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sábado, 12 de marzo de 2022

12. Referencias | 🕹️ Alquenos | Joseleg

 | Ciencias de Joseleg | Química | Química orgánica | Alquenos | (Introducción) (Doble enlace) (Nomenclatura) (Propiedades físicas) (Propiedades químicas) (Terpenos) (Grasas y aceites) (Plástico) (Acumulación del plástico) (Plástico y salud humana) (Futuro del plástico) (Referencias)

 

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11. El futuro del plástico

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Tomado de (Teuten et al., 2007).

Los polímeros degradables se han defendido como una alternativa a los plásticos convencionales a base de aceite y su producción ha aumentado considerablemente en las últimas décadas. Los materiales con una funcionalidad comparable a los plásticos convencionales ahora se pueden producir a escala industrial; son más caros que los polímeros convencionales y representan menos del 1 por ciento de la producción de plásticos. Los biopolímeros se diferencian de los polímeros convencionales en que su materia prima proviene de biomasa renovable en lugar de ser a base de petróleo. Pueden ser polímeros naturales (por ejemplo, celulosa), o polímeros sintéticos hechos de monómeros de biomasa (por ejemplo, PLA) o polímeros sintéticos hechos de monómeros sintéticos derivados de biomasa (por ejemplo, polietileno derivado de bioetanol).

A menudo se describen como polímeros renovables ya que la biomasa original, por ejemplo, el maíz cultivado en la agricultura, se puede reproducir. La emisión neta de dióxido de carbono puede ser menor que la de los polímeros convencionales, pero no es cero ya que la agricultura y la producción de pesticidas generan emisiones de dióxido de carbono. Además, como consecuencia del rápido crecimiento de nuestra población humana, parece poco probable que haya suficiente tierra para cultivar alimentos, y mucho menos para cantidades sustanciales de envases en los que envolverlos. Una solución es reciclar los desechos de alimentos en biopolímeros; esto tiene su mérito, pero en última instancia estará limitado por la cantidad de alimentos de desecho disponibles.

Como todas las modas verdes es peligroso emplear estas nuevas tecnologías sin la investigación pertinente, especialmente su efecto cuando son producidos en masa, ya sea concerniente a las materias primas que se necesitan, o sí son realmente biodegradables en términos prácticos.

Figura 111. Como todas las modas verdes es peligroso emplear estas nuevas tecnologías sin la investigación pertinente, especialmente su efecto cuando son producidos en masa, ya sea concerniente a las materias primas que se necesitan, o sí son realmente biodegradables en términos prácticos.

Los biopolímeros que están diseñados para descomponerse en un compostador industrial se describen como "biodegradables", mientras que los que están destinados a degradarse en un compostador doméstico se conocen como "compostables". Hay beneficios de estos materiales biodegradables en aplicaciones específicas, por ejemplo, con el embalaje de productos altamente perecederos donde, lamentablemente, puede ser necesario desechar el producto perecedero sin abrir y sin usar junto con su envoltorio.

La degradación de los polímeros biodegradables, a diferencia de los compostables, puede ser muy lenta en los compostadores domésticos (normalmente menos del 5 % de pérdida de biomasa en 90 días). También es probable que la degradación de estos polímeros en los vertederos sea lenta y genere emisiones de metano no deseadas. Por lo tanto, los beneficios de los biopolímeros solo se obtienen si se desechan en un sistema de gestión de residuos apropiado que utilice sus características biodegradables. Por lo general, esto se logra mediante el compostaje industrial a 50°C durante unas 12 semanas para producir compost como un producto útil.

Algunos biopolímeros, como el PLA, son biodegradables, pero otros, como el polietileno derivado del bioetanol, no lo son. Otra complicación es que los polímeros degradables, a diferencia de los biodegradables (también llamados 'oxobiodegradables', 'oxidegradables' o 'UV-degradables') también pueden fabricarse a partir de fuentes a base de aceite, pero como consecuencia no son biopolímeros. Estos materiales degradables son típicamente polietileno junto con aditivos para acelerar la degradación. Se utilizan en una variedad de aplicaciones y están diseñados para descomponerse bajo la exposición UV y/o el calor seco y el estrés mecánico, dejando pequeñas partículas de plástico. No se degradan de manera efectiva en los vertederos y se sabe poco sobre la escala de tiempo, el alcance o las consecuencias de su degradación en entornos naturales. Los polímeros degradables también podrían comprometer la calidad de los plásticos reciclados si ingresan al flujo de reciclaje. Como consecuencia, no se recomienda el uso de polímeros degradables para el empaque minorista primario.

Algunos problemas medioambientales de nuestra sociedad moderna son semejantes a las mitológica hidra de Lerna, si cortas una cabeza (acumulación de plásticos), te sale otra u otras nuevas (falta de cereales para alimentar a la población humana porque están siendo utilizados para hacer plásticos).

Figura 112. Algunos problemas medioambientales de nuestra sociedad moderna son semejantes a las mitológica hidra de Lerna, si cortas una cabeza (acumulación de plásticos), te sale otra u otras nuevas (falta de cereales para alimentar a la población humana porque están siendo utilizados para hacer plásticos).

Existe una idea errónea popular de que los polímeros degradables y biodegradables ofrecen soluciones a los problemas de los desechos plásticos y los peligros ambientales asociados que resultan de la basura. Sin embargo, es poco probable que la mayoría de estos materiales se degraden rápidamente en los hábitats naturales, y existe la preocupación de que los polímeros degradables a base de aceite simplemente se desintegren en piezas pequeñas que no son en sí mismas más degradables que el plástico convencional. Entonces, si bien los polímeros biodegradables ofrecen algunas soluciones para el manejo de desechos, existen limitaciones y malentendidos considerables entre el público en general acerca de su aplicación. Para obtener el máximo beneficio de los materiales degradables, biodegradables y compostables, es esencial identificar usos específicos que ofrezcan claras ventajas y perfeccionar las normas nacionales e internacionales y el etiquetado del producto asociado para indicar uso adecuado y eliminación adecuada.

De cara al futuro, no parece que nos acerquemos al final de la "era plástica" descrita por Yarsley y Couzens en la década de 1940, y los plásticos pueden contribuir mucho a la sociedad. La velocidad del cambio tecnológico está aumentando exponencialmente de tal manera que la vida en 2030 será irreconocible en comparación con la vida actual; los plásticos jugarán un papel importante en este cambio. Los materiales plásticos tienen el potencial de traer avances científicos y médicos, para aliviar el sufrimiento y ayudar a reducir la huella ambiental de la humanidad en el planeta, tenga en cuenta que no usáramos plásticos, tendríamos que virar al uso de la madera, y no habrían bosques suficientes para sustituir el plástico que usamos actualmente.

Regresando a nuestra analogía con la hidra de Lerna,  si cortamos una cabeza (usar cualquier plástico), aparecen otras nueva (reemplazarlo con madera y destruir los bosques).

Figura 113. Regresando a nuestra analogía con la hidra de Lerna,  si cortamos una cabeza (usar cualquier plástico), aparecen otras nueva (reemplazarlo con madera y destruir los bosques).

Es probable que los plásticos desempeñen un papel cada vez mayor en las aplicaciones médicas, incluidos los trasplantes de tejidos y órganos; los componentes livianos, como los del nuevo Boeing 787, reducirán el uso de combustible en el transporte; los componentes para la generación de energía renovable y el aislamiento ayudarán a reducir las emisiones de carbono y, sin duda, los envases de plástico inteligentes podrán controlar e indicar la calidad de los productos perecederos.

En conclusión, los plásticos ofrecen beneficios considerables para el futuro, pero es evidente que nuestros enfoques actuales de producción, uso y eliminación no son sostenibles y presentan preocupaciones para la vida silvestre y la salud humana. Tenemos un conocimiento considerable sobre muchos de los peligros ambientales, y la información sobre los efectos en la salud humana está creciendo, pero aún quedan muchas preocupaciones e incertidumbres.

Hay un papel para las personas, mediante el uso y la eliminación adecuados, en particular el reciclaje; para la industria mediante la adopción de la química ecológica, la reducción de materiales y el diseño de productos para la reutilización y/o la reciclabilidad al final de su vida útil y para los gobiernos y los encargados de formular políticas mediante el establecimiento de estándares y objetivos, mediante la definición de un etiquetado de productos apropiado para informar e incentivar el cambio y mediante la financiación de instituciones académicas pertinentes. investigaciones y desarrollos tecnológicos.

Estas medidas deben considerarse dentro de un marco de análisis del ciclo de vida y esto debe incorporar todas las etapas clave en la producción de plástico, incluida la síntesis de los productos químicos que se utilizan en la producción, junto con el uso y la eliminación.

En nuestra opinión, estas acciones están atrasadas y ahora se requieren con efecto urgente; existen diversos peligros ambientales asociados con la acumulación de desechos plásticos y existe una creciente preocupación por los efectos en la salud humana, sin embargo, la producción de plástico continúa creciendo a aproximadamente un 9 por ciento anual.

En consecuencia, la cantidad de plásticos producidos en los primeros 10 años del presente siglo se acercará al total producido en todo el siglo anterior.

10. El plástico y la salud humana | 🕹️ Alquenos | Joseleg

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Tomado de (Teuten et al., 2007).

En cuanto a los efectos adversos del plástico en la población humana, existe un creciente cuerpo de literatura sobre los riesgos potenciales para la salud. Se sabe que una variedad de productos químicos que se utilizan en la fabricación de plásticos son tóxicos. El biomonitoreo (p. ej., medir la concentración de contaminantes ambientales en el tejido humano) proporciona una medida integrada de la exposición de un organismo a contaminantes de múltiples fuentes. Este enfoque ha demostrado que los productos químicos utilizados en la fabricación de plásticos están presentes en la población humana, y los estudios que utilizan animales de laboratorio como organismos modelo indican posibles efectos adversos para la salud de estos productos químicos. La carga corporal de productos químicos que se utilizan en la fabricación de plástico también se ha correlacionado con efectos adversos en la población humana, incluidas anomalías reproductivas.

La interpretación de los datos de biomonitoreo es compleja, y una tarea clave es poner la información en perspectiva con niveles de dosis que se consideran tóxicos sobre la base de estudios experimentales en animales de laboratorio. El concepto de 'toxicidad' y, por lo tanto, los métodos experimentales para estudiar los impactos en la salud de las sustancias químicas del plástico y otras sustancias químicas clasificadas como disruptores endocrinos, está experimentando actualmente una transformación (una inversión de paradigma) ya que la interrupción de los sistemas reguladores endocrinos requiere enfoques muy diferente del estudio de tóxicos agudos o venenos.

Resulta sorprendente la cantidad de sustancias carcinogénicas que pueden estar presentes en plásticos de uso diario que contienen sustancias de consumo directo en la población humana (Enlace →)

Figura 101. Resulta sorprendente la cantidad de sustancias carcinogénicas que pueden estar presentes en plásticos de uso diario que contienen sustancias de consumo directo en la población humana (Enlace →)

Por lo tanto, existe amplia evidencia de que los enfoques toxicológicos tradicionales son inadecuados para revelar resultados como la "reprogramación" de los sistemas moleculares en las células como resultado de la exposición a dosis muy bajas durante períodos críticos del desarrollo. La investigación en animales de experimentación informa a los epidemiólogos sobre el potencial de efectos adversos en humanos y, por lo tanto, desempeña un papel fundamental en las evaluaciones de riesgos químicos.

Una conclusión clave del artículo de Talsness et al. (2009) es la necesidad de modificar nuestro enfoque de las pruebas químicas para la evaluación de riesgos. Como señalaron estos autores y otros, existe la necesidad de integrar los conceptos de endocrinología en los supuestos que subyacen a la evaluación del riesgo químico. En particular, las suposiciones de que las curvas de dosis-respuesta son monótonas y que existen dosis umbral (niveles seguros) no son ciertas ni para las hormonas endógenas ni para los productos químicos con actividad hormonal (que incluye muchos productos químicos utilizados en los plásticos).

Aunque las poblaciones de todo el mundo parecen bastante similares, existe evidencia de una considerable variabilidad en las tasas de ingesta diaria entre los individuos, e incluso dentro de los individuos. Las exposiciones por ingestión, inhalación y contacto dérmico se consideran vías importantes de exposición para la población en general. Si bien las exposiciones media/mediana para la población general estuvieron por debajo de los niveles determinados como seguros para la exposición diaria, los percentiles superiores de Las concentraciones de metabolitos urinarios de ftalato de di-butilo y DEHP muestran que, para algunas personas, la ingesta diaria puede ser sustancialmente más alta de lo que se suponía anteriormente y podría exceder los niveles de exposición diarios seguros estimados.

Los niveles de exposición "seguros" actuales generalmente se basan en la aplicación de suposiciones toxicológicas tradicionales con respecto a los tóxicos agudos para calcular las exposiciones diarias a los productos químicos en una variedad de artículos de plástico ampliamente utilizados. Las consecuencias toxicológicas de tales exposiciones, especialmente para subpoblaciones susceptibles como niños y mujeres embarazadas, siguen sin estar claras y justifican una mayor investigación. Sin embargo, existe evidencia de asociaciones entre las concentraciones urinarias de algunos metabolitos de ftalatos y los resultados biológicos.

Por ejemplo, se ha informado una relación inversa entre las concentraciones de metabolitos de DEHP en la orina de la madre y la distancia anogenital, el ancho del pene y el descenso testicular en la descendencia masculina. En adultos, existe cierta evidencia de una asociación negativa entre los metabolitos de los ftalatos y la calidad del semen y entre las altas exposiciones a los ftalatos (trabajadores que fabrican pisos de PVC) y los niveles de testosterona libre.

La mayoría de los estudios toxicológicos se realizan en organismos modelos para un solo tipo de plástico, sin embargo nuestras vidas diarias estamos en contacto con una enorme variedad de plásticos, cada uno con métodos de fabricación diferentes. y es poco lo que se sabe sobre los efectos sinérgicos de la combinación de sustancias carcinogénicas diferentes en el metabolismo humano.

Figura 102. La mayoría de los estudios toxicológicos se realizan en organismos modelos para un solo tipo de plástico, sin embargo nuestras vidas diarias estamos en contacto con una enorme variedad de plásticos, cada uno con métodos de fabricación diferentes. y es poco lo que se sabe sobre los efectos sinérgicos de la combinación de sustancias carcinogénicas diferentes en el metabolismo humano.

Se ha demostrado una relación significativa entre los niveles de BPA en la orina y las enfermedades cardiovasculares, la diabetes tipo 2 y las anomalías en las enzimas hepáticas, y es probable que la exposición de adultos al BPA en los EE. UU., se produzca a partir de múltiples fuentes y que la vida media del BPA es más larga de lo estimado previamente, y la exposición muy alta de los bebés prematuros en unidades de cuidados intensivos neonatales a tanto el BPA como los ftalatos es motivo de gran preocupación.

Estos datos indican que los efectos perjudiciales en la población general pueden ser causados ​​por exposiciones crónicas a dosis bajas (por separado o en combinación) y exposiciones agudas a dosis más altas, pero aún no se ha confirmado hasta qué punto los plásticos transportan sustancias químicas a la población humana.

Se ha aprendido mucho sobre los efectos toxicológicos en los seres humanos a partir de experimentos con animales de laboratorio. Este enfoque se ha utilizado para examinar componentes químicos utilizados en la producción de plástico. El tracto reproductivo masculino es particularmente sensible a la exposición a los ftalatos. Sin embargo, la mayoría de los efectos reproductivos no los ejercen los diésteres de ftalatos, sino sus metabolitos monoéster, que se forman en el hígado. La mayoría de estos estudios se han realizado utilizando ratas como organismo modelo, con dosis al menos un orden de magnitud más altas que aquellas a las que los humanos están comúnmente expuestos, pero han resultado en cambios rápidos y severos en los testículos de rata.

También se han descrito efectos reproductivos en ratones y cobayos. Los efectos sobre el desarrollo pre y posnatal temprano son de particular preocupación, y estudios recientes en animales han demostrado que la exposición a ciertos ftalatos puede provocar trastornos graves del sistema reproductivo masculino en desarrollo. Cabe señalar que la mayoría de los trabajos en animales han utilizado exposiciones a ftalatos mucho más altas que las exposiciones humanas diarias estimadas, y los investigadores han comenzado recientemente a investigar los posibles efectos biológicos dentro del rango de exposición humana mediana a ftalatos. Esto es de importancia crítica porque los estudios epidemiológicos han informado asociaciones entre los niveles de ftalatos y una serie de efectos adversos para la salud en humanos, lo que sugiere que los humanos son más sensibles a los ftalatos que los animales de experimentación o que el paradigma de prueba utilizado en los estudios toxicológicos tradicionales, que examinan un ftalato a la vez, no han servido para predecir con precisión los efectos adversos de la mezcla de ftalatos a los que están expuestos los humanos a largo plazo.

Para el BPA, existe una extensa literatura publicada que muestra los efectos adversos de la exposición a dosis muy bajas, según la administración durante el desarrollo y en animales de experimentación adultos. En particular, a diferencia del caso de la investigación experimental en animales sobre ftalatos, ahora hay cientos de experimentos en animales de laboratorio que usan dosis dentro del rango de exposición humana. La velocidad y la medida en que se metaboliza el BPA afectan la interpretación de estos hallazgos, pero se ha demostrado que incluso dosis muy bajas de BPA provocan una estimulación significativa de la secreción de insulina seguida de resistencia a la insulina en ratones (en otras palabras se trata de un inductor de la diabetes), una disminución significativa en la producción de esperma en ratas, un disminución del comportamiento materno en ratones e interrupción de las sinapsis del hipocampo, lo que lleva a la aparición de un cerebro típico del observado en la senilidad tanto en ratas como en monos.

Las mayores preocupaciones con la exposición al BPA son durante el desarrollo; El BPA parece afectar el desarrollo del cerebro y conduce a la pérdida de la diferenciación sexual en las estructuras y el comportamiento del cerebro. Otra observación importante con respecto a las respuestas adversas a la exposición del desarrollo de los animales a dosis muy bajas de BPA es que muchas se relacionan con las tendencias de la enfermedad en los seres humanos. Se ha publicado menos sobre los efectos del retardante de llama TBBPA, pero hay evidencia de efectos sobre las hormonas tiroideas, la función pituitaria y el éxito reproductivo en animales.

A pesar de las preocupaciones ambientales sobre algunos de los productos químicos utilizados en la fabricación de plástico, es importante enfatizar que la evidencia de los efectos en humanos aún es limitada y existe la necesidad de más investigación y, en particular, de estudios longitudinales para examinar las relaciones temporales con los productos químicos que lixiviación de plásticos. Además, el enfoque tradicional para estudiar la toxicidad de las sustancias químicas ha sido centrarse únicamente en la exposición a sustancias químicas individuales en relación con enfermedades o anomalías.

De todos los sistemas corporales el sistema endocrino es el que se ve más afectado por los componentes secundarios de los plásticos, debido a que el funcionamiento básico del sistema endocrino se basa en el transporte de sustancias en muy pequeñas cantidades, pero con efectos profundos y a largo plazo en sistemas de órganos completos, por ejemplo el desarrollo del cerebro, el desarrollo del sistema reproductivo, o la regulación del metabolismo del azúcar.

Figura 103. De todos los sistemas corporales el sistema endocrino es el que se ve más afectado por los componentes secundarios de los plásticos, debido a que el funcionamiento básico del sistema endocrino se basa en el transporte de sustancias en muy pequeñas cantidades, pero con efectos profundos y a largo plazo en sistemas de órganos completos, por ejemplo el desarrollo del cerebro, el desarrollo del sistema reproductivo, o la regulación del metabolismo del azúcar.

Sin embargo, debido a la compleja naturaleza integrada del sistema endocrino, es fundamental que los estudios futuros que involucren sustancias químicas disruptoras endocrinas que se filtran de los productos plásticos se centren en las mezclas de sustancias químicas a las que las personas están expuestas cuando usan productos domésticos comunes. Por ejemplo, en un estudio realizado en los EE. UU., el 80 % de los bebés estuvieron expuestos a niveles medibles de al menos nueve metabolitos de ftalato diferentes, y es necesario evaluar los impactos en la salud de la exposición acumulada a estos químicos.

Un intento inicial de examinar más de un ftalato como contribuyente al desarrollo genital anormal en los bebés ha demostrado la importancia de este enfoque. Por lo tanto, los estudios de mezclas de productos químicos también deben ir más allá de las mezclas de la misma clase de producto químico, como las mezclas de diferentes ftalatos o de diferentes PCB. Por ejemplo, el PVC (utilizado en una amplia gama de productos para el hogar, incluidas las tuberías de agua) puede contener ftalatos, BPA, retardadores de llama como PBDE o TBBPA, cadmio, plomo y organoestaño, todos los cuales han demostrado en estudios con animales que dan como resultado en la obesidad.

Además, el monómero utilizado para fabricar plástico de PVC, el cloruro de vinilo, es un carcinógeno conocido y la exposición puede causar angiosarcoma de hígado entre los trabajadores de las fábricas. También se ha demostrado que el PVC en los tubos médicos es una fuente de alta exposición al DEHP entre los bebés en las unidades neonatales de cuidados intensivos y probablemente contribuye a los altos niveles de BPA que se encuentran en estos bebés, ya que el BPA es un aditivo en Plástico PVC.

Examinar la relación entre los aditivos plásticos y los efectos adversos en los seres humanos presenta una serie de desafíos. En particular, los patrones cambiantes de producción y uso de los plásticos y los aditivos que contienen, así como la naturaleza confidencial de las especificaciones industriales hacen que la evaluación de la exposición sea particularmente difícil. La tecnología, la metodología y los enfoques estadísticos en evolución deberían ayudar a desentrañar las relaciones entre estos productos químicos y los efectos sobre la salud.

Sin embargo, con la mayoría de las alteraciones hormonales estadísticamente significativas que se han atribuido a exposiciones ambientales y ocupacionales, el grado real de alteración hormonal se ha considerado subclínico. Por lo tanto, se requiere más información sobre los mecanismos biológicos que pueden verse afectados por los aditivos plásticos y, en particular, las exposiciones crónicas a dosis bajas. Mientras tanto, debemos considerar estrategias para reducir el uso de estos productos químicos en la fabricación de plástico y/o desarrollar y probar alternativas (por ejemplo, se están desarrollando citratos como plastificantes sustitutos). Este es el objetivo del nuevo campo de la química verde, que se basa en la premisa de que el desarrollo de productos químicos para uso comercial debe implicar una interacción entre biólogos y químicos.

Si este enfoque hubiera existido hace 50 años, probablemente habría impedido el desarrollo de sustancias químicas reconocidas como posibles disruptores endocrinos. También existe la necesidad de que la industria y los científicos independientes trabajen más estrechamente entre sí, en lugar de en contra, para enfocarse de manera efectiva en las mejores formas de avanzar.

9. Acumulación del plástico | 🕹️ Alquenos | Joseleg

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Tomado de (Teuten et al., 2007).

Se han acumulado cantidades sustanciales de plástico en el entorno natural y en los vertederos. Alrededor del 10 por ciento en peso del flujo de desechos municipales es plástico. El plástico desechado también contamina una amplia gama de hábitats naturales terrestres, de agua dulce y marinos, con informes periodísticos de desechos plásticos incluso en algunas de las montañas más altas.

También hay algunos datos sobre tirar basura en el entorno urbano (por ejemplo, recopilados por EnCams en el Reino Unido; http://www.encams.org/home); sin embargo, en comparación con el entorno marino, existe una clara falta de datos sobre la acumulación de desechos plásticos en los hábitats naturales terrestres y de agua dulce. Hay relatos de contaminación inadvertida de suelos con pequeños fragmentos de plástico como consecuencia de esparcir lodos de depuradora, de fragmentos de plástico y vidrio que contaminan el compost preparado a partir de desechos sólidos municipales y de plástico que se transporta a los arroyos, ríos y en última instancia, el mar con agua de lluvia y eventos de inundación.

La acumulación de plásticos y fragmentos de estos objetos son un problema urgente en los entornos urbanos semi urbanos y rurales. En la imagen tenemos un ejemplo de la acumulación de plásticos en una zona semi urbana que colinda con un humedal en la ciudad de Bogotá

Figura 91. La acumulación de plásticos y fragmentos de estos objetos son un problema urgente en los entornos urbanos semi urbanos y rurales. En la imagen tenemos un ejemplo de la acumulación de plásticos en una zona semi urbana que colinda con un humedal en la ciudad de Bogotá

Sin embargo, existe una clara necesidad de más investigación sobre las cantidades y los efectos de los desechos plásticos en los hábitats terrestres naturales, en las tierras agrícolas y en las aguas dulces. Inevitablemente, por lo tanto, gran parte de la evidencia presentada proviene del medio ambiente marino.

Desde los primeros registros de plástico en el medio ambiente, que se informaron de los cadáveres de aves marinas recolectados en las costas a principios de la década de 1960, la magnitud del problema pronto se volvió inconfundible con desechos plásticos que contaminaban los océanos desde los polos hasta el océano ecuatorial y desde las costas hasta las profundidades del mar. La mayoría de los polímeros flotan en el agua, y dado que los desechos plásticos, como cartones y botellas, a menudo atrapan aire, se acumulan cantidades sustanciales de desechos plásticos en la superficie del mar y también pueden ser arrastrados a tierra.

Como consecuencia, los plásticos representan una proporción considerable (50–80 %) de los desechos costeros (Barnes et al. 2009). Las cantidades son muy variables en el tiempo y el espacio, pero hay informes de más de 100 000 artículos/m2 en algunas costas y hasta 3 520 000 artículos/km2 en la superficie del océano. Los giros y las convergencias oceánicas parecen estar particularmente contaminados, al igual que los mares cerrados como el Mediterráneo.

La acumulación de plásticos en el océano es tan grave que han llegado a formarse verdaderas islas de plástico de varios kilómetros de extensión.

Figura 92. La acumulación de plásticos en el océano es tan grave que han llegado a formarse verdaderas islas de plástico de varios kilómetros de extensión.

A pesar de su naturaleza flotante, los plásticos pueden ensuciarse con la vida marina y los sedimentos, lo que hace que los artículos se hundan en el fondo del mar. Por ejemplo, los fondos marinos poco profundos en Brasil estaban más contaminados que las costas vecinas (Oigman-Pszczol & Creed 2007), lo que indica que el fondo marino puede ser un sumidero final incluso para los desechos marinos inicialmente flotantes (Barnes et al. 2009). En algunos lugares de Europa, se ha sugerido que las cantidades en el fondo del mar pueden exceder los 10 000 artículos/ha, e incluso se han informado desechos a más de 1000 m por debajo de la superficie del océano, incluidos informes de bolsas de plástico.

Los datos cuantitativos sobre la abundancia de desechos en el lecho marino son aún muy limitados, pero existe la preocupación de que las tasas de degradación en las profundidades marinas sean especialmente lentas debido a la oscuridad y el frío.

Es importante monitorear la abundancia de escombros para establecer las tasas de acumulación y la efectividad de cualquier medida de remediación. La mayoría de los estudios evalúan la abundancia de todos los tipos de desechos antropogénicos, incluidos datos sobre plásticos y/o artículos de plástico como categoría.

En general, la abundancia de desechos en las costas ha sido objeto de un seguimiento exhaustivo, en comparación con los estudios en mar abierto o en el lecho marino. Además de registrar los desechos, es necesario recopilar datos sobre las fuentes; para los desechos plásticos, esto debe incluir descargas de ríos y alcantarillas junto con el comportamiento de arrojar basura. En este caso, los datos limitados que tenemos sugieren que los pulsos de aguas pluviales proporcionan una ruta importante para los desechos desde la tierra hasta el mar, con 81 g/m3 de desechos plásticos durante los eventos de flujo alto en los EE. UU.

Los métodos para monitorear la abundancia de desechos antropogénicos (incluidos los plásticos) a menudo varían considerablemente entre países y organizaciones, lo que aumenta las dificultades para interpretar las tendencias. Como consecuencia, el Programa de las Naciones Unidas para el Medio Ambiente y la Comisión OSPAR están tomando medidas para introducir protocolos estandarizados. Sin embargo, algunas tendencias son evidentes, típicamente con un aumento en la abundancia de escombros y fragmentos entre las décadas de 1960 y 1990.

Incluso ecosistemas que son relativamente aislados como el sistema de páramos de montaña pueden ser susceptibles de la acumulación de plásticos por turistas inconscientes.

Figura 93. Incluso ecosistemas que son relativamente aislados como el sistema de páramos de montaña pueden ser susceptibles de la acumulación de plásticos por turistas inconscientes.

Más recientemente, la abundancia en la superficie del mar en algunas regiones y en algunas costas parece estar estabilizándose, mientras que en otras áreas, como el Giro del Pacífico, hay informes de aumentos considerables. En las costas, las cantidades de desechos, predominantemente plásticos, son mayores en el hemisferio norte que en el hemisferio sur . La abundancia de escombros es mayor junto a los centros urbanos y en las playas más frecuentadas y hay evidencia de que los plásticos se acumulan y se entierran en los sedimentos.

Es probable que aumente la contaminación de hábitats remotos, como las profundidades marinas y las regiones polares, a medida que se transportan desechos desde áreas más densamente pobladas. Sin embargo, teniendo en cuenta la variabilidad entre los hábitats y las ubicaciones, parece inevitable que la cantidad de desechos en el medio ambiente en su conjunto continúe aumentando, a menos que todos cambiemos nuestras prácticas.

Incluso con tales cambios, los desechos plásticos que ya están en el medio ambiente persistirán durante un tiempo considerable. Por ejemplo, los desechos que se originaron en un avión que se estrelló fueron ingeridos por un albatros unos 60 años después.

8. El plástico | 🕹️ Alquenos | Joseleg

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Tomado de (Teuten, Rowland, Galloway, & Thompson, 2007).

Muchas de las aplicaciones actuales y los beneficios previstos del plástico siguen los descritos por Yarsley y Couzens en la década de 1940. Su relato de los beneficios que los plásticos traerían a una persona nacida en la generación de las guerras mundiales del siglo XX, es decir al comienzo de esta 'era del plástico', fue relatada con mucho optimismo:

Es un mundo libre de polillas y herrumbre y lleno de color, un mundo construido en gran parte con materiales sintéticos hechos de las sustancias más universalmente distribuidas, un mundo en el que las naciones son cada vez más independientes de los recursos naturalizados localizados, un mundo en el que el hombre , como un mago, hace lo que quiere para casi todas las necesidades de lo que está debajo y alrededor de él”.

Figura 8‑1. Durante los años 60 del siglo XX el plástico irrumpió en el diseño y creación de todo tipo de objetos de uso cotidiano.

Figura 81. Durante los años 60 del siglo XX el plástico irrumpió en el diseño y creación de todo tipo de objetos de uso cotidiano.

Se anticipó la durabilidad de los plásticos y su potencial para diversas aplicaciones, incluido el uso generalizado como artículos desechables, pero no los problemas asociados con la gestión de desechos. De hecho, las predicciones eran "cuán más brillante y limpio [sería] un mundo que el que precedió a esta era plástica".

Importancia económica del plástico

Los plásticos son materiales económicos (de manipular y adaptar, aunque no necesariamente de fabricar debido a que se derivan del petróleo), son livianos, fuertes, duraderos y resistentes a la corrosión, con altas propiedades de aislamiento térmico y eléctrico. La diversidad de polímeros y la versatilidad de sus propiedades se utilizan para fabricar una amplia gama de productos que aportan avances médicos y tecnológicos, ahorro de energía y muchos otros beneficios sociales.

Figura 82. Actualmente la vida sin plásticos es inconcebible, solo de un vistazo a su alrededor y cuente cuantos objetos al alcance de su mano están hechos o tienen al menos un pequeño componente plástico.

Como consecuencia, la producción de plásticos ha aumentado sustancialmente en los últimos 60 años desde alrededor de 0.5 millones de toneladas en 1950 a más de 260 millones de toneladas en la actualidad a principios de los 2000. Solo en Europa, la industria del plástico factura más de 300 millones de euros y emplea a 1.6 millones de personas. Casi todos los aspectos de la vida diaria involucran plásticos, en el transporte, las telecomunicaciones, la ropa, el calzado y como materiales de embalaje (empaques) que facilitan el transporte de una amplia gama de alimentos, bebidas y otros bienes. Existe un potencial considerable para las nuevas aplicaciones de los plásticos que traerán beneficios en el futuro, por ejemplo, como aplicaciones médicas novedosas, en la generación de energía renovable y mediante la reducción de la energía utilizada en el transporte hay fabricar vehículos más livianos.

Aditivos del plástico

Los polímeros plásticos vírgenes rara vez se usan solos y, por lo general, las resinas poliméricas se mezclan con varios aditivos para mejorar el rendimiento. Estos aditivos incluyen rellenos inorgánicos como carbón y sílice que refuerzan el material, plastificantes para que el material sea flexible, estabilizadores térmicos y ultravioleta, retardantes de llama y colorantes. Muchos de estos aditivos se utilizan en cantidades sustanciales y en una amplia gama de productos.

Algunos aditivos químicos son potencialmente tóxicos (por ejemplo, el plomo y el tributilestaño en el cloruro de polivinilo, PVC), pero existe una controversia considerable sobre el grado en que los aditivos liberados de los productos plásticos (como los ftalatos y el bisfenol A, BPA) tienen efectos adversos en animales o poblaciones humanas.

Los aditivos de particular preocupación son los plastificantes de ftalato, BPA, retardantes de llama bromados y agentes antimicrobianos. El BPA y los ftalatos se encuentran en muchos productos producidos en masa, incluidos dispositivos médicos, envases de alimentos, perfumes, cosméticos, juguetes, materiales para pisos, computadoras y CD, y pueden representar un contenido significativo del plástico.

Por ejemplo, los ftalatos pueden constituir una proporción sustancial, en peso, de PVC, mientras que el BPA es el monómero utilizado para la producción de plásticos de policarbonato, así como un aditivo utilizado para la producción de PVC. Los ftalatos pueden filtrarse de los productos porque no están unidos químicamente a la matriz plástica y han atraído una atención particular debido a sus altos volúmenes de producción y amplio uso.

Los ftalatos y el BPA son detectables en ambientes acuáticos, en el polvo y, debido a su volatilidad, en el aire. Existe una gran preocupación por los efectos adversos de estos productos químicos en la vida silvestre y los seres humanos. Además de la dependencia de recursos finitos para la producción de plástico y las preocupaciones sobre los efectos aditivos de diferentes productos químicos, los patrones actuales de uso están generando problemas globales de gestión de residuos. Barnes et al. (2009) muestran que los desechos plásticos, incluidos los envases, los equipos eléctricos y los plásticos de los vehículos al final de su vida útil, son componentes importantes de los desechos domésticos e industriales; nuestra capacidad para la eliminación de residuos en vertederos es finita y en algunos lugares los vertederos están en su capacidad máxima o se acercan rápidamente a ella. Entonces, desde varias perspectivas, parecería que nuestro uso y eliminación actual de plásticos es motivo de preocupación.