Introducción a la química industrial.

656 Pages·1900·6.045 MB·English

by  Ángel Vian Ortuño

Introducción a la
Química
Industrial
Segunda edición
Por el Prof.Dr. Ángel Vian Ortuño, UCM
Del Colegio L. de Eméritos. Numerario del Instituto de España y de la Academia
Scientiarum el Artium Europaea.
Con la colaboración de los Profesores Doctores:
Brusi García-Amado, José Mª, UCM
Cartagena Causapé, Mª del Carmen, UPM
Corresp. del I. de España
Gálvez Morros, Magdalena, UCM
Guardiola Fromento, Elita, UCM
Guardiola Soler, Jesús, UAH
Jiménez-Gómez, Segundo, UPM
Numerario del I. de España
López-Mateos, Federico, UCM
López-Pérez, Baldomero, UCM
Luis Luis, Pedro, UCM
Mirada Coronel, Fernando, UCM
Rodríguez-Jiménez, Juan José, UMA
Rodríguez-Somolinos, Francisco, UCM
Romero González, Ángel, UAH
Soler Andrés, Antonio, UMU
UCM: Univ. Complutense, Madrid; UPM: Univ. Politécnica, Madrid;
UAH: Univ. de Alcalá de Henares; UMA: Univ. de Málaga; UMU: Univ. de Murcia
Introducción a la Química Industrial
Segunda edición
Copyright © A. Vian Ortuño, J. M. Brusi García-Amado, M. C. Cartagena Causapé,
M. Gálvez Morros, E. Guardiola Fromento, J. Guardiola Soler, S. Jiménez-Gómez,
F. López-Mateos, B. López-Pérez, P. Luis Luis, F. Mirada Coronel, J. J. Rodríguez-
Jiménez, F. Rodríguez-Somolinos, A. Romero González, A. Soler Andrés
Edición en e-book:
© Editorial Reverté. S.A., 2012
ISBN: 978-84-291-9204-9
Edición en papel:
© Editorial Reverté. S.A., 1994
ISBN: 978-84-291-7933-0
Propiedad de:
EDITORIAL REVERTÉ, S. A.
Loreto, 13-15, Local B
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Reservados todos los derechos. La reproducción total o parcial de esta obra, por cualquier
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ción de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo públicos, queda rigurosamente prohi-
bida sin la autorización escrita de los titulares del copyright, bajo las sanciones establecidas por
las leyes.
PRÓLOGO A LA
SEGUNDA EDICIÓN
Que consuelo sin nombre no perder la memoria;
tener los ojos llenos de los tiempos pasados …
R. Alberti
VI PRÓLOGO A LA SEGUNDA EDICIÓN
La primera edición de esta obra (1976) se agotó pronto y hubo de ser repuesta varias veces,
por reimpresiones; primero, porque estuve falto de tiempo para actualizar por mí mismo un
texto tan trabajoso y cambiante, y después, jubilado, por el desconcierto que suele aparecer en
esas circunstancias. Como seguía existiendo buena demanda del libro, acabé por decidirme a
emprender esta nueva edición invitando a participar en ella a un grupo de valiosos colegas,
discípulos casi todos ellos, por lo que se podía dar por descontada su compenetración con la
obra y su sentido. Así, he puesto a disposición de estos colaboradores el texto anterior para
que lo utilizaran en la medida que lo creyeran conveniente. Mi papel ha consistido en poco
más que procurar que la multiplicidad de autores no afecte a la unidad de criterio imprescin-
dible en los textos de carácter formativo. La verdad es que ha sido fácil lograrlo.
Se ha ampliado el número de capítulos, que pasa de 16 a 21: Hay un nuevo tema general
sobre la industria química, el problema industrial de las materias primas y los residuos,
otro sobre energía y un tercero sobre el aprovechamiento industrial de los residuos de ca-
rácter vital.
En el desarrollo de algunos temas se ha dado entrada intencionadamente a unidades de
medida del sistema internacional (SI) que todavía no son de uso generalizado en Tecnología,
pero que habrán de irse adoptando sin tardanza.
La estructura del contenido sigue la línea inspiradora de la primera edición: Considerar
las distintas materias primas disponibles para derivar de cada una los productos industriales
posibles, método expositivo cuyo desarrollo no conduce a una serie de monografías aisladas y
sí permite que aparezcan por sí mismas las posibilidades de evolución de unas y otras indus-
trias y productos.
Queda, pues, articulado el texto en cinco grandes secciones conforme al origen o fuente de
las materias primas, con un total de 21 capítulos.
I: TEMAS GENERALES. Caps. 1 y 2
II: LA ATMÓSFERA. Cap. 3
III: LA HIDROSFERA. Caps. 4 y 5
IV: LA LITOSFERA. Caps. 6 al 14.
V: LA BIOSFERA. Caps. 15 al 21.
Invito a quienes accedan a estas páginas a la lectura del prólogo a la primera edición, que
he querido conservar intacto para justificar este modo de exponer la Química Industrial.
Gustosamente deseo expresar mis gratitudes a quienes de una u otra forma han hecho po-
sible este libro:
– A los colaboradores, por la cariñosa acogida que dieron a mi propuesta, a pesar de
la sobrecarga de trabajo y las molestias que para cada uno de ellos ha supuesto su
participación,
– al Colegio Libre de Eméritos Universitarios porque el honor de pertenecer a su
claustro es para mi estímulo bastante para no decaer en la tarea, y
– al prestigioso editor Don Felipe Reverté, cuyo amable ofrecimiento fue una razón
más para sentir la ilusión de ver realizado este libro con la calidad que su buen ha-
cer editorial aseguraba.
ÁNGELVIAN ORTUÑO
Ciudad Universitaria, Madrid. Octubre, 1994
PRÓLOGO A LA
PRIMERA EDICIÓN
Ergo sciencia studium relationam inter quod mutatur
et quod manet est.
Aristóteles
VIII PRÓLOGO A LA PRIMERA EDICIÓN
El contenido del presente libro recoge mis explicaciones de cátedra durante estos últimos años.
No abarca toda la asignatura llamada Química industrial, porque las partes metalúrgica y
bioquímica se cursan por separado en la Facultad de Ciencias Químicas en que profeso.
Hasta ahora, esta información venía siendo editada —para los alumnos y sólo para
ellos— en forma de Apuntes por el Servicio de Publicaciones de la Facultad, a bajo precio
y sin lucro personal para nadie. Pero las dificultades de su distribución, el insistente ruego
de mis colaboradores, la incitación de muchas personas ajenas a la docencia y la amable in-
sistencia de editorial Alhambra —en particular de su directivo Sr. Esteban, antiguo y bri-
llante alumno— han acabado por vencer mi resistencia a que los Apuntes cristalizaran
como ahora lo han hecho.
Quedan en pie muchas de mis reservas: Ni el texto ni las figuras tienen las formalidades
que yo quisiera ver en el libro; el estudiante tendrá que pagar más por la misma información;
como las ediciones serán ahora más largas, la posibilidad de actualizarlas se amengua… y
también me contraría la desfavorable impresión que pueda tener el lector no alumno al dejar
de recibir el complemento de texto que corresponde a los ejercicios de fin de capítulo, desarro-
llados vía seminario en la Facultad. El desarrollo supondría un volumen más, y acaso su pu-
blicación sea futura tarea del equipo de profesores de la cátedra.
Consciente de las limitaciones formales de la obra y, por ello, con muchas dudas y no me-
nos humildad comparezco como autor ante un público mucho más crítico y exigente que aquel
para el que se pensó el texto. Bienvenida será la crítica que quieran hacerme si con ella perfec-
ciono mi trabajoso y entusiasta magisterio. En realidad, no necesito ni deseo otra satisfacción
por el esfuerzo presente.
El desarrollo de la temática de la obra supone un nivel adecuado de preparación científica
del alumno que ha de seguirlo, formado ya en las enseñanzas básicas de la Tecnología química
—Operaciones, Procesos, Control, Dibujo, etc.— y en Economía de la producción. La Quí-
mica industrial viene a ser entonces la disciplina integradora de esos saberes.
En efecto, la formación del químico técnico —o químico industrial, o ingeniero químico,
o como guste llamársele— no puede quedar reducida, en el ámbito universitario, al conoci-
miento de las “operaciones” de orden físico, químico y fisicoquímico que pueden estar presen-
tes en los “procedimientos” quimicoindustriales, es decir, a las meras técnicas operativas.
Porque se perdería el sentido de la finalidad —que es lo que hace transcender a la Tecnolo-
gía— y, con ello, la dimensión cultural ineludible en la formación universitaria. Toda cultura
es de algo y, sobre todo, para algo.
Debo insistir en estos puntos de vista, porque desde que apareció como modalidad didác-
tica la llamada —mal llamada— Ingeniería química, subyace la cuestión de la autenticidad
de la Química industrial. A mi entender, la Química industrial carece, en efecto, de sentido
si no logra coordinar la multiplicidad propia de su campo de estudio. De hecho, no puede decir
todo de los distintos “procedimientos”, pues sería pura utopía; ni le sería lícito abreviar su
tarea amparándose en la ordenación taxonómica, o poco más, a que tiende toda función des-
criptiva. Debe fundamentarse en la apreciación de la esencia o naturaleza real de su contenido
propio, es decir, en aquello que determina que las cosas sean lo que son, en lo que constituye
su dimension permanente — quod manet est— siendo bien cierto que nuestra ciencia se ca-
racteriza por su mutabilidad, quod mutatur est. ¿Cómo, entonces, fundir lo múltiple y va-
riable, lo esencial con lo contingente, cuando esto es aquello?
Pienso que lo esencial de toda ciencia aplicada ha de centrarse en su aplicación, es decir,
en torno a una necesidad humana. Para esto ha creado el Hombre la Tecnología. Y si toda apli-
cación supone algo que aplicar —en nuestro caso, un abono, un combustible, etc.— y ese algo
implica una materia prima transfosrmable en producto útil, la unicidad, lo permanente del
PRÓLOGO A LA PRIMERA EDICIÓN IX
sistema ha de encontrarse en la materia prima, y la diversidad en las posibilidades de las dis-
tintas secuencias técnicas que conducen a productos diversoscapaces de aplicaciones utili-
tariasdiferentes.
Por eso vengo manteniendo que la exposición de la Química industrial debe basarse en el
estudio sistemático de las materias primas: el aire, el agua, el agua del mar, materias de la li-
tosfera, la biosfera…comenzando por describirlas y razonando después el repertorio de trans-
formaciones posibles, en cada caso, para llegar a productos útiles, con lo que aparecen en toda
su contingencia los efectos circunstantes capaces de hacer preferible aquí y ahora una u otra
vía de aprovechamiento.
La síntesis de conceptos que así puede lograrse y el fácil descubrimiento de su interrelación
permiten integrar los saberes científicos con los hechos “prácticos” y, consecuentemente, am-
pliar la formación y el horizonte cultural del estudiante –la Cultura, ya lo he dicho, tiene
siempre un para qué—al mostrarle cómoopera hoy la industria química, por quélo hace
asíahora, y cómo podríaevolucionar el sistema productivo si fueran otras las circunstan-
cias, es decir, las necesidades humanas y/o las posibilidades de la Tecnología1.
Por eso, no se tomen los abundantes datos del texto —rendimientos, temperaturas, pro-
ducciones, etc.— como resultado de una incontenida y contradictoria erudición, sino como
elementos para ilustrar ejercicios numéricos y temas de seminario, cual muchos de los que se
recogen al final de cada capítulo. Aun así, algunos exigirán, intencionadamente, consulta bi-
bliográfica más amplia.
Las notas bibliográficas de fin de capítulo excluyen las obras generales de la especialidad:
DUPONT: Cours de Chimie Industrielle; WINNACKER-WEINGAERTNER:Chemische Te-
chnologie;RIEGEL-KENT:Química Industrial; FAITH-KEYES-CLARK:Industrial Chemi-
cals; y las extensas enciclopedias de ULLMANN y de KIRK-OTHMER.
Me ayudaron en la redacción inicial de algunos capítulos mis antiguos colaboradores, hoy
catedráticos de las Universidades de Murcia, Zaragoza y Bilbao, repectivamente, Drs. AN-
TONIO SOLER (Cap. 15), FEDERICO LÓPEZ-MATEOS (Cap. 11) y ANGEL ROMERO
(Caps. 7 y 9); los también colaboradores Profs. Adjuntos Drs. ANTONIO SEGURA (Cap. 3),
JOSÉ MARÍA BRUSI (Cap. 2) y VALENTÍN GONZÁLEZ (Cap. 1), y el ex-Profesor Ayudan-
teD. MANUEL ROMERO (Cap. 3). Mi agradecimiento a todos ellos y también al Prof. Ad-
junto Dr. JULIO TIJERO y a los Ayudantes D.a ELITA GUARDIOLA, D. JUAN
RODRÍGUEZ,D. JESÚS GUARDIOLA,D. JUAN AGUADO yD. LUIS ADRADOS por el
cuidado que han puesto en la corrección de las pruebas de este libro en un momento en que,
urgido por otras obligaciones universitarias imprevistas y recientes, yo no podía dar cima a
esta trabajosa tarea con la prontitud y minuciosidad necesarias. Mi gratitud igualmente a los
muchos alumnos cuyas observaciones han servido para perfeccionar las explicaciones de clase
y el texto que las ha recogido. Y a editorial Alhambra la afectuosa acogida que ha dado a estas
páginas y el cuidado que ha puesto en su presentación editorial.
ÁNGEL VIANORTUÑO
Madrid, Ciudad Universitaria 1 de septiembre, 1976.
1 He expuesto con mayor extensión mi concepto sobre las enseñanzas quimicotécnicas en el artículo “La
Química técnica como enseñanza universitaria”, Química e Industria, vol. 15, mayo-junio, 1968.