lunes, 6 de febrero de 2012

Zeolitas


http://bibliotecadigital.ilce.edu.mx/sites/ciencia/volumen1/ciencia2/55/imgs/f5bp17.gif
Ya he dicho que la asignatura más interesante del máster hasta el momento es la de Biocatálisis. Pues la segunda ha sido la de catálisis heterogénea. A estas alturas creo que he definido varias veces el concepto de catalizador, pero nunca está de más repetir: un catalizador es una sustancia que es inerte en la reacción y permite que esta se lleve a cabo facilitando un camino alternativo de menor energía, y por tanto más rápido. La palabra heterogénea se refiere a que tiene en lugar en distintas fases: normalmente el catalizador es un sólido, y los reactivos son líquidos o gases. En cambio en catálisis homogénea, el catalizador se disuelve y la reacción tiene lugar en una única fase.

Dentro de los catalizadores sólidos están los llamados tamices moleculares, que agrupan zeolitas, zeotipos y materiales mesoporosos. Vienen a ser las enzimas “inorgánicas” o “sintéticas”. La enzima es una proteína de estructura tridimensional formada por aminoácidos. Para que se produzca la reacción, el sustrato debe penetrar en el interior de la enzima hasta el centro activo donde se producirá la reacción.

Las zeolitas son estructuras formadas por tetraedros de silicatos y de aluminatos, que presentan una gran área superficial, ya que tienen gran cantidad de poros. Controlando la relación aluminio-silicio se controla el número de centros ácidos de la zeolita. De manera que es como una enzima: la molécula que va a reaccionar debe penetrar en su interior hasta localizar un centro ácido donde se dará la reacción. (De todas formas, no todas las zeolitas son ácidas). ¡Ya tenemos diseñadas las “enzimas artificiales”! Podemos hacer que sean selectivas del reactivo, del estado intermedio o del producto, según sean los poros, y los canales que los intercomunican. Quizá la desventaja principal frente a las verdaderas enzimas es que estas producen moléculas quirales, ya que están formadas por aminoácidos quirales. La síntesis inorgánica no ha conseguido tanto.

Admiremos lo bien hecha que está la naturaleza, y aprendamos de ella para conseguir mejores productos. En este caso, las zeolitas se emplean en la petroquímica y el refino, mientras que las enzimas se emplean sobre todo en la industria farmacéutica.
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