Las industrias químicas

Industria petroquímica

Los productos de la naturaleza tienen un interés limitado para las personas, y mucho más en el nivel de desarrollo actual. Por eso, desde la más remota antigüedad ha sido necesario transformar esos productos naturales a través de la actividad industrial.

La producción a gran escala de productos químicos comenzó en la época de la revolución industrial.

La introducción de nuevas máquinas de hilar y tejer a lo largo del siglo XVIII supuso un cambio radical en la industria textil. La producción se disparó de tal forma que los métodos tradicionales de blanqueado y teñido de los tejidos se volvieron insuficientes.

Hasta ese momento, los tejidos se blanqueaban sumergiéndolos, alternativamente, en un baño ácido de leche agria y en uno básico formado por una solución de cenizas vegetales; después, se dejaban secar al sol en los llamados «campos de blanqueado».

La necesidad creciente de esos dos productos naturales llevó a plantear la conveniencia de sustituirlos por otros equivalentes, pero producidos artificialmente. El primero que comenzó a escasear fue la leche agria, proponiéndose como su sustituto el ácido sulfúrico.

Hacia el año 1736, el boticario londinense Joshua Ward (1685-1761) puso en práctica un procedimiento de síntesis química de ese ácido a partir del azufre natural. La modificación a ese método sugerida en 1746 por el médico John Roebuck (1718-1794) lo convirtió en el primer proceso rentable de obtención de ácido sulfúrico a gran escala: el llamado «método de las cámaras de plomo».

Este método permaneció vigente hasta que en 1897 se desarrolló el «método de contacto», que es el utilizado en la actualidad.

El problema de reemplazar las cenizas vegetales no debió de ser tan acuciante, puesto que hubo que esperar hasta 1789 para encontrar una propuesta interesante. En esa fecha, el médico Nicolas Leblanc (1762-1806) presentó su método de obtención de soda (carbonato de sodio) a partir de la sal común (cloruro de sodio), embolsándose, de paso, 12.000 francos ofrecidos por la Academia de Ciencias de París a quien hallase tal procedimiento.

Un método alternativo fue sugerido por Augustin-Jean Fresnel (1788-1827) en 1810. Las dificultades técnicas que planteaba su propuesta pospusieron su aplicación hasta 1865, cuando los hermanos Solvay (Ernest, 1838-1922, y Alfred, 1840-1894) consiguieron una respuesta satisfactoria. Este método, más rentable, fue desbancando al anterior. Es el que utiliza actualmente la industria química.

El problema de la industria química no se reduce a conocer reacciones químicas que permitan obtener una sustancia combinando reactivos de bajo coste. Para que un método de obtención sea viable, deben tenerse en cuenta aspectos químico-físicos y económicos.

Un proceso es preferible a otro si tiene mayor rendimiento: si es mayor la cantidad de producto que se obtiene a partir de cantidades fijas de reactivos. Sin embargo, puede ocurrir que ese proceso involucre reacciones excesivamente lentas o rápidas en condiciones normales, o energías de activación muy altas que lo hagan menos interesante.

Ahora bien, estas características no deseables se pueden intentar modificar. Por ejemplo, variando la temperatura, la presión o la concentración de los reactivos se puede conseguir aumentar o disminuir la velocidad de reacción, y empleando catalizadores disminuir la energía de activación. La optimización de estos factores requiere un buen conocimiento químico-físico de las reacciones. Pero la mejor elección posible puede implicar unos gastos tan excesivos que desaconsejen el proceso. Por ejemplo, si es necesario que una reacción transcurra a presiones y temperaturas muy altas, el coste energético la puede hacer económicamente inviable.

En la fabricación de productos de gran consumo se tiende a buscar procesos continuos, aquellos en los que se van suministrando, de forma ininterrumpida, reactivos por un lado y retirando el producto final por otro. La parte buena de los procesos continuos es su alta producción; la contrapartida es que requieren costosas instalaciones.