2013

ESPECIALIDAD QUÍMICA. QUÍMICA INDUSTRIAL II

Denominación del Aspecto Formativo:

QUÍMICA INDUSTRIAL II

Correspondiente al 7mo. Año Campo Técnico específico teórico. Carga horaria: 4 horas didácticas semanales.

FUNDAMENTACIÓN DEL ASPECTO FORMATIVO.

El presente trayecto formativo centraliza su acción pedagógica a partir del aporte significativo de la química en la industria en República Argentina y su relación dentro del MERCOSUR. Se profundizan y amplían contenidos relacionados con las industrias de los procesos químicos extractivos, utilizadas en la minería o en la obtención del petróleo y sus derivados, en los procesos de transformación como la fabricación de ácidos, vidrios, cerámica, cemento, jabones y detergentes, etc. En las industrias del reciclaje: en la reutilización del papel, vidrio, chatarras férricas entre otras. Las intervenciones didácticas propician la ubicación del alumno ante escenarios reales, motivándolos previamente a encarar tareas de investigación con la finalidad de tomar contacto con la información disponible en el medio de modo de ampliar el espectro de contenidos que pudieren trabajarse en el aula. Se planifican tareas en grupos de trabajos, priorizando la interacción constructiva y fomentando la participación. También se incluye como herramienta didáctica, actividades de observación durante visitas a distintas plantas industriales del medio. El abordaje de contenidos en contextos como los citados, acercando al alumno al mundo laboral, permite la reorganización de saberes en función a las necesidades reales, situación que redunda en la mejora de su desempeño en las Prácticas Profesionalizantes. Lógicamente se debe atender con particular atención la aplicación de las normas que prevengan riesgos para la salud, o fallas y deterioros que impliquen costes de no calidad, efectos sobre el medio ambiente y la seguridad. El ámbito donde se desarrollará el trayecto será explicitado al considerar el entorno de aprendizaje

OBJETIVOS DEL ASPECTO FORMATIVO

Que el alumno pueda: 1- Conocer el proceso de extracción del carbón, composición y tipos de carbón y los procedimientos de hidrogenación-licuefacción así como los procesos de coquización y gasificación. 2- Conocer el origen y composición del Gas Natural, y su tratamiento para alcanzar los productos derivados del gas de síntesis: Hidrogeno, metanol, etc. 1

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3- Conocer los procesos extractivos de los minerales, los procedimientos pirometalúrgicos, electrometalúrgicos e hidrometalúrgicos para la obtención de los metales. 4- Demostrar cómo se desarrolla el aprovechamiento químico-industrial del aire, detallando cuales son los productos obtenidos de él y las distintas tecnologías para la separación de sus componentes. 5- Identificar los diferentes procesos de trasformación para la obtención de Ácido nítrico, ácido sulfúrico, carbonato de sodio, ácido clorhídrico, Hidróxido de Sodio, etc. 6- Conocer cómo se elaboran Jabones y detergentes, cuales son las materias primas que intervienen y las particularidades del proceso de fabricación. 7- Comprender como se fabrica el papel, las materias primas fibrosas y no fibrosas, los métodos de fabricación de pulpa, desintegración y refinado. Coloración, etc. 8- Identificar los tratamientos que intervienen en la curtiembre de cueros, y para la preservación de pieles, los tipos de curtidos, el acabado de los cueros. Teñido etc. 9- Identificar las etapas en una industria Textil, las materias primas, las fibras textiles, sus propiedades físicas y químicas y procesos de Cardado, peinado, torcido, lavado. Teñido y estampación. Hilado. Batanado de la lana. Desgomado de la seda. Mercerización del algodón, etc. 10- Conocer la metodología de obtención de fibras sintéticas. Polimerización. Poliamidas. Poliésteres y poliuretanos. Tecnología de las fibras sintética. 11- Analizar la ventaja que ofrecen los procesos de reciclaje y reutilización de productos como el papel, vidrio, neumáticos, etc.

EXPECTATIVA DE LOGROS.

El alumno deberá:

1- Conocer y explicar cómo intervienen los procesos químicos en la actividad extractiva de minerales y su posterior industrialización. 2- Demostrar cuales son los procesos químicos aplicados en la obtención y procesamientos del gas natural, petróleo y carbón. 2

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3- Conocer y aplicar los procesos químicos que son necesarios en la fabricación de ácido nítrico, ácido sulfúrico, hidróxido de sodio, jabones, detergente, cemento, cerámica, vidrio, etc. 4- Identificar y aplicar los procesos químicos en la industria del reciclaje de papel, vidrio, plástico, y al tratamiento de chatarras férricas y de aluminio. 5- Demostrar destreza en las tareas de investigación, procesamiento y presentación de los diferentes abordajes teóricos que integran el trayecto formativo. 6- Trabajar de manera participativa, cumpliendo de manera responsable con las actividades delegadas, integrando sus aportes al equipo de trabajo. 7- Analizar de manera crítica los distintos procedimientos, realizando la pertinente fundamentación científica y tecnológica de los métodos y técnicas aplicables en las intervenciones didácticas y observaciones.

CONTENIDOS PRESCRIPTOS EN EL MARCO DE REFERENCIA:

Clasificación de las industrias de los procesos químicos: extractivas, transformadoras, de reciclaje, etc. Actualidad de la industria química en la República Argentina y el MERCOSUR. El Carbón. Composición y tipos de carbón. Esquema general de aprovechamiento. Procedimientos de hidrogenación-licuefacción. Procesos de coquización y gasificación del carbón. El Gas Natural. Origen y transporte. Composición y clasificaciones. Acondicionamientos del gas natural. Esquema general de aprovechamiento. Productos derivados del gas de síntesis: Hidrógeno, metanol, amoniaco. El Petróleo y productos derivados. El crudo de petróleo: Definición e importancia, mercado, origen, composición y constituyentes. Características físicas y químicas. Esquema general del aprovechamiento. Características finales de los productos del petróleo: Naftas, gasóleos, fuelóleos, lubricantes, asfaltos. Extracción de minerales. Obtención de metales: Procedimientos pirometalúrgicos, electrometalúrgicos e hidrometalúrgicos. Obtención pirometalúrgica del arrabio en altos hornos. Características y composición de los arrabios. Afino de arrabio. Impurezas y su eliminación en convertidores y hornos. Procedimientos Bessemer, al oxígeno, L-D, Siemens-Martins y hornos eléctricos de obtención de aceros.Cobre. Metalurgia y afino. Propiedades del cobre. Aleaciones del cobre. Latones: propiedades y usos. Bronces: propiedades y usos. Aluminio. Metalurgia del aluminio. Aleaciones del aluminio. Propiedades y usos. Aprovechamiento químico-industrial del aire. Composición y productos obtenidos del aire. Tecnologías para la separación de los componentes del aire: Licuación/rectificación, unidades de PSA (adsorción con ciclos de presión), membranas. 3

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Agua. Procesos potabilización. Tratamiento de agua para calderas y procesos industriales. Agua de alta pureza. Métodos. Tecnologías de desalinización del agua de mar. Ácido nítrico. Obtención: a partir del nitrato de sodio y por oxidación de amoníaco. Amoníaco. Síntesis de amoníaco, catalizadores y condiciones fisicoquímicas del sistema. Obtención de urea y fertilizantes nitrogenados.Vidrio. Vidrios de sílice. Composición y propiedades de vidrios comerciales. Proceso de producción del vidrio. Vidrios especiales. Cerámica. La arcilla como materia prima. Propiedades y comportamiento de las arcillas. Industrias derivadas de la arcilla. Proceso de fabricación de materiales cerámicos. Cemento. La Caliza como materia prima: Cal como conglomerante. Los Cementos Portland y el Yeso. Propiedades de los cementos. Mecanismos de formación y fabricación del clínquer. Instalaciones de producción. Ácido Sulfúrico. Piritas y otros sulfuros metálicos. Proceso de tostación de piritas. El azufre de refinería y gases ácidos como materias primas. Producción de ácido sulfúrico: método de contacto y método de las cámaras de plomo. Hidróxido de sodio. Obtención por el método electrolítico. Concentración y purificación. Cloro y ácido clorhídrico. Cloro: obtención por vía electrolítica; purificación, almacenamiento y transporte. Ácido clorhídrico: obtención por el método sintético. Absorción de los gases. Carbonato de sodio: obtención por el proceso SOLVAY y por el proceso Leblanc. Comparación de ambos métodos. Jabones y detergentes. Elaboración de jabones: materias primas, esencias, perfumes, materiales de relleno. Obtención y purificación de la glicerina. Detergentes: distintos tipos, aceites sulfonados, alcoholes grasos sulfonados, aril-alquilsulfonados. Métodos de elaboración. Papel. Materias Primas fibrosas. Materias Primas no fibrosas. Fabricación: métodos de fabricación de pulpa, desintegración y refinado. Rellenos. Apresto. Coloración. Fibras textiles: Definiciones. Propiedades físicas y químicas. Clasificación. Materias primas. Lino. Lana. Algodón. Seda. Cardado, peinado, torcido, lavado. Teñido y estampación. Hilado. Batanado de la lana. Desgomado de la seda. Mercerización del algodón. Fibras sintéticas. Metodología de obtención de fibras. Polimerización. Poliamidas. Poli esteres y poliuretanos. Tecnología de las fibras. Cueros y curtido. Estructura y preservación de las pieles. Tipos de curtidos. Acabado de los cueros. Teñido. Uso de desperdicios. Colas, gelatinas, aglutinantes y adhesivos. Pinturas, barnices, esmaltes, distintos tipos. Diferentes bases químicas. Vehículos y Secantes. Preparación. Pigmentos utilizados. Lacas celulósicas. Disolventes. La industria del reciclaje/reutilización del papel, chatarras, vidrio y neumáticos. Tipos de papel usado. El proceso industrial del reciclaje del papel. Recuperación de chatarra de aluminio. Recuperación de chatarras férricas. Procesos industriales de reciclado del vidrio. Alternativas de aprovechamiento de neumáticos usados. Reciclado de papel. Aprovechamiento energético de materiales residuales.

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ENTORNO DE APRENDIZAJE:

Para el desarrollo del presente trayecto formativo se hace necesario contar con un aula que deberá disponer de estaciones de trabajo para el desarrollo de las actividades en núcleos reducidos de alumnos. Se dispondrá además de la tecnología necesaria para el tratamiento de los contenidos dotando al entorno con las características edilicias y técnicas adecuadas. Se preverá el acceso a ámbitos laborales en los que se desarrollen actividades de observación, identificación, interpretación y análisis. Se deberá prestar atención al ambiente de aprendizaje buscando siempre que sea el adecuado de acuerdo a normas y procedimientos ambientales de higiene y seguridad.

BIBLIOGRAFIA.  Química de Raymond Chang. Editoriál Mc Graw Hill. 

Manual del Ingeniero Químico. John H. Perry.

 Procesos de Transferencia de Calor. Donald Q. Kern Editorial Continental.  Introducción a los Procesos Químicos Industriales. Richard Stephenson. Editorial C.E.C.S.A.  Introducción a la Ingeniería Química. Badger & Banchero MacGraw-Hill.  Tecnología Química. Tomos I y II - K. Winnacker y E. Weingaertner. Editorial G. Gilli S. A.

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