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6ª Modulo CAPITULO 11 11. Aceite.- Grasa.-
Estructuras 11.2. Jabones 11.3.
Detergentes   CAPITULO 12 Polímeros y su
clasificacion Importancia biológica 12.2.
Preparación
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(No Transcript)
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Cómo se forma una grasa?
La glicerina tiene tres grupos OH. Por lo tanto,
se puede combinar hasta con tres ácidos grasos
iguales o diferentes para constituir una gran
variedad de grasas. Es una reacción reversible.
Por un lado, se forma la grasa pero algunas
moléculas de esta pueden reaccionar con el agua
produciendo la reacción inversa en la que se
regeneran el glicerol y el ácido graso. En las
grasas naturales predominan los ésteres, en los
que intervienen tres ácidos grasos iguales o
diferentes. Se los denomina triglicéridos.
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La grasa es un glicérido. El estado sólido se
debe a que predominan los ácidos grasos saturados
(sólidos). Además de los glicéridos existen
ácidos grasos libres.
El ácido butírico (ácido butanoico) es uno de los
ácidos grasos saturados de cadena corta
responsable por el sabor característico de la
mantequilla.
www.scientificpsychic.com/.../aceites-grasas
6
books.google.com.co/books?isbn8434225719
7
La diferencia en los puntos de fusión de los
ácidos grasos saturados y de los insaturados se
explica en términos del grado de organización de
las moléculas en la red cristalina sólida. Los
dobles enlaces en las moléculas de los ácidos
grasos insaturados los hacen menos compactos que
los ácidos grasos saturados En consecuencia, los
ácidos grasos insaturados entran más difícilmente
al estado sólido
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Una clase muy especial de ácidos grasos son las
prostaglandinas. Las prostaglandinas (PG) son
ácidos grasos de 20 átomos de carbono que poseen
un anillo de ciclopentano. Obtuvieron su nombre
de la fuente inicial de estos compuestos, la
glándula prostática. Actualmente se sabe que
están distribuidas en todo el cuerpo
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Se conocen unas 20 PG, cuya función es la de
regular la acción hormonal. Las PGE y PGF
provocan la contracción de la musculatura lisa,
en especial en el aparato reproductivo, de ahí
que sean utilizadas para inducir el aborto.
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En las prostaglandinas los cinco átomos de
carbono centrales en la cadena forman un ciclo,
que aparece sustituido por una o varias funciones
oxigenadas. La naturaleza de este ciclo determina
las distintas clases de prostaglandinas. Así, la
Prostaglandina E1 tiene en el ciclo una función
ceto -CO y una función hidroxi -OH, mientras que
la Prostaglandina F2a presenta dos funciones
hidroxi
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El triglicérido a la izquierda tiene dos
radicales de ácido oleico y uno de ácido
palmítico combinados con glicerol (la cadena
vertical de carbonos) esta es una fórmula
estructural típica del aceite de oliva. Los
rectángulos debajo de las imágenes representan
los ácidos grasos que constituyen las moléculas
de los glicéridos. La imagen a la derecha es la
estructura tridimensional de la triestearina, un
triglicérido con tres radicales de ácido
esteárico. Los átomos de oxigeno están
representados en rojo, los carbonos en gris, y
los hidrógenos en azul. La triestearina es un
componente menor de muchas grasas naturales.
www.scientificpsychic.com/.../aceites-grasas
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Grasa es un término genérico para designar varias
clases de lípidos, aunque generalmente se refiere
a los acilgliceridos, esteres en los que uno, dos
o tres ácidos grasos se unen a una molécula de
glicerina , formando monogliceridos, digliceridos
y triglicéridos respectivamente. Las grasas
están presentes en muchos organismos, y tienen
funciones tanto estructurales como metabólicas
books.google.com.co/books?isbn8434225719
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• El tipo más común de grasa es aquél en que tres
  ácidos grasos están unidos a la molécula de
  glicerina, recibiendo el nombre de triglicéridos
  o triacilglicéridos. Estos son sólidos a
  temperatura ambiente y son denominados grasas,
  mientras que los que son líquidos son conocidos
  como aceites.

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Los lípidos o grasas son la reserva energética
más importante del organismo en los animales ( al
igual que en las plantas son los glúcidos). Esto
es debido a que cada gramo de grasa produce más
del doble de energía que los demás nutrientes,
con lo que para acumular una determinada cantidad
de calorías sólo es necesario la mitad de grasa
de lo que sería necesario de glucógeno o
proteínas.
Esto porque los lípidos son hidrofóbicos. El
glucógeno, al ser hidrofílico, se almacena
hidratado, y esto hace que ocupe un mayor volumen.
La palabra "lípidos" es usada para referirse a
ambos tipos, líquidos y sólidos. La palabra
"aceites" es usada para cualquier sustancia que
no se mezcla con el agua y es grasosa, tales como
el petróleo y el aceite de cocina, sin importar
su estructura química.
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Necesidades diarias de lípidos Se recomienda que
las grasas de la dieta aporten entre un 20 y un
30 de las necesidades energéticas diarias. Este
30 deberá estar compuesto por un 10 de grasas
saturadas (grasa de origen animal), un 5 de
grasas insaturadas (aceite de oliva) y un 5 de
grasas poliinsaturadas (aceites de semillas y
frutos secos). Además, hay ciertos lípidos que se
consideran esenciales para el organismo, como el
ácido linoleico o el linolénico, que si no están
presentes en la dieta en pequeñas cantidades se
producen enfermedades y deficiencias hormonales.
Estos son los llamados ácidos grasos esenciales o
vitamina F.
controlve.blogspot.com/.../vitamina-f-acidos-graso
s-esenciales
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COMPOSICIÓN PORCENTUAL EN MASA DE ÁCIDOS GRASOS
EN ALGUNOS LÍPIDOS COMUNES
medicina.usac.edu.gt/quimica/biomol/lipid.htm
17
2. Están formados por una molécula de glicerol,
o glicerina, a la que están unidos tres ácidos
grasos de cadena más o menos larga.

1. A pesar de que al grupo de los lípidos pertenece
   un grupo muy heterogéneo de compuestos, la mayor
   parte de los lípidos que consumimos proceden del
   grupo de los triglicéridos

3. En los alimentos que normalmente consumimos
siempre nos encontramos con una combinación de
ácidos grasos saturados e insaturados.
4. Los ácidos grasos saturados son más difíciles
de utilizar por el organismo, ya que sus
posibilidades de combinarse con otras moléculas
están limitadas por estar todos sus posibles
puntos de enlace ya utilizados o "saturados".
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Esta dificultad que tienen los ácidos grasos
saturados para combinarse con otros compuestos
hace que sea difícil romper sus moléculas en
otras más pequeñas que atraviesen las paredes de
los capilares sanguíneos y las membranas
celulares. Por eso, en determinadas condiciones
pueden acumularse y formar placas en el interior
de las arterias (arteriosclerosis).
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Ceras Las ceras son moléculas que se obtienen por
esterificación de un ácido graso con un alcohol
monovalente lineal de cadena larga. Por ejemplo
la cera de abeja. Son sustancias altamente
insolubles en medios acuosos y a temperatura
ambiente se presentan sólidas y
duras Funciones biológicas Sirven de
cubierta protectora en la  piel, pelos, plumas y
estructuras delicadas como los oídos de los
animales. En las plantas las encontramos
recubriendo por ejemplo las hojas y los frutos.
Las abejas utilizan ceras con fines
estructurales, para fabricar los panales de las
colmenas.
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Fosfoglicéridos
Son conocidos con el nombre de fosfolípidos.
Poseen una molécula de glicerol unida a dos
ácidos grasos y un ácido fosfórico. Además el
grupo fosfato puede llevar unida  una molécula de
naturaleza variable a la que llamamos resto (R),
por ejemplo un alcohol.
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21
Los fosfoglicéridos poseen una cabeza polar o
hidrofílica constituida por el ácido fosfórico y
el resto (generalmente un alcohol o base
nitrogenada) y dos colas no polares o
hidrofóbicas que corresponden a las cadenas
hidrocarbonadas de los ácidos grasos. Por este
motivo se dice que son moléculas anfipáticas. En
solución acuosa éstas se ordenan formando bicapas.
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TIPOS DE GRASAS
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GRASAS INSATURADAS

• Grasas monoinsaturadas . Son las que reducen los
  niveles plasmáticos de colesterol asociado a las
  lipoproteínas LDL3 (las que tienen efectos
  aterogénicos, por lo que popularmente se
  denominan "colesterol malo"). Se encuentran en el
  aceite de oliva, el aguacate, y algunos frutos
  secos. Elevan los niveles de lipoproteínas HDL
  (llamadas comúnmente colesterol "bueno").

• Grasas poliinsaturadas (formadas por ácidos
  grasos de las series, Omega-3 y omega-6). Los
  efectos de estas grasas sobre los niveles de
  colesterol plasmático dependen de la serie a la
  que pertenezcan los ácidos grasos constituyentes.
  Así, por ejemplo, las grasas ricas en ácidos
  grasos de la serie omega-6 reducen los niveles de
  las lipoproteínas LDL y HDL, incluso más que las
  grasas ricas en ácidos grasos monoinsaturados.
  Por el contrario, las grasas ricas en ácidos
  grasos de la serie omega3 (acido
  docoasahexaenoico y acido eicosapentaenoico)
  tienen un efecto más reducido, si bien disminuyen
  los niveles de triacilglicéridos plasmáticos. Se
  encuentran en la mayoría de los pescados azules
  (bonito, atún, salmón, etc.), semillas
  oleaginosas y algunos frutos secos (nuez,
  almendra, avellana, etc.).

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Funciones de las grasas

• Producción de energía la metabolización de 1 g
  de cualquier grasa produce, por término medio,
  unas 9 kilocalorías de energía.
• Forman el panículo adiposo que protege a los
  mamiferos contra el frío.
• Sujetan y protegen órganos como el corazon y los
  riñones.
• En algunos animales, ayuda a hacerlos flotar en
  el agua.

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En su estructura química, las grasas y los
aceites se diferencian por la cantidad de
insaturaciones que presenten. Las grasas son
compuestos saturados en hidrógeno, esto quiere
decir que en su estructura molecular existen sólo
enlaces simples entre carbonos y, por lo tanto,
hay una máxima cantidad de hidrógenos en su
estructura. Esto hace que las grasas sean sólidas
a temperatura ambiente.Los aceites, en cambio,
son compuestos insaturados porque en su
estructura presentan enlaces dobles entre
carbonos lo que hace que hayan una menor cantidad
de hidrógenos que en las grasas y, por eso, los
aceites se presentan en forma líquida a
temperatura ambiente.
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(No Transcript)
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La saponificación
Es una reacción química entre un acido graso (o
un lípido saponificable, portador de residuos de
ácidos grasos) y una base o álcali, en la que se
obtiene como principal producto la sal de dicho
ácido y de dicha base. Estos compuestos tienen
la particularidad de ser anfipaticos , es decir
tienen una parte polar y otra apolar (o no
polar), con lo cual pueden interactuar con
sustancias de propiedades dispares
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Por ejemplo, los jabones son sales de ácidos
grasos y metales alcalinos que se obtienen
mediante este proceso. El método de
saponificación en el aspecto industrial consiste
en hervir la grasa en grandes calderas, añadiendo
lentamente soda caustica (NaOH), agitándose
continuamente la mezcla hasta que comienza esta a
ponerse pastosa. La reacción que tiene lugar es
la saponificación y los productos son el jabón y
la glicerina
Grasa sosa jabón glicerina
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(No Transcript)
30
Saponificables son las grasas que se pueden
volver jabón, reaccionando con un álcali. Y toda
grasa saponificable es un ácido graso, y al
reaccionar con el álcali, se vuelve una sal de
ácido graso.
No saponificables son grasas que no forman jabón
al reaccionar con alcalíes... Como las vitaminas,
el colesterol, los terpenos, las ceras, etc...
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Al mezclar los ácidos grasos (principales
componentes de las grasas animales y de los
aceites vegetales) con una solución alcalina
(hecha a partir de una mezcla de agua y un
álcali), se obtiene el jabón (que será realmente
suave, porque además el otro subproducto que se
obtiene de esta reacción es la glicerina).
Para que la saponificación se produzca es
necesario agitar la mezcla de la grasa con la
sosa. Si la sosa es sódica (hidróxido de sodio)
se obtiene un jabón sólido y duro, si es potásica
(hidróxido potásico) el jabón que se obtiene es
blando o líquido (cremas jabonosas como las de
afeitar).
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Los jabones son sales sódicas o potásicas de
ácidos grasos superiores (que contienen 12 o más
átomos de carbono). Sus moléculas están
constituidas por dos partes, una apolar, formada
por una cadena larga carbonada, como si fuera una
cola, que es neutra y repele el agua (hidrófoba)
pero atrae a la grasa (liposoluble). La otra
parte, la cabeza, es polar y está formada por un
extremo iónico cargado eléctricamente que es afín
al agua (hidrófila).
www.cneq.unam.mx/.../jabonactividades.htm
33
www.cneq.unam.mx/.../jabonactividades.htm
El jabón desprende la suciedad (grasa y polvo) de
los tejidos (o de la piel) debido precisamente a
la estructura bipolar de su molécula
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Pompas de jabón En el caso de las burbujas de
jabón el agua fluye hacia la parte inferior lo
que modifica el espesor de la película
produciéndose, diferentes colores por
interferencia. Cuando la película se ha
adelgazado mucho no soporta la presión interna
del gas y la burbuja revienta.
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El jabón actúa como un surfactante disminuyendo
la tensión superficial del agua, su acción se
debe a que las cadenas de hidrocarburo de las
moléculas del jabón se disuelven en sustancias
poco polares, tales como gotitas de aceite o
grasa y la parte iónica de la molécula es atraída
por el agua .
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Aditivos y correctores. Los jabones son
productos muy desengrasantes, por lo que
producirán excesiva deslipidización de la piel,
con su posible consiguiente resecamiento. Por
eso, entre los aditivos, suelen incorporarse
reengrasantes, que devuelvan parte de las grasas
a la piel. Estos pueden ser de origen animal,
vegetal, sintético o semisintético.
www.inkanat.com/es/infosalud/index.html
Para mejorar su aspecto, suelen llevar
opacificantes, sustancias que los hacen más
opacos. Y colorantes y perfumes, para aportarles
color y olor agradables. El perfume es
especialmente importante, caracterizando la mayor
parte de estos cosméticos y llegando a suponer un
componente muy abundante.
www.taringa.net/posts/1138653
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(No Transcript)
38
Los ácidos grasos más convenientes en los jabones
son el láurico, el mirístico, el palmítico y el
oleico, que contienen de 12 a 18 átomos de
carbono. Es evidente que los carácteres de los
jabones están directamente relacionados con los
ácidos grasos de las materias primas utilizadas.
Los ácidos mencionados anteriormente son
saturados, excepto el oleico, forman la mayor
parte de la materia del sebo y del aceite de
coco. Este aceite y el sebo, en relaciones de 31
y 41, se utilizan en la mayoría de los jabones
fabricados para lavanderías y para el tocador.
Las fórmulas dependen de la calidad deseada sobre
el producto terminado.
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• CLASIFICACIÓN DE LOS JABONES
• Jabones duros
• Compuestos por sales de sodio.
• Ejemplos jabones para lavar y jabones
  industriales.
• Se elaboran a partir de materia prima de bajo
  costo.
• Si su elaboración no es cuidadosa, pueden
  contener restos de Hidróxido de sodio.
• Jabones blandos
• Compuestos por sales de potasio.
• Ejemplos jabones de tocador y cremas de afeitar
• Se elaboran a partir de aceites vegetales por
  ejemplo aceites de coco, palma y oliva.
• Se refinan para liberarlos de restos de
  hidróxido de potasio

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FABRICACIÓN DE JABÓN

• El proceso de fabricación de jabón es, a grandes
  rasgos, el siguiente
• se coloca el aceite o grasa en un recipiente de
  acero inoxidable, llamado paila, que puede ser
  calentado mediante un serpentín perforado por el
  que se hace circular vapor.
• Cuando la grasa se ha fundido 8Oº, o el aceite
  se ha calentado, se agrega lentamente y con
  agitación una solución acuosa de sosa. La
  agitación se continúa hasta obtener la
  saponificación total.
• Se agrega una solución de sal común (NaCl) para
  que el jabón se separe y quede flotando sobre la
  solución acuosa.
• Se recoge el jabón y se le agregan colorantes,
  perfumes, medicinas u otros ingredientes,
  dependiendo del uso que se le quiera dar.
• El jabón se enfría y se corta en porciones, las
  que enseguida se secan y prensan, dejando un
  material con un contenido de agua superior al
  25.

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DETERGENTES

• Son sustitutivos del jabón y su costo es mucho
  menor que el de los jabones. No están hechos a
  partir de grasas animales ni vegetales sino de
  derivados del petróleo.
• Los primeros detergentes sintéticos fueron
  descubiertos en Alemania en 1936, en lugares
  donde el agua es muy dura y por lo tanto el jabón
  formaba natas y no daba espuma. Los primeros
  detergentes fueron sulfatos de alcoholes y
  después alquilbencenos sulfonados, más tarde
  sustituidos por una larga cadena alifática,
  generalmente muy ramificada.

www.ahorrofeliz.blogspot.com/
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• El uso de los detergentes en Alemania, en agua
  muy dura siguieron dando abundante espuma por no
  formar sales insolubles con calcio y otros
  constituyentes de las aguas duras.
• Dado que los detergentes han resultado ser tan
  útiles por emulsionar grasas con mayor eficiencia
  que los jabones, su uso se ha popularizado, pero,
  contradictoriamente, han creado un gran problema
  de contaminación, ya que muchos de ellos no son
  degradables.. Para evitar esto, se han hecho
  esfuerzos por sustituir la cadena lateral (R)
  ramificada por una cadena lineal, la que si sería
  biodegradable

• bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volume
  n1/.../sec_10.html

43
Jabón R-COO- Na Detergente R-OSO3- Na
Aunque los detergentes sintéticos varían
considerablemente en cuanto a sus estructuras,
sus moléculas tienen una característica común
que comparten con el jabón ordinario tienen
una cadena apolar muy larga, soluble en grasas,
y un extremo polar, soluble en agua.
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Los detergentes son semejantes a los
jabones porque tienen en su molécula un
extremo iónico soluble en agua y otro
extremo no polar que desplaza a los aceites.
Los detergentes tienen la ventaja, sobre los
jabones, de formar sulfatos de calcio y de
magnesio solubles en agua, por lo que no
forman coágulos al usarlos con aguas duras.
Además como el ácido
correspondiente de los sulfatos ácidos de
alquilo es fuerte, sus sales (detergentes) son
neutras en agua
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Los detergentes actuales contienen diferentes
aditivos Agente tensioactivo o "surfactante"
Es el componente que tiene una función similar al
del jabón. Tiene propiedades humectantes,
detergentes y emulsionantes. Facilita la tarea
del agua al conseguir que esta moje mejor los
tejidos, lo que a su vez incrementa la actividad
de las enzimas. Además, tiene propiedades
hidrofóbicas e hidrofílicas y juegan un rol clave
en la remoción de suciedad. Un buen surfactante
reemplaza a las lipasas en la remoción de lípidos
y grasas.
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Agentes coadyuvantes Ayudan al agente
tensioactivo en su labor. Entre ellos se
encuentran componentes que ablandan
el agua y permiten lavar en aguas duras
otros que evitan la reposición de la
suciedad manteniéndola en suspensión, y otros que
blanquean manchas obstinadas.
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Agentes auxiliares Incluye componentes que
evitan que el polvo se adhiera, sustancias que
contrarrestan la tendencia de la ropa a ponerse
amarilla estabilizadores de espuma, colorantes,
perfumes y enzimas que rompen las moléculas de
proteínas, lípidos, almidones, eliminando manchas
de restos orgánicos como leche, sangre, aceites,
etc
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Las enzimas forman parte de la formulación de los
detergentes.
Las enzimas usadas en los detergentes de lavado
de ropa actúan sobre los materiales que
constituyen las manchas, facilitando la remoción
de estos materiales y de forma más efectiva que
los detergentes convencionales.
Simulación por ordenador una enzima de
detergente (roja) ataca la suciedad (amarilla)
presente en la fibra de una tela (gris)
www.henkel.es/.../hs.xsl/545_ESS_HTML.htm
49
Una molécula de enzima puede actuar sobre muchas
moléculas de sustrato (leche, sangre, barro), por
lo cual una cantidad pequeña de enzima agregada a
un detergente de lavado proporciona un beneficio
grande en la limpieza. La concentración de
enzimas en la formulación de un detergente es
mínima (menos del 1 del volumen total)
www.saludpreventiva.com/web/index.php?pagina...
50
Una gran cantidad de detergentes son
arilalquilsulfonatos de sodio que tienen como
fórmula general, R-C6H4-SO3Na, es decir, son
sales de ácidos sulfónicos aromáticos con una
cadena alquílica larga. Si la cadena es
ramificada no pueden ser degradados por los
microorganismos, por lo que se dice que son
persistentes, y causan grandes problemas de
contaminación. Los arilalquilsulfonatos que
tienen cadenas lineales son biodegradables.
51
ÍNDICE DE SAPONIFICACIÓN
Es la cantidad en miligramos de un alcali,
específicamente de hidróxido de potasio, que se
necesita para saponificar un gramo de determinado
aceite o grasa.
Sin embargo, habitualmente en la fabricación de
jabones, el álcali que se utiliza es el hidróxido
de sodio. Por otra parte, este índice de
saponificación varía para cada grasa o aceite en
particular. Para conocer estas cantidades habría
que realizar complejos cálculos, que se
simplifican con las tablas de saponificación
existentes.
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Tabla de índice de saponificación ( mg. de
hidróxido de sodio por gr. de grasa )
0,134 Aceite de oliva 0,135 Aceite de soja
0,190 Aceite de
coco 0,136 aceite de maíz
0,141 Aceite de palma 0,133 Aceite de Sésamo
0,134 Aceite de girasol 0,069 Aceite de
Jojoba 0,128 Aceite de ricino 0.132
Aceite de germen de trigo 0,136 Aceite de
almendras 0,069 Cera de abejas 0,133
Aceite de aguacate 0,137 Manteca de cacao
53
SAPONINAS Antes de que el hombre creara la gran
industria del jabón se usaban jabones naturales
llamados saponinas (nombre derivado del latín
sapo, jabón).
Muchas raíces y follaje de plantas tienen la
propiedad de hacer espuma con el agua, por lo que
se han utilizado desde la Antigüedad para lavar
ropa.
Las saponinas se han usado también como veneno de
peces, macerando en agua un poco del órgano
vegetal que lo contiene, con la ventaja de que
los peces muertos por este procedimiento no son
tóxicos.
54
SAPONINAS

• Camelia, semillas, hojas y flores.
• T. Saponina Polvo 50 - 90
• T. saponina es la materia prima que se
  extrae de las semillas de camelia con procesos de
  tecnología. Es un excelente producto natural no
  iónico activo y con caracteres biológicos
  tensioactivos.
• Características surfactantes.
• Reducción de la tensión superficial,
  formación de espuma persistente, emulsificación
  de grasas y aceites.

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55

• Saponaria officinalis es el nombre científico de
  la planta conocida popularmente, como hierba
  jabonera, por sus propiedades jabonosas. De hecho
  el nombre saponaria, alude a su capacidad para
  hacer jabón, debido a su alto contenido en
  glucósidos, que en contacto con el agua, producen
  espuma.Sin embargo, no es esta hierba, la única
  que contiene este tipo de sustancias, llamadas
  saponinas. También están presentes en otras
  plantas como el ginseng. la alfalfa, el aloe y la
  yuca, entre muchas más. Las propiedades
  detergentes de las saponinas han sido utilizadas
  para lavar, desde tiempos remotos. Obviamente, el
  jabón obtenido es un jabón líquido, lo que no
  afecta su poder limpiador.

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• Fórmula de jabón sin sosa cáustica de
  saponariaIngredientes
• Raíz de saponaria, 50 grs
• Hojas de Salvia, 1 cda
• hojas de Romero, 1 cda
• hojas de Abrotano, 1 cda
• agua, 1 litro
• Preparación
• Coloca las hierbas en un recipiente.
• Hierve el agua y vierte sobre las hojas y la raíz
  de saponaria.
• Tapa y deja reposar 45 minutos, antes de colar y
  envasar
• Esta receta no sólo asegura la higiene de tu
  piel, sino que además la protege, porque es mucho
  más suave, que el jabón habitual.

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Los compuestos orgánicos son en general
sustancias de constitución simple, porque se
forman por moléculas con un número muy reducido
de átomos. La polimerización es una reacción
química realizada mayormente en presencia de un
catalizador que se combina para formar moléculas
gigantes.
Los Polímeros, provienen de las palabras griegas
Poly y Mers, que significa muchas partes
58
LOS POLIMEROS
Son sustancias orgánicas de origen artificial de
alto peso molecular que puede alcanzar millones
de UMAs y están formadas por la suma de
moléculas de bajo peso molecular, denominados
MONÓMEROS unidos entre si por enlaces covalentes
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• Forman largas cadenas que se unen entre sí por
  fuerzas de Van der Waals, puentes de hidrógeno o
  interacciones hidrofóbicas y por puentes
  covalentes.

Muchos elementos (el silicio, entre otros),
forman también polímeros, llamados polímeros
inorgánicos
60
Las siliconas son compuestos que presentan la
fortaleza e inercia del enlace silicio-oxígeno
junto con alguna de las propiedades de los
polímeros orgánicos. Las siliconas son polímeros
de fórmula general (R2SiO). en donde R es un
radical orgánico. Se pueden formar polímeros con
cadenas entrecruzadas como polímeros cíclicos. Se
representa la estructura típica de una silicona
de cadena.
61
Estos compuestos poseen unas propiedades muy
útiles. La presencia de los grupos
hidrocarbonados en las siliconas hacen que sea
una sustancia hidrófuga, siendo muy utilizadas en
tejidos impermeables para evitar la humedad.
62
Las siliconas son también muy buenos aislantes
eléctricos. En la construcción permiten aislar y
restaurar edificios y monumentos. Las
metilsiliconas se emplean en cirugía ya que son
biológicamente inertes y, además, no provocan la
coagulación de la sangre ni se adhieren sobre los
tejidos corporales. El primer implante de
silicona se hizo en 1955, colocando un bypass en
un niño. En 1961 se empezó a estudiar su uso en
implantes de mama. Se usan también en cosmética
(cremas anti solares y de afeitar, dentífricos,
lacas, etc.) y en imprenta (soporte etiquetas
adhesivas)
63
El Metano (CH 4 ), propano (C 2 H 2 ) y etileno
(C 2 H4 ), son algunos ejemplos de moléculas
monoméricas. No todos los monómeros son aptos
para realizar el proceso de polimerización que
permite enlazar en cadena diversos monómeros
idénticos. Los termoplásticos para ser
conformados precisan de la aplicación previa al
enfriamiento que les confiere la forma definitiva
64
Lo que distingue a los polímeros de los
materiales constituídos por moléculas de tamaño
normal son sus propiedades mecánicas. En general,
los polímeros tienen una excelente resistencia
mecánica debido a que las grandes cadenas
poliméricas se atraen. Las fuerzas de atracción
intermoleculares dependen de la composición
química del polímero y pueden ser de varias
clases.
65
La unión de esta gran cantidad de moléculas
pequeñas origina enormes cadenas de las formas
más diversas. Algunas parecen fideos, otras
tienen ramificaciones, como las ramas de un
árbol. Algunas se asemejan a las escaleras de
mano y otras son como redes tridimensionales.
Por la complejidad estructural de estos
compuestos químicos, existen diferentes formas de
clasificarlos. Los criterios comúnmente
utilizados para esto son (I) el origen, (II) la
forma de obtención, (III) la estructura y (IV)
las relaciones entre las macromoléculas que
forman el polímero.
66
Los cristalinos son perfectamente ordenados
Los polímeros pueden ser cristalinos o
amorfos.
Los amorfos por el contrario las cadenas
poliméricas Forman una masa Completamente
enredada
67
Suelen alinearse estando completamente
extendidos, como si fueran una prolija pila de
maderos. Pero no siempre pueden extenderse
en línea recta.
Pero qué tipo de ordenamiento suelen
formar los polímeros?
Muy pocos polímeros logran hacerlo, y esos son
el Polietileno de peso molecular ultra alto, y
las aramidas como el Kevlar y el Nomex. La
mayoría de los polímeros se extienden sólo una
corta distancia para luego plegarse sobre sí
mismos.
68
(No Transcript)
69
En el caso del polietileno, las cadenas se
extienden alrededor de 100 ángstrom antes de
plegarse.
Los polímeros forman apilamientos a partir de
esas cadenas plegadas. Aquí debajo hay una figura
representando uno de esos apilamientos, llamado
lamella.                                       
                                                  
                                   
70
Un polímero cristalino tiene en realidad dos
componentes. La porción cristalina que está en la
lamella y la porción amorfa, fuera de la lamella.
Si observamos la figura ampliada de una lamella,
veremos cómo están dispuestas las porciones
cristalina y amorfa.
71
Como puede observarse, una lamella crece como los
rayos de una rueda de bicicleta, desde un núcleo
central
como fibrillas lamellares
En una porción de polímero cristalino, existen
varios millones de esferulitas
Como puede verse también en la figura, una única
cadena polimérica puede formar parte tanto de una
lamella cristalina como de una porción amorfa.
Alguna cadenas incluso comienzan en una lamella,
atraviesan la región amorfa y finalmente se unen
a otra lamella. Dichas cadenas reciben el nombre
de moléculas vínculo.
72
Por lo tanto, ningún polímero es completamente
cristalino. La cristalinidad Hace Que los
materiales sean resistentes pero
también Quebradizos. Un polímero totalmente
cristalino Seria demasiado quebradizo
Como para ser empleado como plástico
Las regiones amorfas le confieren dureza a un
Polimero, es decir, la Habilidad de poder
plegarse sin romperse
73
Pero para fabricar fibras, deseamos que
nuestros polímeros sean lo más cristalinos
posible. Esto es porque una fibra es en
realidad un largo cristal
74
Muchos polímeros presentan una mezcla de regiones
amorfas y cristalinas, pero algunos son altamente
cristalinos y otros son altamente amorfos. Aquí
hay algunos de los polímeros que tienden hacia
dichos extremos
Algunos Polímeros Altamente Cristalinos Algunos Polímeros Altamente Amorfos
Polipropileno Poli(metil metacrilato)
Poliestireno sindiotáctico Poliestireno Atáctico
Nylon Policarbonato
Kevlar y Nomex Poliisopreno
Policetonas Polibutadieno
75
Pero por qué algunos polímeros son altamente
cristalinos y otros son altamente amorfos?
Existen dos factores importantes, la estructura
polimérica y las fuerzas intermoleculares.
La estructura de un polímero afecta en gran
medida a la cristalinidad. Si es regular y
ordenada, el polímero se empaquetará fácilmente
en forma de cristales. De lo contrario, no.
76
Por ejemplo el poliestireno que es de 2 clases
77
Las fuerzas intermoleculares pueden ser de gran
ayuda para un polímero que quiera formar
cristales. Un buen ejemplo es el nylon. En la
figura puede verse que los grupos polares amida
de la cadena principal del nylon 6,6, se
encuentran fuertemente unidos entre sí a través
de sólidos enlaces por puente de hidrógeno. Esta
unión tan fuerte mantiene juntos a los cristales.
78
Los grupos polares éster, forman cristales
resistentes. A su vez, los anillos aromáticos
tienden a apilarse de un modo ordenado, haciendo
aún más resistente a los cristales.
79

• De acuerdo al origen, existen tres tipos de
  polímeros
• Naturales, Artificiales y Sintéticos.
• Los polímeros Naturales son aquéllos que se
  encuentran disponibles en la naturaleza.
• La celulosa, que se encuentra en la madera y en
  los tallos de muchas plantas y se emplea para
  hacer telas y papel.
• La lana, proteína del pelo de las ovejas, es otro
  ejemplo.
• El hule de los árboles de hevea (Brasil) y de los
  arbustos de Guayule (México), son también
  polímeros naturales importantes.

80
Tipos de polímeros

• Según su composición
• HomopolímerosUn sólo monómero
• CopolímerosDos o más monómeros
• Según su estructura
• Lineales
• RamificadosSi algún monómero se puede unir por
  tres o más sitios.

• Por su comportamiento ante el calor
• TermoplásticosSe reblandecen al calentar y
  recuperan sus propiedades al enfriar.
• TermoestablesSe endurecen al ser enfriados de
  nuevo por formar nuevos enlaces.

81
Los polímeros artificiales son aquéllos naturales
que han sido modificados por el ser humano, como
es el caso de la nitrocelulosa y el caucho
vulcanizado. Los polímeros sintéticos
corresponden a polímeros producidos totalmente
por el hombre no presentan análogos naturales.
Tal es el caso, por ejemplo, de polietileno,
teflón y nylon, entre muchos otros. La mayor
parte de los polímeros que usamos en nuestra vida
diaria son materiales sintéticos con propiedades
y aplicaciones variadas.
82
POLIMEROSFrecuentemente reciben el nombre de
plásticos por que pueden ser moldeados o
remodelados
Los que se obtienen industrialmente son los que
se conocen como plásticos , éstos también pueden
ser llamados homopolímeros, que se producen
cuando el polímero formado por la polimerización
de monómeros iguales.
83
Propiedades de los polímeros sintéticos

• Plásticos.
• Termoplasticos se moldean en caliente de forma
  repetida.
• Termoestables una vez moldeados en caliente,
  quedan rígidos y no pueden volver a ser
  moldeados.
• Fibras.
• Se pueden tejer en hilos (seda).
• Elastómeros.
• Tienen gran elasticidad por lo que pueden
  estirarse varias veces su longitud (caucho).

84
Los materiales termoplásticos pueden ser
recalentados y reformados varias veces sin
cambios significativos en sus propiedades.
Deben su nombre a que se ablandan y plastifican.
Su estructura molecular es mayoritariamente
lineal, con o sin ramificaciones. Las moléculas
están enlazadas unas con otras, pero sin
reticulaciones
El Metacrilato es un polímero termoplástico
amorfo que se puede encontrar en dos formatos,
extruido y en colada.
85
Los termoplásticos tienen la capacidad de
convertirse en fluidos al alcanzar determinada
temperatura, y mantener la forma adquirida una
vez restituida la temperatura ambiente.Y es
amorfo por que al enfriar su estructura molecular
se agrupa de forma anárquica, con una contracción
del material constante en las 3 dimensiones. Por
contra, los termoplásticos cristalinos al enfriar
cristalizan, por lo que tienden a ocupar el menor
espacio posible y se contraen mas en el sentido
del flujo que en transversal. El ser amorfo le
confiere mayor transparencia.
METACRILATO es una palabra que se compone de META
y ACRILATO
86
Policarbonato
Al igual que el metacrilato, el policarbonato
tambien es un termoplástico amorfo con unas
caracteristicas parecidas pero no iguales. Es mas
resistente y se puede doblar en frio, pero es
menos transparente y normalmente solo se
encuentra en espesores de menos de 5 mm, ademas
de que es mas caro.El Policarbonato se compone
de monómeros formados por una molécula de
Bisfenol A (la misma que se usa para fabricar
resinas de epoxi) y un grupo de carbonato, sea lo
que sea lo que eso significa.
87
El policarbonato se usa habitualmente en la
fabricación de CDs, Claraboyas, lentes para gafas
o en cristales antibalas y escudos para las
fuerzas antidisturbios. Ojo, las cajas de los CDs
NO son de policarbonato, son de otro tipo de
plástico mucho mas débil y barato llamado
Poliestileno (PS). Los disolventes que actúan
sobre el policarbonato son el cloruro de metileno
(diclorometano), el cloroformo (triclorometano),
1,2-dicloroetileno, tetracloroetano y
clorobenceno. También disuelven en
tetrahidrofuran como el metacrilato. El Bis fenol
A se disuelve en Acetona y Benceno.
88
Los termoestables se fabrican de manera
permanente por reacciones químicas, no se pueden
refundir ni almacenar, y se degradan por
calentamiento a elevadas temperaturas. En general
son duros y rígidos aún a temperaturas elevadas.
Existen numerosas reticulaciones entre cadenas
89
Los elastómeros o gomas reciben una mención
especial dentro de los materiales conformados de
forma permanente por las extraordinarias
deformaciones elásticas que experimentan al
aplicar una fuerza sobre ellos, pudiendo
recuperar su forma original totalmente o casi
totalmente cuando cesa la fuerza. Su estructura
es reticulada pero en menor extensión que en los
materiales termoestables.
90
Los elastómeros y termoplásticos están
constituidos por moléculas que forman largas
cadenas con poco entrecruzamiento entre sí.
Cuando se calientan, se ablandan sin
descomposición y pueden ser moldeados. Los
termoestables se preparan generalmente a partir
de sustancias semifluidas de peso molecular
relativamente bajo, las cuales alcanzan, cuando
se someten a procesos adecuados, un alto grado de
entrecruzamiento molecular formando materiales
duros, que funden con descomposición o no funden
y son generalmente insolubles en los solventes
más usuales.
91
TIPOS DE POLIMERIZACIÓN
P. por CONDENSACIÓN
P. por ADICIÓN
P. EPÓXICA
P. Formados por etapas
92
Polímeros de AdiciónSe genera esta
polimerización cuando un catalizador inicia una
reacción, rompiendo uniones dobles de carbono, en
los monómeros, y luego estos se unen debido a
otros electrones libres, formando así, nuevas
uniones hasta que la reacción termina.
Polímeros formados por etapasOcurre a la medida
de que se van agregando nuevos monómeros
gradualmente, siempre y cuando haya espacio
disponible para estos, algunos de estos no forman
no liberan moléculas pequeñas pero si se llegan a
formar gradualmente, como los poliuretanos.
93
Reacción de adición

• Iniciación
• CH2CHCl catalizador CH2CHCl
• Propagación o crecimiento
• 2 CH2CHCl CH2CHClCH2CHCl
• Terminación
• Los radicales libres de los extremos se unen a
  impurezas o bien se unen dos cadenas con un
  terminal neutralizado.

94
Polímeros de adición

• MONÓMEROS
• Eteno
• Propeno
• cloroeteno
• tetraflúoreteno
• propenonitrilo
• butadieno
• fenileteno
• 2-clorobutadieno

• POLÍMEROS
• Polietileno
• Polipropileno
• policloruro de vinilo
• teflón
• poliacrilonitrilo
• polibutadieno
• poliestireno
• neopreno

95
Estructura y usos de algunos polímeros de adición

• MONÓMERO POLÍMERO USOS PRINCIPALES
• CH2CH2 CH2CH2CH2CH2 Bolsas,
  botellas, juguetes...etileno polietileno
• CH2CHCl CH2CHClCH2CHCl Ventanas,
  sillas, aislantes
• cloruro de vinilo policloruro de vinilo
• CF2CF2 CF2CF2CF2CF2
  Antiadherente, aislante.
• tetraflúoretileno PTFE (teflón)

96
Principales polímeros de condensación

• Homopolímeros
• Polietilenglicol
• Siliconas
• Copolímeros
• Poliésteres
• Poliamidas

Los Polímeros de condensación forman polímeros
con pérdida simultánea de una pequeña molécula,
como la del agua, la del monóxido de carbono o
del cloruro de hidrógeno
97
Los productos de descomposición de los
polímeros de condensación no son idénticos a los
de las unidades respectivas de polímero. Así la
polimerización de glucosa la celulosa, un
polímero natural, va acompañado por pérdida de
agua y la celulosa es un polímero típico de
condensación.
98
Polímeros de condensación Polietilenglicol

• Suele producirse por la pérdida de una molécula
  de agua entre 2 grupos (OH) formándose puentes de
  oxígeno.
• CH2OHCH2OH etanodiol (etilenglicol) ?
• CH2OHCH2OCH2CH2OH H2O ?
• ...OCH2CH2OCH2CH2O... (polietilenglicol
  )

99
Polímeros de condensación Siliconas

• Proceden de monómeros del tipo R2Si(OH)2
• Se utiliza para sellar juntas debido a su
  carácter hidrofóbico.

100
Copolímeros de condensación Poliésteres

• Se producen por sucesivas reacciones de
  esterificación (alcohol y ácido)
• Forman tejidos.
• El más conocido es el tergal formado por ácido
  tereftálico (ácido p-benceno dicarboxilico) y el
  etilenglicol (etanodiol).

101
Copolímeros de condensación Poliamidas

• Se producen por sucesivas reacciones entre el
  grupo ácido y el amino con formación de amidas.
• Forman fibras muy resistentes.
• La poliamida más conocida es el nailon 6,6
  formado por la copolimerización del ácido adípico
  (ácido hexanodioico) y la 1,6-hexanodiamina

102
También se puede hacer la clasificación según su
composición química.1.- Polímeros
orgánicosEstos poseen en la cadena principal
átomos de carbono2.- Polímeros
vinílicosÚnicamente y exclusivamente su cadena
principal esta formada por átomos de
carbono.3.- Polímeros orgánicos no
vinílicosEn su cadena principal, además de
carbono, presentan oxigeno o nitrógeno.
103
También se pueden clasificar según sus
aplicaciones, dependiendo de su clasificación y
usos finales.1.- ElastómerosTienen muy poca
elasticidad, y mucha extensibilidad, lo que
quiere decir que se deforman mucho al someterlos
a un esfuerzo, pero se recuperan rápidamente a lo
que este termina.2.- PlásticosEstos
polímeros ante un esfuerzo mayor, se deforman
irreversiblemente. Este concepto se usa muy
erradamente, cuando las personas se refieren a
los polímeros en su totalidad.
104
Y por ultimo se puede hacer una nueva
clasificación según como se comportan al elevar
su temperatura, dependiendo si fluyen o se funden
al elevarlos a una temperatura muy elevada.1.-
TermoplásticosSon los que fluyen al ser
expuestos a elevadas temperaturas, es decir se
vuelven líquidos y luego se endurecen al
enfriarlos. Entre los termoplásticos encontramos
polietieno, polipropileno y PVC.2.-
TermoestablesEstos son los que no fluyen al
calentarlos, y cuando se calientan, se
descomponen químicamente, en vez de fluir.al
tener muchos entrecruzamientos entre sus
moléculas, impiden que fluyan. La clasificación
termoplásticos- termoestables es independiente de
la clasificación elastómeros - plásticos /
fibras. Existen plásticos que presentan un
comportamiento termoplástico y otros que se
comportan como termoestables
105
3.- FibrasSon muy elásticos, pero muy poco
extensibles. Básicamente los utilizan para
confeccionar telas que mantienen su forma.4.-
Recubrimientosson líquidos generalmente que se
adhieren a otra superficie de algún otro material
para otorgarles una nueva propiedad.5.-
AdhesivosCombinan adhesión y cohesión, lo que
permite que se una a otro cuerpo por contacto
superficial.
106
FASES DE LA POLIMERIZACIÓN
ACTIVACIÓN
INICIACIÓN
PROPAGACIÓN
TERMINACIÓN
107
TIPOS DE POLIMERIZACIÓN
FOTOPOLIMERIZACIÓN
TERMOPOLIMERIZACIÓN
QUIMIOPOLIMERIZACIÓN
www.uclm.es/profesorado/afantin
108
BIO- POLIMEROS   Macromoléculas sintetizadas
por un proceso biológico. Función textura
Naturales exudados de plantas, extractos de
algas, las semillas, cereales, los extractos de
plantas, de origen animal y de origen
microbiano Semi- sintéticos Celulosas
modificadas, almidones modificados, pectinas
modificadas, alginato de propilenglicol
Sintéticos PVP (única aprobada para su empleo
en alimentos)
















109
(No Transcript)
110
DEXTRANOS

• PRODUCCION
• Por fermentacion de la caña de azucar (Sacarosa)

Son importantes como sustitutos del plasma
sanguineo y tambien se usan en la produccion de
alimentos. Tienen estructuras variadas y PM
entre 15,000 y 500,000.
111

• XANTANOS
• Polímero de alta viscosidad (PM aprox. 2,000,000)
• Estable en condiciones físicas y químicas
  extremas con propiedades físicas similares a un
  plástico.
• Sus propiedades físicas permiten su uso como
  agente estabilizante, emulsificante y espesante
  (bebidas, jugos de fruta y aderezos de ensaladas,
  pasta de dientes,etc )

112

• GELANOS
• Son producidos por Pseudomonas eloidea.
• Tienen caracteristicas visco-elasticas.
• Produccion maxima 12 g/L.

UGP
TGP
113
FACTORES QUE REGULAN LA BIOSINTESIS DE
POLISACARIDOS 1-    CONCENTRACION DE O2 LA
OXIDACION DE LOS ALCOHOLES Y AZUCARES
REOXIDACION DE NUCLEOTIDOS ( LOS MICROORGANISMOS
SON AEROBIOS)  
114
2- RELACION C/ N (101) La biosíntesis de
los heteropolisacaridos es comparable a la de los
componentes de la pared celular 1-
Fosforilación del azúcar 2-    Formación del di
nucleótido fosfato-azúcar vía glucosa fosfato
TNP 3-Transformación de la glucosa a otro azúcar
(ácidos, etc.). 4-    Secreción de los monómeros
(acoplados a una unidad lipidica
isoprenoide) 5-Polimerización en el exterior de
la membrana celular para realizar el alargamiento
y terminación de la síntesis. 6-    Degradación
de los polímeros por secreción de enzimas
115
Polímeros SemisintéticosEstos polímeros se
obtiene a través de la transformación de los
polímeros naturales, en esta clasificación
encontramos la nitrocelulosa, el caucho
vulcanizado, etc.
Polímeros NaturalesEn la naturaleza hay muchos
polímeros y las biomoléculas que forman los seres
vivos son macromoléculas poliméricas, como son
las proteínas, los ácidos nucleiclos, entre otros
que existen
Polímeros sintéticosEstos se obtiene a partir
de los monómeros, en esta clasificación
encontramos el nylon, el poliestireno, el cloruro
de polivinilo, etc.