¿Alguna vez habéis dejado un balde u otro objeto de plástico a la intemperie durante el invierno y notásteis que se rompe con mayor facilidad que durante el verano? Es el fenómeno conocido como la TRANSICIÓN VÍTREA. Es una de las cosas que hacen diferente a los polímeros.
La transición vítrea es muchísimo más de lo que parece. Hay una cierta temperatura, distinta para cada polímero, que se llama temperatura de transición vítrea (Tg). Cuando el ploímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve rígido y quebradizo, lo mismo que el vidrio. Los plásticos duros, como el poliestireno, son usados en su estado vítreo, es decir, por debajo de sus temperaturas de transición vítrea. Sus temperaturas están muy por encima de la temperatura ambiente. Así, los cauchos elastómeros, como el poliisopreno y el poliisobutileno, son empleados en su estado caucho, donde son blandos y flexibles.
Sin embargo, la transición vítrea no es lo mismo que el fundido. Esto último es una transición que se manifiesta en los polímeros cristalinos. Ocurre cuando las cadenas poliméricas abandonan sus estructuras cristalinas y se transforman en un líquido desordenado. La transición vítrea es una que se manifiesta en los polímeros amorfos, es decir, aquellos cuyas cadenas están esparcidas en cualquier ordenamiento, aún en estado sólido.
Pero los polímeros cristalinos tienen alguna porción amorfa, por ello explica cómo una muestra de un polímero puede tener tanto una temperatura de transición vítrea como una temperatura de fusión. Ante todo, sabemos que la porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
La transición vítrea es muchísimo más de lo que parece. Hay una cierta temperatura, distinta para cada polímero, que se llama temperatura de transición vítrea (Tg). Cuando el ploímero es enfriado por debajo de esta temperatura, se vuelve rígido y quebradizo, lo mismo que el vidrio. Los plásticos duros, como el poliestireno, son usados en su estado vítreo, es decir, por debajo de sus temperaturas de transición vítrea. Sus temperaturas están muy por encima de la temperatura ambiente. Así, los cauchos elastómeros, como el poliisopreno y el poliisobutileno, son empleados en su estado caucho, donde son blandos y flexibles.
Sin embargo, la transición vítrea no es lo mismo que el fundido. Esto último es una transición que se manifiesta en los polímeros cristalinos. Ocurre cuando las cadenas poliméricas abandonan sus estructuras cristalinas y se transforman en un líquido desordenado. La transición vítrea es una que se manifiesta en los polímeros amorfos, es decir, aquellos cuyas cadenas están esparcidas en cualquier ordenamiento, aún en estado sólido.
Pero los polímeros cristalinos tienen alguna porción amorfa, por ello explica cómo una muestra de un polímero puede tener tanto una temperatura de transición vítrea como una temperatura de fusión. Ante todo, sabemos que la porción amorfa sólo experimentará la transición vítrea, y la porción cristalina sólo la fusión.
Cuando la temperatura es alta, las cadenas pueden moverse con facilidad. De modo que cuando tomamos una porción de polímero y la doblamos, las moléculas, que ya están en movimiento, no tendrán problemas en moverse hacia nuevas posiciones, a fin de aliviar la tensión que nosotros estamos ejerciendo sobre ellas. Pero si tratamos de doblar una muestra de polímero por debajo de su Tg, las cadenas ya no podrán desplazarse hacia otras posiciones. Y sucederá dos cosas: o bien, las cadenas serán lo suficientemente resistentes como para soportar la fuerza que se está ejerciendo y la muestra no se doblará, o bien, la fuerza que se está aplicando es demasiado grande para que las inmóviles cadenas poliméricas puedan resistirla y ya que no pueden moverse a su alrededor para aliviar dicha tensión, la muestra se quebrará o se romperá en sus manos.
Este cambio de movilidad con la temperatura ocurre porque el fenómeno, el calor, es en realidad un tipo de energía cinética, o sea, la energía de los objetos en movimiento. En otras palabras, es un efecto del movimiento caótico de las moléculas. Las cosas están "frías" cuando sus moléculas no tienen energía cinética y se mueven lentamente o no se mueven, y viceversa.
La temperatura exacta a la cual las cadenas poliméricas experimentan este gran cambio en su movilidad depende de la estructura del polímero. Para ver cómo un pequeño cambio en la estructura puede significar un gran cambio en la Tg.
4 comentarios:
Hola, he estado viendo vuestra wiki y me gusta mucho.
Buen trabajo
http://www.uhu.es/quimiorg/docencia/eval/evalum1.htm
entrar es muy importante
Es posible que la muestra pueda quebrarse o romperse, pero como bien ha dicho al ser amorfa ¿No cabe la posibilidad de que al intentar doblarla (tensarla), esta se doble para no seguir en su estado inicial?No tiene porque romperse ¿no?, depende también del compuesto.
Por otro lado deciros que vuestro blog sin duda es de los más completos que he visto, habeis hecho un buen grupo. Me gusta vuestra wiki, está muy completa y sobre todo, teneís las ideas claras sobre las aminas y amidas.
Habeis sabido trabajar en grupo y eso es de agraceder, ojalá yo pudiera decir lo mismo, sin animo de ofender lo que todos pueden o hayan visto sobre mi blog.
Un saludo y seguid así, perseverantes, constantes y unidas. Esto si que es un grupo.
Gracias Agustín y Fran. Aún nos quedan algunos retoques finales, pero nos anima saber qué os gusta lo que estamos haciendo. Un saludo
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