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Evidencia1 Nombre: Christian Ugalde 2854850 Karen Fernanda 2831776 Jorge Oswaldo Consuelos Povedano 2872798 Brando Jordan Alonso Valdez Nombre del curso: 2878446 Nombre del profesor: industrial y sostenibilidad QBP Argelia Deselina Actividad: I: sostenible, seguridad Evidencia 1 industrial y estruct...

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Evidencia1

Nombre:

Matrícula:

Christian Iván Ugalde Hernández

2854850

Karen Fernanda García López

2831776

Jorge Oswaldo Consuelos Povedano

2872798

Brando Jordan Alonso Valdez Nombre del curso:

2878446 Nombre del profesor:

Química industrial y sostenibilidad Módulo:

QBP Argelia Deselina Gómez García Actividad:

Módulo I: Química sostenible, seguridad

Evidencia 1

industrial y estructura molecular Fecha:20/11/2018 https://es.slideshare.net/ignacioxd/el-proceso-productivo-del-cobre Bibliografía: https://miscursos.tecmilenio.mx/ultra/courses/_131872_1/cl/outline https://miscursos.tecmilenio.mx/ultra/courses/_131872_1/cl/outline https://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-e-ingenieria/quimica/respuestas/1051011/queson-los-procesos-industriales https://www.profeco.gob.mx/juridico/noms.asp https://www.profeco.gob.mx/juridico/normas/noms_t_prev_soc.asp http://www.cmic.org.mx/comisiones/Sectoriales/medioambiente/Varios/Leyes_y_Normas_SEMAR NAT/NOM/nom.htm http://www.stps.gob.mx/bp/secciones/dgsst/normatividad/normas/Nom-002.pdf

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1. Lean el caso impreso, sobre el procedimiento general que sigue una industria metalúrgica ficticia llamada Cuprum, para obtener cobre de minerales oxidados.

1.

Lixiviación.:

a. b.

c.

Chancado. En este proceso el mineral se tritura para obtener trozos del mineral con un tamaño entre ¾ a 1.5 pulgadas. Formación de la pila. El material triturado es llevado a través de una banda transportadora a un lugar donde se apilará a una altura hasta de 8 metros, durante el trayecto es irrigado con una solución de ácido sulfúrico. Sistema de riego. Ya apilado, los aspersores irrigan lentamente por sistema de goteo una solución de ácido sulfúrico, durante un tiempo aproximado de 45 a 60 días, con la finalidad de obtener sulfato de cobre II.

CuO + 2H2SO4 2.

CuSO4 + SO3

+ 2H2O

Extracción. En esta parte del proceso se utiliza un compuesto orgánico, el cual al agitarlo con el lixiviado atrapa selectivamente al ion Cu+2, formando un compuesto organometálico llamado quelato, posteriormente el quelato se agita en una solución de ácido sulfúrico, durante este proceso se libera el ion Cu +2.

Cu+2 + 2 NH2CH2CH2NH2

[Cu (NH2CH2CH2NH2)2]+2

Quelato (ion di-etilenodiamino cobre II) [Cu (NH2CH2CH2NH2)2]+2 + H2SO4 3.

Cu+2

Electro-obtención: En este proceso el cobre se obtiene en forma de láminas delgadas con una pureza de 99.98 %; se realiza en una celda electroquímica: en piscinas llenas con sulfato de cobre II se coloca un electrodo positivo (ánodo), que consiste en una barra de plomo, y un electrodo negativo (cátodo), que consiste en una placa de acero inoxidable, durante el procedimiento se hace pasar durante 7 días una intensidad de corriente muy baja para 2

Evidencia1 que el Cu+2 se reduzca en el cátodo, formando láminas de cobre a las que se les llama cátodos.

Cu +2 + 2e-

Cu0

2. Lean el caso de desastre ecológico ocurrido en Cuprum.

En 2014 ocurrió un accidente, se derramaron 40, 000 metros cúbicos de sulfato de cobre II mezclados con ácido sulfúrico, el derrame afectó arroyos y ríos de la zona. Según versiones el derrame se debió a una falla en el amarre de un tubo de polietileno en una de las piletas de lixiviado, esto afectó aproximadamente a 20,000 personas, de la cuales cinco tuvieron una intoxicación seria, por lo que recibieron atención médica de forma inmediata.

3. Después de revisar la información anterior y considerando el diagrama que realizaron, analicen y describan en qué consisten las siguientes alternativas utilizadas por la química verde y cómo podrían aplicar, si es el caso, en el proceso de producción del cobre de la empresa Cuprum para reducir el impacto que tiene este procedimiento en el ambiente y en la salud de los trabajadores y comunidades aledañas (utilicen dos referencias bibliográficas con formato APA). Esto lo vas a lograr desarrollando los siguientes puntos A. Creación de nuevas rutas sintéticas de bajo impacto ambiental En este tipo de rutas se busca que el daño ambiental sea el más mínimo posible y así evitar los ácidos en cantidades considerables. Al igual se pueden sustituir disolventes para eliminar las emisiones de compuestos orgánicos volátiles. En la empresa lo pueden ocupar para reducir el nivel de toxicidad en caso de un nuevo derrame. B. El uso de materias primas renovables o el uso de nuevas tecnologías más sostenibles. Los biocombustibles son muy eficaces en el proceso de producción de materiales por tanto se generan menos residuos y gases que afecten al medio ambiente, Cuprum puede utilizar materias primas renovables para reducir los males que han generado a la hora de la producción de algún material. C. Los biocombustibles 3

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Se obtienen a partir de fuentes naturales, como materiales producidos por seres vivos, cereales, tejidos de plantas y animales, y residuos de frutas, con ello se obtiene combustibles ecoeficientes (de bajo costo) y protegen el medio ambiente. Los biocombustibles son renovables, ya que son fuente de energía debido a la fotosíntesis de las plantas. Algunos ejemplos son: bioetanol (CH3-CH2-OH). biobutanol (CH3-CH2- CH2- CH2-OH). El bioetanol (C2H6O) se utiliza principalmente en motores de automóviles y camiones, se produce por tres vías tecnológicas: caña de azúcar y de la remolacha (biomasa azucarada) maíz, trigo y mandioca (biomasa amilácea) biomasa celulósica Se pueden usar este tipo de combustibles así la empresa ya no dependería del sulfato cobre y empezara a utilizar este tipo de combustible y sus elementos son naturales esto generarían una manera de producir materia prima al igual que los desechos se pueden ocupar como combustible. D. La tintorería ecológica: Se refiere a toda aquella actividad que consiste en reducir problemas del medio ambiente derivado del uso de detergentes (que tienen como base química los alquisulfatos), que contienen algunos productos como blanqueadores, abrillantadores, perfumes, bactericidas, agentes espumantes. Así también se tiene la cultura de no utilizar solventes convencionales basados en petróleo que contaminan el ambiente, en su lugar se utilizan solventes 100% biodegradables elaborados a base de silicón, solvente que no perjudica las telas de las prendas y ayuda a alargar su vida; este tipo de actividades son en beneficio de la ecología. Consideramos que el hecho de que la empresa Cuprum, se base en esta actividad de no utilizar sulfato, se puede evitar un riesgo a futuro, así si hay un derrame nuevamente ya no haya un daño colateral, y así se pueden evitar perdidas para la empresa por demandas y hay un mejor ambiente de trabajo al saber que los materiales no son tan contaminantes. Al igual que puede mantener el agua limpia en caso de derrame. E. La biocatálisis. se define como el uso de biocatalizadores (enzimas libres o inmovilizadas) para lograr una biotransformación bajo condiciones experimentales adecuadas, con el objetivo de obtener un producto ecoeficiente con fines tecnológicos. Las enzimas de este tipo de catálisis ofrecen las siguientes ventajas sobre los catalizadores metálicos tradicionales: Son muy eficaces, lo que proporciona velocidades de reacción mayores que las obtenidas con catalizadores químicos, a concentraciones más bajas. Funcionan a temperaturas y condiciones de pH bajos, así como en entornos acuosos, lo que permite una tendencia hacia los procesos sostenibles a gran escala Reducen costos de la síntesis química, por lo tanto, se puede producir de forma masiva.

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4. En los procesos de la producción del cobre se genera una gran diversidad de residuos, propongan una solución viable y realista sobre lo que se podría hacer con dichos residuos. El cobre es 100% reciclable, no pierde ninguna de sus propiedades químicas o físicas en el proceso de reciclaje, puede ser fácilmente reincorporado en otros ciclos productivos y tiene pocas restricciones en su uso. El cobre es un elemento casi indestructible por esto se puede reutilizar cuantas veces sea necesario, la mayoría del cobre que ha sido explotado a lo largo de los años sigue siendo fundido y vuelto a poner en funcionamiento.

5. Describan cuáles deberían ser los objetivos (al menos dos) con respecto a la seguridad de la planta “Cuprum” y al cuidado del medio ambiente. Objetivos:

1. Nuestro objetivo como empresa responsable y consiente con el medio ambiente, es reducir la contaminación a través de la utilización de biocombustibles que generan menor cantidad de residuos y gases. 2. El objetivo primordial de Cuprum es ofrecer a nuestro personal, seguridad laboral en la aplicación de sus procesos, contamos con el equipo adecuado y que cumple con los requerimientos para su utilización.

3. Aplicamos un plan anual de manejo ambiental con el objetivo de dar un mejor tratamiento a nuestros desechos, aprovechando las características del producto.

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4. Nos apegamos a los procesos y a la NOMS, para tener un mejor control.

6. Qué tipo de NOM establecerían si deben considerar: La protección del personal NOM-017-STPS-2001. Equipo de protección personal, selección, uso y manejo en los centros de trabajo. NOM-113-STPS-2009. Seguridad-Equipo de protección personal-Calzado de protección-Clasificación, especificaciones y métodos de prueba. NOM-006-STPS-2014. Manejo y almacenamiento de materiales-condiciones de seguridad y salud en el trabajo.

La identificación y comunicación peligros y riesgos por el manejo y almacenamiento de sustancias químicas peligrosas. (en particular las que se manejan durante la producción de cobre) NOM-018-STPS-2015. Sistema armonizado para la identificación y comunicación de peligros y riesgos por sustancias químicas peligrosas en los centros de trabajo. NOM-027-STPS-2008. Actividades de soldadura y corte- Condiciones de seguridad e higiene. NOM-028-STPS-2012. Sistema para la administración del trabajo-Seguridad en los procesos y equipos críticos que manejen sustancias químicas peligrosas. NOM-010-STPS-2010. Agentes químicos contaminantes del ambiente laboral, reconocimiento, evaluación y control.

El cuidado del entorno y el medio ambiente NOM-010-STPS-1999. Condiciones de seguridad e higiene en los centros de trabajo donde se manejen, transporten, procesen o almacenen sustancias químicas capaces de generar contaminación en el medio ambiente laboral. 6

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NOM-159-SEMARNAT-2011. Establece los requisitos de protección ambiental de los sistemas de lixiviación de cobre. NOM- 039-SEMARNAT-1993. Establece los niveles máximos permisibles de emisión a la atmosfera de bióxido y trióxido de azufre y neblinas de ácido sulfúrico, en plantas productoras de ácido sulfúrico. NOM-001-ECOL-1996. Que establece los límites máximos permisibles de contaminantes en las descargas de aguas residuales en aguas y bienes nacionales.

El sistema de seguridad contra incendios NOM-026-STPS-2008, Colores y señales de seguridad e higiene, e identificación de riesgos por fluidos conducidos en tuberías NOM-002-STPS-1993. Establece las condiciones de seguridad para la prevención contra incendios. NOM-154-SCFI-2005. Equipos contra incendios-extintores-servicio de mantenimiento y recarga. NOM-003-SEGOB-2002, Señales y avisos para protección civil - Colores, formas y símbolos a utilizar. NOM-017-STPS-2008, Equipo de protección personal - Selección, uso y manejo en los centros de trabajo.

Los primeros auxilios NOM-020-STPS-1994 Relativa a los medicamentos, materiales de curación y personal que presta los primeros auxilios en los centros de trabajo.

El plan de respuesta a emergencias NOM-003-SEGOB-2011. Señales y avisos para protección civil; colores, formas y símbolos a utilizar.

7. Contesten lo siguiente respecto a los elementos presentes en los procesos de lixiviación y extracción. (Cu, O, H, S, N, C).

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ELEMENTO Cu (COBRE) O (OXIGENO) H (HIDROGENO) S (AZUFRE) N (NITROGENO) C (CARBONO)

No. ATOMICO 29 8

GRUPO 11 16

PERIODO 4 2

ESTADO DE AGREGACION (20°C) SOLIDO GASEOSO

PUNTO DE FUSION (1084.62) °C (-218.7916) °C

PUNTO DE EBULLICION (2562) °C (-182.95) °C

1 16

1 16

1 3

GASEOSO SOLIDO

(-259.34) °C (115.21) °C

(252.87) °C (444.60) °C

7 6

15 14

2 2

GASEOSO SOLIDO

(-210.00) °C (3550) °C

(-195.8) °C (4827) °C

Estado de agregación a temperatura ambiente. Identifiquen familia y período al que pertenecen.

8. Utilicen la estructura de puntos de Lewis y la diferencia de electronegatividad para describir el tipo de enlace que une a las siguientes moléculas. CuO, H2SO4, CuSO4, SO3, H2O

CuO,

ELECTRONEGATIVIDA D

CU

DIFERENCIA DE ELCTRONEGATIVIDAD

O 1.9

3.5

1.6

TIPO DE ENLACE COVALENTE POLAR 8

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H2SO4,

ELECTRONEGATIVIDAD

H

S

0

2.1

2.5

3.5

DIFERENCIA DE ELCTRONEGATIVIDAD 1.1

TIPO DE ENLACE COVALE POLAR

CuSO4,

ELECTRONEGATIVIDAD

CU

S

0

1.9

2.5

3.5

S

O

DIFERENCIA DE ELCTRONEGATIVIDAD 0.9

TIPO DE ENLACE COVALE POLAR

SO3

ELECTRONEGATIVIDA

DIFERENCIA DE

TIPO DE 9

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D

ELCTRONEGATIVIDAD 2.5

3.5

H

O

2.1

3.5

1

ENLACE COVALENTE POLAR

H2 O

ELECTRONEGATIVIDA D

DIFERENCIA DE ELCTRONEGATIVIDAD 1.4

TIPO DE ENLACE COVALENTE POLAR

CONCLUSIONES: Identificamos que una empresa debe estar sometida a normas que ayuden a regular la contaminación y cuidados que debe de tener por el bien de compañía como del medio ambiente y la protegen para evitar accidentes. Nos ayuda a tener un buen proceso para saber cómo reaccionar ante un accidente, saber que medidas tomar y cuál es el protocolo para seguir. Identificamos las normas de seguridad que se deben de tener y con las que se deben cumplir, aprendimos que siempre es necesario que todo el personal cuente con el equipo adecuado para no exponerlos a accidentes. Identificamos cuales son los planes de acción en caso de una emergencia, que siempre tenemos que contar con un plan de primeros auxilios y contar con un sistema anti incendios si es que manejamos sustancias flamables.

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Aprendimos de los diferentes procesos, sabiendo que es necesario llevarlos al pie de la letra para que todo marche bien, siempre actualizándonos a las nuevas tecnologías y elementos que se van desarrollando para no caer en lo austero. Nos dio la oportunidad de analizar las diferentes alternativas para resolver un problema que afecta al medio ambiente y por ende a la comunidad. Con los avances tecnológicos actuales se pueden sustituir elementos que se utilizan para la elaboración de productos, con esto contribuir a la química verde. También las auditorías ambientales han aportado a que muchas empresas se preocupen en elaborar planes de control o en su defecto certificarse para evitar multas.

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