¿Cuáles son los beneficios y riesgos del uso de fertilizantes y plaguicidas?

Además del riego, semillas mejoradas maquinaria, la producción moderna de alimentos agrícolas ha estado ligada al uso de dos insumos: los fertilizantes y los plaguicidas, lo cual ha favorecido el incremento de las cosechas, pero también ha tenido efectos perniciosos en el ambiente.

A mediados del siglo XIX comenzó en Europa la industria de los fertilizantes con productos ricos en nitrógeno, fósforo y potasio para suministrar más nutrimientos a las plantas. 

Los fertilizantes son sustancias o mezclas usadas para enriquecer el suelo y favorecer el crecimiento vegetal. Hay fertilizantes inorgánicos y orgánicos.

 Los plaguicidas buscan prevenir, controlar o destruir tanto plantas e insectos que afectan a la planta agrícola. Todos los plaguicidas son sustancias químicas.

Un descubrimiento aun no reconocido

Hace más de doscientos años, cuando el territorio que ocupa en la actualidad nuestro país aún llevaba el viejo nombre del virreinato de la Nueva España, un sabio venido de Europa que fijó su lugar de rescidencia en la muy noble y leal ciudad de México, Andrés Manuel del Río y Fernández (1764-1849), descubrió uno de los elementos químicos de la tabla periódica y norecibió el reconocimiento merecido.

Era el año 1801. Recién comenzaba el siglo XIX, que vería una serie de transformaciones: el afianzamiento de la ciencia  como una actividad sistemática que contribuye al conocimiento del mundo y al mejoramiento de las condiciones de vida.

En el arte, el romanticismo se abría camino exaltando el sentimentalismo y de los excesos frente al racionalismo de la ilustración y de los neoclásicos. El elemento descubierto por Andrés se encuentra en el grupo 5 de la tabla periódica, tiene el número atómico 23 y el símbolo V. Fue nombrado así por el sueco Nils Gabriel Sefstrom (1787-1845),quién lo descubrió en 1831, pero antes tuvo otros nombres.

Su  descubridor original quiso llamarlo Erythronium (en griego, eritros significa "rojo"), debido a que, al mezclarse con tierras y álcalis, forna sales que se vuelven rojas ante llamas y ácidos. Por el lugar de origen, se le ocurrió otro nombre llamado: "zimapanio".

Andrés llegó en 1794 a América desde España, donde había nacido. Aquí fundó la primera cátedra de mineralogía de América en el Real Seminario de Minería (1795) y fue el primer paleontólogo de México.

En la visita que el barón Alexander von Humboldt (1769-1859) hiza a la nueva España en 1804, Del Río le entregó muestras del metal. Humboldt entregó las muestras a Hippolyte Victor Collet-Descotils (1773-1815), del Instituto de Francia, quien las examinó y en 1805 dictaminó de forma equivocada que se trataba de un metal ya descubierto, el cromo.

¿Qué aportaciones a la química se han generado en México?

Tal vez has escuchado sobre las aportaciones de científicos de diversos países. Al igual que ellos, investigadores mexicanos han realizado importantes contribuciones al desarrollo de la química que han beneficiado a la comunidad desde tiempos prehispánicos.

En efecto, las culturas prehispánicas utilizaban materiales desconocidos en Europa, como el tequesquite (condimento) diversos tipos de papel (entre ellos el que se usaba para elaborar códices), pegamentos, hule y colorantes.

En la época colonial la minería fue una de las principales actividades económicas, pues suministró diversos minerales. Ya en el siglo XX, en la década de los cuarenta, se utilizó la raíz de la planta conocida como "cabeza de negro" para fabricar la progesterona, una hormona femenina, y la cortisona.

¿Cómo se sintetiza un material elástico?

La fabricación de los plásticos y sus manufacturados implica cuatro pasos básicos: obtención de las materias primas, síntesis del polímero básico, obtención del polímero como un producto utilizable industrial mente y moldeo o deformación del plástico hasta su forma definitiva.

En un principio, la mayoría de los plásticos se fabricaban a partir de resinas de origen vegetal, como la celulosa (del algodón), el furfural (de la cáscara de la avena), aceites de semillas y derivados del almidón o del carbón. La caseína de la leche era uno de los materiales no vegetales utilizados. A pesar de que la producción del nailon se basaba originalmente en el carbón, el aire y el agua, y de que el nailon 11 se fabrica todavía con semillas de ricino, la mayoría de los plásticos se elaboran hoy con derivados del petróleo. Las materias primas derivadas del petróleo son tan baratas como abundantes. No obstante, dado que las existencias mundiales de petróleo tienen un límite, se están investigando otras fuentes de materias primas, como la gasificación del carbón.

El primer paso en la fabricación de un plástico es la polimerización. Como se comentaba anteriormente, los dos métodos básicos de polimerización son las reacciones de condensación y las de adición. Estos métodos pueden llevarse a cabo de varias maneras. En la polimerización en masa se polimeriza sólo el monómero, por lo general en una fase gaseosa o líquida, si bien se realizan también algunas polimerizaciones en estado sólido. Mediante la polimerización en disolución se forma una emulsión que se coagula seguidamente. En la polimerización por interfas los monómeros se disuelven en dos líquidos in miscibles y la polimerización tiene lugar en la interfas entre los dos líquidos.

Las técnicas empleadas para conseguir la forma final y el acabado de los plásticos dependen de tres factores: tiempo, temperatura y deformación. La naturaleza de muchos de estos procesos es cíclica, si bien algunos pueden clasificarse como continuos o semicontínuos. Una de las operaciones más comunes es la extrusión. Una máquina de extrusión consiste en un aparato que bombea el plástico a través de un molde con la forma deseada. Los productos extrusionados, como por ejemplo los tubos, tienen una sección con forma regular. La máquina de extrusión también realiza otras operaciones, como moldeo por soplado o moldeo por inyección. Otros procesos utilizados son el moldeo por compresión, en el que la presión fuerza al plástico a adoptar una forma concreta, y el moldeo por transferencia, en el que un pistón introduce el plástico fundido a presión en un molde.

Los Radicales

Los radicales libres son moléculas que tienen un electrón libre en su último nivel. Esto los hace muy reactivos, puesto que deben completar su par en ese nivel. Los radicales libres más comunes son O2, Cl, Br, H, CH3.

Los radicales libres atraen los electrones  de las sustancias de la membrana celular, es decir, los  oxidan y provocan su desintegración.

La respiración celular es un proceso biológico que se lleva a cabo en la mitocondria. Las reacciones químicas que se producen generan radicales libres. La pérdida de un electrón genera un nuevo radical libre, lo que produce una reacción en cadena. Cuando esto pasa, el contenido celular se altera y la célula muere.

Los antioxidantes o agentes reductores son sustancias que neutralizan la acción de los radicales libres porque son donadores de electrones. Al donar sus electrones, los antioxidantes se oxidan y neutralizan el efecto de los radicales libres frenando la reacción en cadena.

Una vez que el antioxidante donó su electrón, la molécula se inactiva.

Desde el inicio de la vida la oxidación forma parte de nuestro funcionamiento celular. 

Cuando somos pequeños, algunas células se oxidan y mueren muy rápido. Las células  que mueren activan la reproducción y el crecimiento de las células vivas. En el adulto, las células se reproducen con menor velocidad. A partir de los 45 o 50 años la piel empieza a arrugarse y a endurecerse. En la vejez, la oxidación celular se incrementa y las células mueren.