Ionomers

Palabras Claves
ion

por Greg Brust
Tal como podría suponerse por su nombre, un ionómero es un polímero que contiene un ion. (Como usted recordará, un ion es un átomo que posee una carga eléctrica, ya sea positiva [+] o negativa [-]). Pero un ionómero es algo más que un polímero con grupos iónicos. Cualquier polímero con grupos iónicos es denominado un polielectrolito. Pero un ionómero es un tipo especial de polielectrolito. En primer lugar, es un copolímero. Está formado por unidades repetitivas no iónicas y pequeñas cantidades de unidades repetitivas conteniendo iones. ¿Cuán pequeñas? Los grupos iónicos constituyen menos del 15% del polímero.

Genial. Pero estamos hablando en forma abstracta.
¿Por qué no me muestra un ionómero real?

Bueno, ya que insiste...

Un ejemplo de un ionómero es el poli(etileno-co-ácido metacrílico). Este polímero es una sal sódica o una sal de zinc (que aporta los iones) de copolímeros derivados del etileno y del ácido metacrílico.

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Las atracciones iónicas que se manifiestan, ejercen una gran influencia en las propiedades del polímero. Veamos cómo funcionan los ionómeros.

En un ionómero, las cadenas no polares se encuentran agrupadas y los grupos iónicos polares se atraen entre sí. Los grupos iónicos preferirían quedarse en un rincón, pero dado que están unidos a la cadena polimérica, no pueden hacerlo. Esto permite que los ionómeros termoplásticos se comporten de modo similar al de los polímeros entrecruzados o a los copolímeros en bloque. Observe.

No obstante, los ionómeros no son polímeros entrecruzados, sino un tipo de termoplástico llamado entrecruzante reversible. Cuando se calientan, los grupos iónicos dejan de atraerse y las cadenas comienzan a moverse libremente. A medida que la temperatura aumenta, las cadenas se mueven más y más rápido y los grupos ya no pueden quedarse en sus lugares de partida. Esto hace que el polímero adquiera las propiedades de un elastómero y la facilidad de procesado de un termoplástico. Estos ionómeros son conocidos a veces con el nombre de elastómeros termoplásticos. ¡Qué tal!

Hasta ahora sólo hablamos de los llamados ionómeros al azar. Un ionómero al azar es aquél cuyos grupos iónicos están unidos a la cadena principal a intervalos erráticos. Sin embargo, existen otros tipos de ionómeros.

Están aquéllos que se emplean como membranas semi-permeables. Una membrana semi-permeable es una muy delgada pieza de material que permite el paso de ciertas sustancias, mientras que otras permanecen dentro. Las membranas constituidas por ionómeros se denominan específicamente membranas selectivas de iones. Funcionan dejando pasar el agua, pero no los iones metálicos.

Fabuloso,
pero ¿qué tiene que ver conmigo?

Bueno. ¿A usted le gusta beber agua limpia? Seguro, a todos nos gusta. Estas membranas selectivas de iones, reducen en los residuos acuosos, los niveles de iones metálicos como por ejemplo el plomo, que ninguno de nosotros quiere beber, a límites aún inferiores a los establecidos por la EPA (Agencia de Protección Ambiental). Los polímeros que sirvan para mantener limpio al mundo, son bienvenidos. Estas membranas también pueden ser usadas para recuperar metales valiosos de soluciones diluidas, eliminar el zinc de desperdicios textiles y "ablandar" las aguas duras.

Una membrana selectiva de iones sumamente específica es un ionómero perfluorosulfonato, que la DuPont llama Nafion. Todos los ionómeros perfluorosulfonato poseen excelente estabilidad química y térmica, así como también la gran habilidad de absorber increíbles cantidades de agua. Las membranas de Nafion pueden fabricarse en forma de films o tubos, y ser empleadas en muchos procesos cáusticos y peligrosos, como por ejemplo la producción de cloro, la regeneración de ácidos, separaciones en el procesado químico, y también en electrodiálisis y celdas de combustible.

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