Los distintos tipos de fenol se utilizan como base para la fabricación de diversos productos.
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Probablemente hayas oído hablar de una sustancia clasificada como fenol, o al menos, ya has hecho uso de un producto fabricado a base del grupo de los fenoles. ¿Pero conoces a ciencia cierta las características de estos elementos? ¿Sabes en qué productos se encuentran? Posiblemente las respuestas a estas preguntas causen sorpresa, ya que la ocurrencia de fenoles es extremadamente común y están más presentes en nuestra vida diaria de lo que podemos imaginar.
El fenol (C6H6O) es un compuesto químico orgánico que tiene al menos un grupo –OH (hidroxilo) unido directamente a un anillo de benceno (anillo aromático). A pesar de tener un grupo -OH, que es una característica del grupo alcohol, el fenol tiene una naturaleza diferente, siendo más ácido que un alcohol. El hidroxilo del fenol es la fracción que determina su acidez, mientras que el anillo de benceno caracteriza su alcalinidad.
Los fenoles pueden obtenerse tanto de fuentes renovables como no renovables. Sus principales características físicas se refieren al punto de fusión (43 ° C) y el punto de ebullición (181,7 ° C), considerando que cuando alcanza el punto de fusión, el fenol cristaliza en prismas incoloros y tiene un olor característico, ligeramente picante. Y en estado fundido, es un líquido transparente, incoloro y móvil. En estado líquido puede ser muy inflamable.
También es importante considerar que los fenoles son solubles en la mayoría de disolventes orgánicos (hidrocarburos aromáticos, alcoholes, cetonas, éteres, ácidos, hidrocarburos halogenados, etc.), mientras que en agua tienen una solubilidad limitada. Además, los fenoles son incompatibles con el aluminio, el magnesio y el zinc.
Otros nombres utilizados para referirse a los fenoles son: ácido carbólico, ácido fenólico, ácido fenílico, benceno, hidroxibenceno y monohidroxibenceno.
La historia de su descubrimiento
El fenol es un componente natural que se encuentra en el alquitrán de hulla (carbón mineral) y probablemente fue la primera sustancia (parcialmente) aislada del alquitrán de hulla, ya en 1834, por Friedlieb Ferdinand Runge, un farmacéutico alemán, quien nombró a este componente como ácido carbólico.
El carbón, que también se puede llamar carbón bituminoso, es un líquido muy viscoso e inflamable que se puede obtener de la naturaleza en forma de carbón mineral y la destilación del petróleo. El alquitrán, por otro lado, es una sustancia que se obtiene de la destilación de carbón, huesos y madera. Es un líquido viscoso formado por decenas de sustancias químicas que se consideran cancerígenas o tóxicas.
Pero fue en 1841 cuando Auguste Laurent, un químico francés, pudo preparar un fenol "puro" por primera vez. En sus estudios sobre la destilación del alquitrán de hulla y el cloro, Laurent logró aislar las sustancias diclorofenol y triclorofenol, y ambas indicaron la existencia de fenol en su composición.
De esta forma, Laurent pudo aislar y cristalizar un fenol por primera vez. Llamó a este compuesto ácido fenólico o ácido fenílico. El punto de fusión informado (entre 34 ° C y 35 ° C) y el punto de ebullición (entre 187 ° C y 188 ° C) fueron muy similares a los valores conocidos actualmente (43 ° C y 181,7 ° C, respectivamente) .
El fenol fue ampliamente utilizado en el momento de su "descubrimiento" para el tratamiento de heridas, como antiséptico y anestésico. Así, además de medir solo las propiedades físicas elementales, Laurent también llevó a cabo un experimento, entregando estos cristales producidos a varias personas que tenían dolor de muelas, para probar el efecto de estas sustancias como posible calmante. El efecto principal sobre el dolor aún era incierto, pero la mayoría de las personas que participaron en el experimento informaron que la sustancia era muy agresiva para los labios y las encías.
Así, desde la década de 1840 hasta la actualidad, los fenoles se han convertido en objeto de muchos estudios y son de suma importancia.
Donde se encuentra
La química de los fenoles ha atraído un gran interés durante los últimos dos siglos y continúa impulsando estudios e investigaciones hasta el día de hoy. Los compuestos que forman parte de este grupo funcional tienen aplicaciones indispensables en nuestra vida diaria. De esta forma, el grupo de los fenoles incluye elementos químicos que se producen a gran escala global y tienen varios usos.
Se utilizan principalmente para la producción de resinas fenólicas (reacción entre un fenol y un aldehído), que a su vez son utilizadas por las industrias de madera contrachapada, construcción civil, aeroespacial, automotriz y electrodomésticos (lea más en: "Comprender qué son resinas fenólicas "). Luego, el bisfenol A es el segundo producto más importante generado a partir de fenoles (reacción entre un fenol y acetona) y es un intermediario en la fabricación de resinas epoxi, compuestos plásticos, adhesivos, entre otros (Ver más en: " Conozca los tipos de bisfenol y sus riesgos ").
Los fenoles también se pueden convertir en alquilfenoles y nonilfenoles, que se utilizan como tensioactivos (o tensioactivos), emulsionantes, detergentes sintéticos, antioxidantes <, aditivos de aceites lubricantes y perfumes y cosméticos (mejor entendido mediante el tema "Nonilfenoles y nonilfenoles etilados" , presentes en varios artículos cosméticos y farmacéuticos, son potencialmente peligrosos ").
Además de los usos ya mencionados, los fenoles también se utilizan en la fabricación de triclosán, plásticos, plastificantes, juguetes, policarbonatos, nailon, insecticidas de anilina, explosivos, pinturas y barnices, desinfectantes, poliuretanos, conservantes de madera, herbicidas, inhibidores, pesticidas. y como materia prima para la producción de algunos medicamentos (como analgésicos y gotas para aliviar el dolor de oído y nariz).
Los fenoles también pueden provenir de fuentes naturales, y un ejemplo de esto se puede ver en los fenoles extraídos de la destilación de pétalos y hojas de plantas, que son ampliamente utilizados por la industria alimentaria. La vainillina es la esencia de vainilla utilizada en dulces, helados, pasteles, entre otros; El timol es la esencia del tomillo, también utilizado en la producción de alimentos, ambos extraídos de fenoles.
Riesgos para la salud y el medio ambiente
El amplio uso de estas sustancias químicas, por parte de diferentes industrias, puede suponer riesgos para la salud humana y el medio ambiente.
Los seres humanos pueden estar expuestos al fenol al respirar aire contaminado o al entrar en contacto con la piel, generalmente en el lugar de trabajo. Otra forma de exposición a los fenoles puede ocurrir mediante el uso de medicamentos que contienen fenol (como gotas para la nariz y los oídos, pastillas para la garganta, analgésicos y lociones antisépticas).
Los fenoles son extremadamente irritantes para la piel, los ojos y las membranas mucosas de los seres humanos, cuando se inhalan o cuando entran en contacto directo. Los efectos adversos y síntomas de toxicidad que pueden producirse en el ser humano son respiración irregular, debilidad y temblores musculares, pérdida de coordinación, convulsiones, coma y paro respiratorio en dosis letales, dependiendo del tamaño de la dosis absorbida.
Los fenoles dispersos también presentan graves riesgos para el medio ambiente. En el escenario actual de inmensa producción industrial, la naturaleza ha enfrentado dificultades para degradar y absorber con éxito todos los elementos químicos que se vierten natural y artificialmente en los ecosistemas. Así, una de las grandes dificultades en la actualidad es preservar adecuadamente las fuentes de agua existentes, tanto superficiales como subterráneas.
Los compuestos químicos fenoles, por ser compuestos de bajo costo de producción y alta eficiencia para diversas aplicaciones, en usos industriales, agronómicos y domésticos, son utilizados en grandes proporciones por diferentes segmentos industriales.
La volatilidad y solubilidad en agua de los fenoles dan lugar a problemas de contaminación en el agua potable, modificando sus propiedades de sabor y olor, incluso a niveles bajos. Así, los fenoles son uno de los contaminantes más comunes en los procesos industriales, haciendo posible y viable conocer el grado de contaminación de los ríos investigando su presencia en ellos.
Eliminación y alternativas
Debido a que se producen en grandes cantidades, los fenoles se descargan como efluentes de diferentes industrias y terminan siendo vertidos directamente al medio ambiente o dirigidos a la red pública de alcantarillado.
Se requieren alternativas para eliminar estas sustancias por completo de las aguas, garantizando así una calidad que asegure un consumo saludable. La técnica de biorremediación aparece como una propuesta inteligente y prometedora. Esta técnica consiste en el uso de microorganismos en la degradación, reducción, eliminación y transformación de productos químicos indeseables en el suelo, sedimentos o agua contaminada.
El uso de la biorremediación en agua contaminada resultaría importante porque es un proceso de descontaminación del agua más económico y eficiente, que hoy se lleva a cabo con un costo variable según el grado de descontaminación deseado.
Entre las alternativas que estarían disponibles para el consumidor, es importante dar preferencia a productos provenientes de fuentes naturales y renovables, en lugar de fuentes no renovables, como los derivados del petróleo.
Así, en relación a la cosmética, por ejemplo, dé preferencia a los productos cosméticos naturales. En Brasil, la cosmética natural está certificada y sigue los estándares de calidad de las Certificaciones IBD y Ecocert. Intenta también conocer y probar los productos de limpieza ecológicos que hay en el mercado. Dar preferencia siempre a los productos con sello de certificación.
