo volumétrico que son necesarios para que circulen
diariamente a través de ella 240 millones de litros? Tal
vez baste decir que se requeriría llenar unas ¡6 000
pipas! para contener todo este líquido. Si éste
fuera el mecanismo de transporte del
petróleo de exportación, estas 6 000 pipas se
tendrían que llenar diario con el crudo del subsuelo,
formar una fila india de 60
kilómetros de largo, y ser vertidas en los buque-tanques
que viajan hacia otros países.

Resultado de la crisis
económica de los años ochenta fue también la
disminución de las inversiones
productivas. Sin embargo, en años recientes PEMEX ha
vuelto a invertir, principalmente en la instalación de
plantas para reducir problemas ecológicos. Por ejemplo,
PEMEX-Refinación estuvo desarrollando en 1993, 17 nuevas
plantas con una inversión cercana a los 1 100 millones de
dólares.

Si bien es cierto que en 1982 México
llegó a depender en 77.6% de las exportaciones de
crudo (que resultaba una cifra escandalosa), no obstante, debido
a la caída de los precios del barril y al crecimiento de
las exportaciones manufactureras, esa relación se ha
modificado (71.8% en 1983, 68.6% en 1984, 68.2% en 1985, 39.3% en
1986 —al entrar México al GATT— y en la
actualidad se encuentra por debajo del 30%). Afortunadamente, las
exportaciones se han diversificado. Los ingresos por concepto de
petróleo crudo se redujeron drásticamente de 16 600
millones de dólares en 1984, a 6 300 en 1986 y fueron de 7
400 en 1992. Tal vez ahora que se reduce la tendencia a la
monoexportación sea un buen momento para procesar el crudo
que somos capaces de extraer.

A continuación, como este libro
pretende informar y divulgar la ciencia central y crear
conciencia de su necesidad, iniciamos un somero relato sobre
cómo se obtienen y para qué son útiles los
materiales petroquímicos.

ORÍGENES

La palabra petróleo es una
castellanización del latín petroleum (de petra
piedra y oleum aceite).
Nuestros antepasados aztecas y chichimecas lo conocieron y lo
denominaron chappotli o chapopoctli (del náhuatl chiahuatl
= grasa y poctli humo).

La formación del petróleo se
entiende hoy como una serie compleja de procesos
geoquímicos ocurridos a lo largo de una centena o dos de
millones de años. Su origen se debe a la lenta
descomposición de la materia orgánica acumulada en
cuencas marinas y lacustres, en un pasado remoto. El proceso de
sedimentación y enterramiento propició los procesos
químicos a altas presiones y temperaturas que dieron como
resultado el aceite crudo y el gas natural, dentro de un ambiente
rocoso. En ocasiones, estas acumulaciones profundas de
petróleo adquieren altísimas presiones y encuentran
fracturas o grietas por las cuales el aceite emigra hacia la
superficie.

Originalmente, en México se
encontró petróleo a flor de tierra, en las llamadas
chapopoteras naturales u ojos de aceite. Los usos que los nativos
dieron al aceite crudo son bien conocidos. Sin embargo, es hacia
fines del siglo XVII cuando la humanidad se percata de su valor
real y se inicia su explotación en formas diversas y
rudimentarias. El primer pozo petrolero del mundo se
perforó en Estados Unidos en 1859.

A partir de esa fecha se inicia la etapa de
la exploración en México. Los pioneros
desarrollaron sus esfuerzos basándose en la presencia de
chapopoteras, pero les faltó el equipo necesario para
seguir adelante. Los ojos de aceite volvieron a llamar la
atención desde el inicio del siglo XX,
cuando la primera compañía extranjera compró
un terreno de 118 000 hectáreas que abarcaba parte de los
estados de San Luis Potosí, Tamaulipas y Veracruz. El
dueño de la hacienda quería venderla "porque esos
ojos de petróleo resultan un problema para la ganadería". Curiosamente, por la venta le
ofrecieron el triple de la suma que pedía (300 000 pesos),
por lo que accedió inmediatamente a ese "buen negocio".
Desde luego, una fuerte compañía era la que
había hecho esta oferta, la
Huasteca Petroleum Company. En abril de 1904, después de
una perforación de poco más de 500 metros, el pozo
La Pez Núm. 1 lanzó el primer gran chorro de
petróleo y empezó a producir unos 1 500 barriles
diarios.

HIDROCARBUROS

Los componentes esenciales del
petróleo son los hidrocarburos. Reciben el nombre
genérico de hidrocarburos las sustancias químicas
compuestas solamente por dos tipos de átomos: carbono e
hidrógeno. A pesar de esta limitante, el número de
los hidrocarburos existentes es enorme. Son los compuestos
orgánicos más sencillos.

Debido a que están constituidos por
esos dos elementos, su fórmula general puede escribirse
como:

CnHm

donde los números enteros n y m
representan el número de átomos de cada elemento
que contiene la molécula de un hidrocarburo
dado.

Los químicos pioneros del siglo
pasado, basados en el análisis químico —que
permite conocer los elementos presentes en un compuesto,
así como la proporción en que se encuentran—
fueron capaces de reconocer que el carbono tenía una
capacidad de combinación de cuatro. Es decir, que en
muchos compuestos de carbono este átomo se enlaza
químicamente con otros cuatro átomos vecinos. En la
jerga química se dice que el carbono es tetravalente, o
que su valencia es cuatro.

La razón por la que existen tantos
hidrocarburos es la facilidad que tienen los átomos de
carbono para enlazarse entre sí, formando cadenas
moleculares. De esta manera, por lo menos uno de los cuatro
enlaces de cada carbono se establece con otro átomo de
carbono vecino. En los hidrocarburos, el resto de los enlaces
corresponde a uniones carbono-hidrógeno.

Por tratarse de un elemento excepcional que
fácilmente se enlaza consigo mismo, la química del
carbono merece estudio aparte: la química orgánica.
El número de compuestos orgánicos conocidos es
enorme (véase el cuadro 5).

CUADRO 5. Crecimiento del número
de compuestos orgánicos conocidos.

Año Número aproximado de
compuestos

1880 12 000

1910 150 000

1940 500 000

1960 1 000 000

1970 2 000 000

1980 5 500 000

(Tomado de M. Freemantle,
Chemistry in Action, Macmillan, 1987.)

LA EXTRACCIÓN DEL PETRÓLEO
CRUDO

El petróleo es una endemoniada
mezcla de multitud de hidrocarburos gaseosos, líquidos y
sólidos. Aunque en menor proporción, puede contener
también otros compuestos con elementos diferentes del
carbono e hidrógeno, tales como oxigeno (O),
azufre (S), nitrógeno (N) y hasta algunos metales, como
vanadio (V), níquel (Ni) o hierro (Fe).

Monografias.com

Fórmula 6. a) Tetravalencia del
carbono. Este átomo se liga con otros cuatro por medio de
enlaces que apuntan hacia los vértices de un tetraedro. Se
acostumbra colocar una cuña al enlace que apunta hacia
fuera del plano del papel y una línea punteada para el que
sale hacia atrás.

El petróleo no existe en el interior
de la corteza terrestre como en una alberca, sino que llena los
poros de ciertas rocas.

Debido a la presión a
la que se encuentra sometido el petróleo, en cuanto la
perforación del pozo llega al manto petrolífero
fluye a través de los poros de las rocas y sube por la
tubería. Conforme se extrae el petróleo, la
presión disminuye en el interior y, al cabo de los
años, deja de fluir.

En ese momento el pozo se tapa o se
intentan otros procedimientos de
recuperación del petróleo, el cual aún moja
todo el interior rocoso del pozo. Por ejemplo, al inyectar vapor
dentro de un pozo aparentemente agotado se logra volver a
levantar la presión y, como el petróleo es menos
denso que el agua que se condensa, éste vuelve a fluir por
la boca del pozo. En 1992, casi 30% de la producción
nacional de crudo se obtuvo mediante esta técnica.
Actualmente se realiza mucha investigación en esta
dirección de recuperación secundaria
o terciaria, como se la ha llamado.

Frecuentemente, la parte superior del
entrampamiento está ocupada por los hidrocarburos gaseosos
más ligeros, el denominado gas natural. La
composición del gas natural es variable, pero el
componente más abundante siempre es el metano (entre 70
y 90%), seguido del etano (entre 5 y 20%) y del propano (entre 5
y 1%) —véanse sus estructuras moleculares en la
fórmula 6.

El aceite líquido por debajo del gas
natural está formado por hidrocarburos que tienen entre 5
y 20 o más átomos de carbono. En él
están disueltos otros hidrocarburos sólidos con
mayor número de átomos de carbono, así como
parte de los hidrocarburos gaseosos, que se disuelven debido a la
alta presión del pozo. El aceite crudo tiene un color que
varía entre café oscuro o verde hasta casi
incoloro.

CUADRO 6. Los primeros productores
mundiales de crudo en 1986.

País Porcentaje
del total mundial

URSS 21.3

Arabia Saudita
17.1

Estados Unidos
16.7

México
4.2

Venezuela
4.0

REFINACIÓN

Tal cual es, el petróleo crudo tiene
poco uso. Tiene que ser refinado para obtener de él
productos útiles. Como toda mezcla, sus propiedades
varían de pozo en pozo. Es más preciado el
petróleo que contiene una mayor proporción de
hidrocarburos con pocos átomos de carbono, o crudo ligero,
ya que permite obtener mayor cantidad de gasolina y de productos
petroquímicos.

Partes: 1, 2, 3, 4
 Página anterior Volver al principio del trabajoPágina siguiente 

Nota al lector: es posible que esta página no contenga todos los componentes del trabajo original (pies de página, avanzadas formulas matemáticas, esquemas o tablas complejas, etc.). Recuerde que para ver el trabajo en su versión original completa, puede descargarlo desde el menú superior.

Todos los documentos disponibles en este sitio expresan los puntos de vista de sus respectivos autores y no de Monografias.com. El objetivo de Monografias.com es poner el conocimiento a disposición de toda su comunidad. Queda bajo la responsabilidad de cada lector el eventual uso que se le de a esta información. Asimismo, es obligatoria la cita del autor del contenido y de Monografias.com como fuentes de información.

Categorias
Newsletter