 |
| http://www.kalipedia.com/kalipediamedia/cienciasnaturales /media/200709/24/fisicayquimica/20070924klpcnafyq_69.Ges.SCO.png |
Ya hemos comentado otras
veces que una reacción química implica una determinada energía de
activación para romper los enlaces de los reactivos y que estos
puedan dar lugar a los productos. Si la los productos son más
estables (energéticamente hablando) que los reactivos, esta energía
se devolverá y estaremos ante un proceso exotérmico de manera
global. Lo contrario sería una reacción endotérmica. Pero, en
cualquiera de los dos casos, siempre es necesario aportar cierta
energía (la energía de activación) o activar los reactivos para
que den la reacción. Normalmente esto se puede conseguir calentando,
porque la temperatura está directamente relacionada con la energía
de activación por medio de la ecuación de Arrhenius:
 |
| http://www.madrimasd.org/blogs/quimicaysociedad/files/2010/06/Ecuacion_Arrhenius.gif |
Dentro de la Química
Sostenible se buscan métodos alternativos de activar una reacción
que no impliquen tanto gasto energético como el calentamiento
convencional. Para ello, se utilizan la radiación microondas, los
ultrasonidos o las reacciones en ausencia de disolvente, e incluso la
fotoquímica.
Con mis prisas por participar en el XV Carnaval de Química, pasé directamente a hablar de las aplicaciones de los ultrasonidos en la medicina
(y seguiremos
hablando), sin hacer una pequeña introducción. Así que hoy, para empezar
el XVI Carnaval voy a intentar explicar el fundamento de usarlos en
química. En realidad, casi todo lo que trataremos está muy
relacionado con la física. Para empezar, las ondas de ultrasonido no
se corresponden con el espectro electromagnético que los químicos
estamos acostumbrados a ver...
 |
| http://radiacionycancerdepiel.wikispaces.com/file/view/espectro_electromagnetico.jpg/30680692/espectro_electromagnetico.jpg |
Los ultrasonidos son
ondas sonoras, que se caracterizan por su movimiento ondulatorio,
diferenciándose de las ondas electromagnéticas en que no están
cuantizadas, es decir, no hay una relación directa entre su energía
y su velocidad. Se relacionan por la amplitud (A), según la ecuación
típica de una onda: v= A· sin(w). Un equipo de ultrasonidos trabaja
a 20 Khz-100KHz.
La propagación del
sonido necesita un medio (en el vacío no hay sonido) ya sea líquido
o gas, y se realiza por medio de una compresión-descompresión: es
decir, las ondas de presión se propagan mediante el proceso conocido
como rarefacción. La onda ultrasónica es capaz de romper las
fuerzas de cohesión de un líquido (estas fuerzas son las que
mantienen las moléculas del líquido cerca) generando microcavidades
o microburbujas. Es lo que se conoce como el fenómeno de cavitación.
Pero una vez que ha pasado la onda, el líquido tiende a restituir su
forma provocando el colapso de las burbujas, y así restituyen las
fuerzas de Van der Waals y los puentes de hidrógeno. Es decir, que
el colapso cavitacional genera la energía suficiente como para
romper enlaces químicos.
Se distingue entre la
sonoquímica verdadera, que produce una reacción química, y la
falsa, que provoca una mera agitación térmica. Cuando hay
sonoquímica verdadera se produce la formación de intermedios
radicalarios.
Fuente: