Documento_0135288CU01A01.pdf
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02_Indice 20/10/08 14:19 Página 7 ÍNDICE Presentación . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 11 Tema 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. 13 15 16 17 18 1. CULTURA CIENTÍFICA Y EDUCACIÓN CIENTÍFICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . La ciencia en la sociedad actual . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alfabetización científica y contextualización de la ciencia . . . . . . Enseñanza científica y educación científica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cultura científica y cultura tradicional . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Los alumnos ante el aprendizaje de las disciplinas de ciencias . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.6. Hacia la mejora de la formación científica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.7. Cultura científica en los nuevos programas de bachillerato . . . . 1.8. Formación y capacitación del profesorado . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.9. Contenidos de este texto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1.10. Bibliografía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21 23 25 26 27 29 BLOQUE TEMÁTICO I QUÍMICA, HISTORIA Y TRABAJOS ARTESANALES Tema 2. COLORANTES NATURALES Y COLORANTES SINTÉTICOS . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 35 DESARROLLO DE CONTENIDOS 2.1. 2.2. 2.3. 2.4. Primeros tiempos de los colorantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Gran salto: colorantes sintéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aspectos químicos de los colorantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Otros usos de los colorantes. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 41 44 51 PERSPECTIVA DIDÁCTICA 2.5. Consideraciones previas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2.6. Planteamiento en el aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 52 53 7 02_Indice 20/10/08 QUÍMICA 14:19 Página 8 Y CULTURA CIENTÍFICA 2.7. Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 Tema 3. LOS TRABAJOS DE JOYERÍA Y LA QUÍMICA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 61 DESARROLLO DE CONTENIDOS 3.1. 3.2. 3.3. 3.4. Descubrimiento de los metales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Primeros trabajos de joyería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Química en los materiales y procesos joyeros . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Avances en joyería . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 68 70 76 PERSPECTIVA DIDÁCTICA 3.5. Consideraciones previas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.6. Planteamiento en el aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3.7. Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 77 77 80 BLOQUE TEMÁTICO II QUÍMICA, INDUSTRIA Y MEDIOAMBIENTE Tema 4. CARBONATO DE SODIO: DE LOS EGIPCIOS A SOLVAY . . . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 83 85 DESARROLLO DE CONTENIDOS 4.1. 4.2. 4.3. 4.4. Aspectos históricos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Síntesis del carbonato de sodio. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Aspectos químicos del carbonato de sodio . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Química de los métodos de síntesis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 86 90 94 98 PERSPECTIVA DIDÁCTICA 4.5. Consideraciones previas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.6. Planteamiento en el aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4.7. Bibliografía . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 102 102 107 Tema 5. ATMÓSFERA Y PROBLEMAS DEL MEDIOAMBIENTE . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 109 111 8 02_Indice 20/10/08 14:19 Página 9 ÍNDICE DESARROLLO DE CONTENIDOS 5.1. 5.2. 5.3. 5.4. 5.5. 5.6. 5.7. 5.8. Zonas de la atmósfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Composición química de la atmósfera . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fenómenos meteorológicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cambio climático: efecto invernadero . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Agujeros de ozono: ozono estratosférico. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contaminación atmosférica . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Smog fotoquímico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Atmósfera: fuente de elementos químicos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 112 114 117 120 123 126 134 136 PERSPECTIVA DIDÁCTICA 5.9. Consideraciones previas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.10. Planteamiento en el aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5.11. Bibliografía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 139 139 141 BLOQUE TEMÁTICO III QUÍMICA, ALIMENTACIÓN Y SALUD Tema 6. FERTILIZANTES, UN CAPÍTULO DE LA QUÍMICA AGRÍCOLA . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 145 147 DESARROLLO DE CONTENIDOS 6.1. 6.3. 6.4. 6.5. 6.6. Evolución de la agricultura . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Descubrimiento de los abonos artificiales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Elementos químicos esenciales para las plantas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Composición de los fertilizantes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fertilizantes y ecología . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 148 151 156 163 164 PERSPECTIVA DIDÁCTICA 6.7. 6.8. 6.9. Consideraciones previas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planteamiento en el aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Bibliografía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 166 167 169 Tema 7. LA QUÍMICA DE NUESTRO BOTIQUÍN. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Introducción . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 171 173 9 02_Indice 20/10/08 14:20 Página 10 QUÍMICA Y CULTURA CIENTÍFICA 7.1. 7.2. 7.3. 7.4. Evolución histórica de los remedios medicinales . . . . . . . . . . . . . . . . . Los medicamentos y la química . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cómo actúan los fármacos en nuestro organismo . . . . . . . . . . . . . . . . Origen de los fármacos: fármacos naturales y fármacos sintéticos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Clasificación de los fármacos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Forma de nombrar los medicamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Información contenida en los medicamentos . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Estructura química de algunos fármacos: funciones orgánicas . Otros productos químicos de nuestro botiquín . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . DESARROLLO DE CONTENIDOS 7.5. 7.6. 7.7. 7.8. 7.9. 174 184 186 187 190 190 194 194 201 PERSPECTIVA DIDÁCTICA 7.10. Consideraciones básicas . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.11. Planteamiento en el aula . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7.12. Bibliografía. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 203 204 208 Índice onomástico . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 211 Índice alfabético . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 213 10 05_Tema 02 20/10/08 14:14 Página 35 INTRODUCCIÓN El color ha tenido siempre para el hombre y para su cultura un especial significado, mucho mayor de lo que en principio pudiera pensarse. Ya en el Paleolítico describía sus costumbres, sus sueños y sus mitos, plasmándolos en las paredes de las cavernas que habitaba mediante diferentes combinaciones de colores, para lo cual utilizaba ciertos pigmentos —principalmente minerales, tales como óxidos de hierro y de manganeso— que la tierra le ofrecía. Pero también empleaba el color para pintar sus rostro y su cuerpo en determinados rituales o simplemente como adorno personal, ayudándose también de otros productos naturales de origen vegetal o animal. Sin embargo, desde el punto de vista tecnológico la utilización del color alcanza su máximo grado de esplendor a partir del Neolítico con el tinte de tejidos. El tinte es un proceso mediante el cual, por la aplicación de determinados productos, el color queda fijado a los tejidos de una forma más o menos duradera. Esos productos son los tintes o colorantes. Aunque realmente son sinónimos, el término tinte tiene una acepción más técnica, referida a la acción y práctica de teñir, mientras que colorante sería el término científico. Los hombres tiñeron sus ropas de color desde hace muchísimo tiempo y la historia de este proceso está en estrecha relación con el desarrollo de un importante sector de la actividad química, pero también con gran número de acontecimientos sociales y económicos. Por ello, forma parte de la cultura de la humanidad. La presencia de la química en los colorantes se manifiesta ya en la Antigüedad a través, principalmente, de la gran cantidad de recetas para teñir distintos materiales en una amplia gama de coloraciones y, sobre todo, en la obtención de tintes de imitación. Sin embargo, el nacimiento de la industria de los colorantes sintéticos muchísimo después, a mediados del 35 05_Tema 02 20/10/08 QUÍMICA 14:14 Página 36 Y CULTURA CIENTÍFICA siglo XIX, marca un capítulo en el que el dominio de la química es mucho más fuerte. Esta industria, a su vez, abrió el camino a la poderosísima y extensa industria de los compuestos orgánicos, que abarca desde productos farmacéuticos a las muy diversas ramas de la petroquímica. DESARROLLO DE CONTENIDOS 2.1. PRIMEROS TIEMPOS DE LOS COLORANTES Suele resultar muy difícil comprobar la práctica del tinte en determinados momentos y lugares debido a la falta de documentos escritos y a la escasez de restos de tejidos teñidos, ya que muy a menudo por problemas ambientales se han deteriorado y no han podido llegar hasta nosotros. No obstante, con un alto grado de seguridad se piensa que el proceso del tinte fue practicado por muy distintas culturas en diferentes partes del mundo y desde hace miles de años. Como documentos escritos quedan algunos textos sobre recetas de China, aproximadamente del 3000 a. C., según las cuales se obtenían sedas en color negro, rojo y amarillo. Existen también como datos tejidos teñidos que muestran que el índigo se empleaba con esta finalidad en la India hace más de 4.000 años, de dónde pasó a Egipto y Mesopotamia. Este colorante, que proporcionaba un azul intenso y peculiar, se obtenía de las hojas de la Indigofera tinctoria, planta autóctona de muchas regiones de Asia, sobre todo la India, así como de otras latitudes. De la misma manera, hay evidencias de tejidos egipcios del 1500 a.C. teñidos en rojo con la planta llamada «rubia». Y aunque bastante posteriores (siglos IV a VI d. C), quedan restos de tejidos coptos, en los que los análisis realizados muestran la utilización de hojas de la «gualda» para conseguir el color amarillo. Son muy interesantes también las citas bíblicas sobre determinados colores, como es el caso del azul llamado tekhelet. Otro colorante también azul pero inferior al índigo era el azul pastel, obtenido por los antiguos chinos y egipcios de las hojas de la planta «hierba pastel», que también en época romana era usada por las tribus británicas y galas. Existen numero- 36 05_Tema 02 20/10/08 14:14 Página 37 COLORANTES NATURALES Y COLORANTES SINTÉTICOS sísimos testimonios sobre la púrpura, tinte empleado para las tonalidades granate, ente violeta y morado, mientras los tonos rojos se preparaban con colorantes a partir del insecto kermes, del liquen orchilla, de la raíz de la rubia o de las hojas del arbusto de la henna. Y los amarillos se conseguían —aparte de la gualda— con el rizoma de la cúrcuma, las flores del azafrán y las de la granada. Todos estos datos prueban así que casi todos los pueblos primitivos practicaron y desarrollaron esta actividad de forma independiente. En definitiva, podemos concluir que las técnicas del teñido comenzaron desde hace unos 5.000 años, según los testimonios que se tienen hasta el momento. Hay que señalar que los documentos escritos más importantes sobre los tintes son, sin duda alguna, los llamados papiros químicos o también papiros griegos (por estar escritos en griego). Son dos, el papiro de Leiden y sobre todo el de Estocolmo, y contienen gran cantidad de recetas sobre técnicas de teñir, aparte de otras muchas —la mayoría, en realidad— dedicadas al trabajo de joyeros y orfebres (se tratará más ampliamente en el Tema 3). Resulta curioso cómo en muchas de esas recetas se cita frecuentemente el empleo de orina de camello o de oveja, que en nuestro lenguaje químico actual se traduciría por la creación de un medio alcalino, o la utilización de vinagre, pepino o cebada para lograr un medio ácido, medios más favorables según los casos a la acción del tinte, con lo que se mejoraría así la producción del color. Son muy numerosas también las recetas para imitar determinados colores —como el de la púrpura, tinte valiosísimo en la Antigüedad— mediante el empleo de otros colorantes más baratos. Estas recetas, aunque fueran escritas alrededor del año 300 de nuestra era, corresponden realmente a una práctica muy anterior, incluso de muchos siglos atrás. 2.1.1. Origen de los colorantes naturales En cualquier caso, la coloración dio un nuevo sentido estético a la vida del hombre. ¿Podríamos imaginarnos un mundo sin color, o simplemente pensar en un color uniforme e igual en nuestros vestidos? Pero además de este valor estético, el color tenía frecuentemente otros significados. Así, la púrpura, que daba a los ropajes una coloración característica (mezcla de rojo y violeta), de gran brillo y belleza, fue el tinte más famoso, caro y apre- 37 05_Tema 02 20/10/08 QUÍMICA 14:14 Página 38 Y CULTURA CIENTÍFICA ciado en la Antigüedad. En este caso, su origen era animal, a partir de la glándula hipobranquial de unos pequeños moluscos marinos del género murex, concretamente el Murex brandaris (Figura 2.1), caracoles muy parecidos a la «cañaílla» o «cañadilla», que tanto se consume en gastronomía en muchas regiones de España. Parece ser que inicialmente este colorante se empezó a preparar en Creta y que luego se extendió hasta Fenicia, haciéndose este pueblo experto en su complicado procedimiento de preparación, por lo cual se le conocía como «púrpura de Tiro». El proceso de extracción de la secreción glandular era sumamente difícil y costoso, de ahí la simbología de este tinte, al que se asociaba la idea de riqueza, poder y determinado estatus social. Pero asimismo los tintes podían tener un especial sentido religioso, como lo tenía entre los israelitas el azul bíblico o tekhelet antes mencionado, y que curiosamente se conseguía de otro murex, el Murex trunculus. Figura 2.1. Murex brandaris, empleado en la obtención de la púrpura El carmesí o escarlata se conoce también desde tiempos bíblicos e igualmente era de origen animal, pues provenía —como se ha dicho— del insecto kermes (de cuyo nombre proviene el término crimson, carmesí). Otro tinte escarlata y de origen animal, la cochinilla, fue conocido mucho después, con el descubrimiento de América. Existen evidencias de su utilización en América Central y América del Sur desde tiempos precolombinos. Originario de México, los aztecas lo obtenían partiendo de un insecto, Coccus cacti, parecido a una chinche y que se criaba sobre las hojas del nopal. Otros importantes colorantes eran de origen vegetal, como algunos de los anteriormente citados (índigo, pastel, etc.). En la Antigüedad los colorantes naturales eran, pues, sobre todo de origen vegetal y animal. Aunque había también algunos minerales, como los que contenían sales de hierro, 38 05_Tema 02 20/10/08 14:14 Página 39 COLORANTES NATURALES Y COLORANTES SINTÉTICOS que teñían los tejidos en tonos anaranjados, rojizos y marrones, descubiertos muy posiblemente en algunos manantiales. Estos y otros tintes —con excepción de la cochinilla, traída a Europa en el siglo XVII—fueron utilizados a lo largo de muchos siglos con procedimientos que poco variaban de los primitivos. En la Edad Media el desarrollo de esta actividad dio lugar al comienzo de una industria incipiente, la de los tintes, y al de otras industrias asociadas, como la producción textil y el blanqueado de tejidos. Estas industrias «en boceto» se desarrollarían después en el Renacimiento, contribuyendo a marcar una vía muy importante para la historia de la ciencia, la de los oficios tecnológicos, los cuales propiciaron a su vez la evolución de la química. Por otra parte, también en esos tiempos los trabajos de tintoreros facilitaron un proceso clave para el análisis químico: las valoraciones de ácidos y bases con determinados colorantes, dando así comienzo de la química de los indicadores. El mismo Robert Boyle (1627-1891), el gran químico anglo-irlandés, fue el iniciador de este capítulo, trabajando en este sentido con diversos colorantes, como el llamado concentrado o jarabe de violetas, el cual tomaba coloración roja con los ácidos y verde con los álcalis, o con los extractos del liquen Rocella, cuyo color viraba en este caso del rojo al azul. 2.1.2. Técnicas de teñido Muchas sustancias tienen color, pero no todas pueden actuar como colorantes. Para que una sustancia actúe como tal, es decir, para que sea capaz de teñir una fibra, debe cumplir tres condicionantes: — tener un color adecuado; — poder fijarse a la fibra, bien por sí misma o bien ser fijada con ayuda de otras sustancias; — una vez fijada, debe ser persistente a la acción de la luz, agua y jabón. Por otra parte, hay que tener en cuenta la diferencia entre tinte y pigmento. Ambos proporcionan color a los objetos, pero entre ellos existe una gran diferencia. Los pigmentos, que tanto se utilizan en pinturas y barnices, son generalmente sólidos e insolubles en agua y la coloración tiene 39 05_Tema 02 20/10/08 QUÍMICA 14:14 Página 40 Y CULTURA CIENTÍFICA lugar sólo en la superficie. Sin embargo, con los colorantes o tintes la coloración tiene lugar en toda la fibra, desde su interior. El proceso de teñido se realiza mediante un líquido que contiene la materia colorante. Aún así, la fibra puede adquirir una coloración tan sólo temporal: por ejemplo, muchos productos, como la remolacha, las bayas o ciertas hierbas, pueden dar una coloración a los tejidos que con el agua o simplemente con la luz del sol van perdiendo intensidad y brillo. Es decir, son coloraciones no permanentes, por lo que a esos productos no se les considera realmente como tintes. Estos últimos, por el contrario, permanecen en el tejido. En consecuencia, hay que distinguir entre: — Tinturas: dan a las fibras una coloración no permanente, que va palideciendo o incluso se pierde completamente. — Tintes propiamente dichos: la coloración que proporcionan tienen un carácter permanente (en mayor o menor grado). Con el uso de los tintes, los hombres pronto se dieron cuenta de un curioso fenómeno: para que la fijación del colorante en los materiales a teñir fuera más firme, en muchos casos se necesitaba la presencia de determinados productos. Además, estos materiales auxiliares frecuentemente mejoraban el color y el brillo producidos. Son lo que se conoce como mordientes. Es decir, cumplían un doble papel: fijar el tinte y mejorar la calidad del color. En la Antigüedad los mordientes ya se conocían en Egipto, Mesopotamia y la India, y se aplicaban generalmente en forma de disolución, aunque también se hacía en forma de polvos e, incluso, en forma sólida (como clavos de hierro o monedas de cobre). Los más utilizados desde tiempos muy antiguos eran los alumbres o sales dobles de aluminio y otro metal, sobre todo de potasio, y también compuestos de cromo, cobre, calcio o estaño, así como compuestos de hierro (óxidos, arcillas y tierras rojas y negras de manantiales). Es decir, generalmente eran de naturaleza metálica. Pero a veces se empleaban como mordientes no esos compuestos metálicos directamente, sino ciertas plantas o derivados de plantas que eran capaces de extraerlos de la tierra, tales como taninos o la crema del «tártaro» Y también ciertos aceites (aceite de oliva rancio) y materias grasas (leche de búfala) e, incluso, orina y cenizas de madera. 40 05_Tema 02 20/10/08 14:14 Página 41 COLORANTES NATURALES Y COLORANTES SINTÉTICOS 2.2. GRAN SALTO: COLORANTES SINTÉTICOS El primer colorante sintético fue el ácido pícrico. Obtenido en 1771 por acción del ácido nítrico sobre el índigo, teñía la seda y la lana en color amarillo. En 1834 se obtuvo a partir de fenol otro tinte para el amarillo, la aurina. Sin embargo, no se tuvo en cuenta la importancia comercial de ambos descubrimientos, por lo que no son considerados como los primeros colorantes sintéticos. Este honor estaba reservado al descubierto en 1856 por el químico inglés William Henry Perkin (1838-1907). Veamos cómo ocurrió. En aquellos momentos la importante industria de obtención de coque —necesario en la creciente industria metalúrgica— y de gas de hulla generaba grandes cantidades de un subproducto, el alquitrán de hulla, cuya acumulación originaba graves problemas. El prestigioso químico orgánico alemán August W. Hofmann (1818-1892) dirigía en los laboratorios del Royal College de Londres una importante línea de trabajo enfocada a la reutilización de esos residuos de alquitrán, tratando de obtener a partir de ellos anilina y sus derivados. Contaba con numerosos colaboradores, a los cuales ese gran maestro iniciaba y formaba en la investigación. Tal era el caso de su joven asistente Perkin. Realizaba la tesis doctoral y, durante la misma, al intentar obtener quinina (por sus propiedades terapéuticas, ver Tema 7) mediante el tratamiento de los residuos con dicromato potásico, encontró que se formaba un precipitado oscuro del que extrajo una sustancia. Pero no era la esperada quinina, sino un compuesto de color violeta intenso y propiedades colorantes, ya que teñía la seda y la lana en esa coloración. Por eso le dio el nombre de púrpura de anilina. Perkin, dotado de gran talento para los negocios, abandonó de inmediato su trabajo de investigación y se lanzó junto con su padre y su hermano a la fabricación industrial de ese colorante, para lo cual tuvo que patentar previamente su descubrimiento. Nace así en Gran Bretaña, en 1856, el primer colorante sintético, con lo cual se inicia en ese país la industria de los colorantes. ¡Y se da la circunstancia de que la quinina no se sintetizó hasta 1944! Perkin consiguió un éxito extraordinario, pasando pronto la producción de su colorante desde Gran Bretaña a Francia, donde se le llamó mauveína a causa de su color malva, «mauve» en francés (malveína en castellano). Animados por los altos beneficios, numerosos investigadores se adentraron en el nuevo campo de los colorantes sintéticos, buscando la obten- 41