1 BIOCATALISIS 2014
Páginas: 6 (1464 palabras)
Publicado: 3 de septiembre de 2015
QUÍMICA
Es la ciencia que estudia la composición, la
estructura, las propiedades, la interacción con
la energía y los cambios que experimenta la
materia durante las reacciones químicas.
IMPACTO DE LA QUÍMICA
Modifica el estilo de vida: provee energía, medicinas,
materiales, alimentos…
Tiene mala imagen.
La industria química tradicional es contaminante.
DESARROLLO SOSTENIBLE
Una sociedadsostenible es aquella que satisface sus
necesidades sin sacrificar las posibilidades de las
generaciones futuras.
El desarrollo sostenible debe
estratégico de la sociedad.
ser
un objetivo
La química juega un papel fundamental para tratar de
alcanzar ese objetivo.
DESARROLLO SOSTENIBLE
OBJETIVO
Desarrollo
sostenible
ENFOQUE PRÁCTICO
HERRAMIENTAS
Química
verde
Catálisis
Ingeniería
verdeGerencia de
desechos
Ecología
Industrial
Intensificación de
procesos
Energía
renovable
HERRAMIENTAS
DE CONTROL
Análisis del ciclo
de vida del producto
E-factor,
economía atómica.
Catalysis/ Rothenberg, ISBN
978-3-527-31824-7.
OBJETIVOS DE LA QUÍMICA VERDE
Diseñar productos químicos y procesos que generen
y usen pocas (o ninguna) sustancias peligrosas.
Prevenir no remediar (mitigar).
“Minimizarresiduos”.
PRINCIPIOS DE LA QUÍMICA VERDE
Prevenir los desechos en lugar de tratarlos.
Diseñar procesos eficientes “atómicamente”.
Escoger rutas sintéticas usando compuestos no
tóxicos mientras sea posible.
Minimizar el
disolventes.
uso
de
reactivos
auxiliares
y
Diseñar procesos con requerimientos mínimos de
energía.
Reemplazar reactivos “estequiométricos” por ciclos
catalíticos.
Diseñarproductos biodegradables.
Desarrollar métodos de análisis y de control de
proceso en tiempo real y “en línea”.
Diseñar procesos que disminuyan la probabilidad de
accidentes.
Usar materias primas renovables.
Evitar la derivatización innecesaria.
IMPULSORES DE LA QUÍMICA VERDE
BENEFICIO ECONÓMICO
Menor inversión
de capital
Menores
costos de operación
Presión social
LEGISLACIÓN
Mejorar
laimagen pública
Plantas más
pequeñas y seguras
Control de la
contaminación
Catalysis/ Rothenberg, ISBN
978-3-527-31824-7.
Menos
materiales peligrosos
QUÍMICA VERDE
Grandes sanciones
por los desechos
Responsabilidad
legal del fabricante.
EL IMPACTO AMBIENTAL
Todos reclaman ser ambientalmente amigables.
¿Cómo comparar?
La ciencia se esfuerza por se objetiva.
La ciencia busca comparacionesnuméricas.
Definiciones:
–Conversión: Expresa qué tanto de los reactivos
se transforma productos.
–Selectividad: Qué tanto de lo que se transformó
se convirtió en el producto de interés.
–Rendimiento: ConversiónxSelectividad.
La biocatalisis
La biocatálisis, también conocida como catálisis enzimática o biotransformación, es
el uso de enzimas para catalizar reacciones químicas. Elcampo de la biocatálisis
sigue creciendo mientras los químicos se esfuerzan por encontrar procesos más
eficaces y con química sostenible, al tiempo que reducen costes.
El uso de enzimas, enzimas aisladas o células enteras como catalizadores ofrece
varias ventajas sobre los catalizadores metálicos tradicionales. En primer lugar, las
enzimas son muy eficaces, lo que proporciona velocidades dereacción mayores que
las obtenidas con catalizadores químicos, a concentraciones más bajas. En segundo
lugar, las enzimas funcionan a temperaturas y condiciones de pH suaves, así como
en entornos acuosos, lo que permite una tendencia hacia los procesos sostenibles a
gran escala. En tercer lugar, las enzimas ofrecen una gran especificidad, ya que
pueden ser quimioespecíficas, regioespecíficas,diastereoespecíficas y
enantioespecíficas, de modo que su objetivo son grupos funcionales específicos.
Por último, las enzimas reducen los costes de la síntesis química y pueden
producirse de forma masiva
CATÁLISIS Y QUÍMICA VERDE
Un catalizador es una sustancia que facilita que una
reacción química posible suceda.
Los sistemas se dirigen hacia el equilibrio.
La catálisis tiene que ver con la ruta que...
Es la ciencia que estudia la composición, la
estructura, las propiedades, la interacción con
la energía y los cambios que experimenta la
materia durante las reacciones químicas.
IMPACTO DE LA QUÍMICA
Modifica el estilo de vida: provee energía, medicinas,
materiales, alimentos…
Tiene mala imagen.
La industria química tradicional es contaminante.
DESARROLLO SOSTENIBLE
Una sociedadsostenible es aquella que satisface sus
necesidades sin sacrificar las posibilidades de las
generaciones futuras.
El desarrollo sostenible debe
estratégico de la sociedad.
ser
un objetivo
La química juega un papel fundamental para tratar de
alcanzar ese objetivo.
DESARROLLO SOSTENIBLE
OBJETIVO
Desarrollo
sostenible
ENFOQUE PRÁCTICO
HERRAMIENTAS
Química
verde
Catálisis
Ingeniería
verdeGerencia de
desechos
Ecología
Industrial
Intensificación de
procesos
Energía
renovable
HERRAMIENTAS
DE CONTROL
Análisis del ciclo
de vida del producto
E-factor,
economía atómica.
Catalysis/ Rothenberg, ISBN
978-3-527-31824-7.
OBJETIVOS DE LA QUÍMICA VERDE
Diseñar productos químicos y procesos que generen
y usen pocas (o ninguna) sustancias peligrosas.
Prevenir no remediar (mitigar).
“Minimizarresiduos”.
PRINCIPIOS DE LA QUÍMICA VERDE
Prevenir los desechos en lugar de tratarlos.
Diseñar procesos eficientes “atómicamente”.
Escoger rutas sintéticas usando compuestos no
tóxicos mientras sea posible.
Minimizar el
disolventes.
uso
de
reactivos
auxiliares
y
Diseñar procesos con requerimientos mínimos de
energía.
Reemplazar reactivos “estequiométricos” por ciclos
catalíticos.
Diseñarproductos biodegradables.
Desarrollar métodos de análisis y de control de
proceso en tiempo real y “en línea”.
Diseñar procesos que disminuyan la probabilidad de
accidentes.
Usar materias primas renovables.
Evitar la derivatización innecesaria.
IMPULSORES DE LA QUÍMICA VERDE
BENEFICIO ECONÓMICO
Menor inversión
de capital
Menores
costos de operación
Presión social
LEGISLACIÓN
Mejorar
laimagen pública
Plantas más
pequeñas y seguras
Control de la
contaminación
Catalysis/ Rothenberg, ISBN
978-3-527-31824-7.
Menos
materiales peligrosos
QUÍMICA VERDE
Grandes sanciones
por los desechos
Responsabilidad
legal del fabricante.
EL IMPACTO AMBIENTAL
Todos reclaman ser ambientalmente amigables.
¿Cómo comparar?
La ciencia se esfuerza por se objetiva.
La ciencia busca comparacionesnuméricas.
Definiciones:
–Conversión: Expresa qué tanto de los reactivos
se transforma productos.
–Selectividad: Qué tanto de lo que se transformó
se convirtió en el producto de interés.
–Rendimiento: ConversiónxSelectividad.
La biocatalisis
La biocatálisis, también conocida como catálisis enzimática o biotransformación, es
el uso de enzimas para catalizar reacciones químicas. Elcampo de la biocatálisis
sigue creciendo mientras los químicos se esfuerzan por encontrar procesos más
eficaces y con química sostenible, al tiempo que reducen costes.
El uso de enzimas, enzimas aisladas o células enteras como catalizadores ofrece
varias ventajas sobre los catalizadores metálicos tradicionales. En primer lugar, las
enzimas son muy eficaces, lo que proporciona velocidades dereacción mayores que
las obtenidas con catalizadores químicos, a concentraciones más bajas. En segundo
lugar, las enzimas funcionan a temperaturas y condiciones de pH suaves, así como
en entornos acuosos, lo que permite una tendencia hacia los procesos sostenibles a
gran escala. En tercer lugar, las enzimas ofrecen una gran especificidad, ya que
pueden ser quimioespecíficas, regioespecíficas,diastereoespecíficas y
enantioespecíficas, de modo que su objetivo son grupos funcionales específicos.
Por último, las enzimas reducen los costes de la síntesis química y pueden
producirse de forma masiva
CATÁLISIS Y QUÍMICA VERDE
Un catalizador es una sustancia que facilita que una
reacción química posible suceda.
Los sistemas se dirigen hacia el equilibrio.
La catálisis tiene que ver con la ruta que...
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