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Catalizadores biológicos

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Se denominan catalizadores a la sustancia, sea un compuesto o elemento, que tiene la posibilidad de acelerar (catalizador positivo) o retardar (catalizador negativo o inhibidor) una reacción química, con la particularidad de que estos catalizadores permanecen sin alteraciones.

A este proceso se lo denomina catálisis. Los catalizadores no modifican el balance energético final sino que coadyuvan a permitir que el equilibrio se alcance con mayor o menor rapidez. Algunos catalizadores actúan modificando las superficies, permitiendo la reunión o división, depende el caso, de dos o más reactivos químicos. En la naturaleza existen catalizadores biológicos o biocatalizadores. Los que son más conocidos son las enzimas, que encierran una naturaleza proteica; y existen también los ribozimas, que tienen capacidad catalítica y su núcleo es de ácido ribonucleico.
Ya en 1836 Berzelius introdujo el término de catálisis para describir cómo a través de ciertos catalizadores podían producirse reacciones inducidas a través de ciertas sustancias, que ya habían sido observadas por Kirchhoff, Davy y Faraday durante los primeros años de siglo XIX. Aunque este fenómeno ya había sido utilizado inconscientemente en muchos procesos. Así, en 1831, P. Philips patentó el uso de platino para la oxidación del dióxido de azufre. Y fue a principios del siglo XX cuando se produjeron los primeros avances en la comprensión del fenómeno, y que se descubrieron en los catalizadores la particular posibilidad de acelerar o retardar los procesos industriales, como el de la síntesis de amoniaco. Existen catalizadores que provocan una catálisis homogénea, y es cuando, catalizador y reactivo están en una misma fase, por ejemplo en una solución acuosa. Los ejemplos a citar serían las catálisis ácido base y enzímaticas.

catalizadores-reactivosPor otra parte, están los catalizadores que propician las catálisis de tipo heterogénea. Aquí, catalizadores y reactivos están en distintas fases. El ejemplo en este caso es la catálisis heterogénea de una reacción entre sustancias gaseosas absorbidas sobre una superficie de metal. Los catalizadores sólidos pueden ser porosos y están hechos de metal u óxido metálico fijados sobre una base matriz sólida. Este tipo de catálisis es conocida como catálisis de contacto, y son los tipos de catalizadores utilizados en refinerías de petróleo. Esto se propicia ya desde 1936 cuando, a partir del craqueo de las fracciones pesadas del petróleo, forjaron la avanzada en lo que refiere a la producción de toda la línea de hidrocarburos. Estos catalizadores son los mismos que en los 50 y 60 del siglo XX propician la polimeración del etileno, lo que no daría otra cosa que el polietileno.

Catalizadores de coches

catalizadores-autosEl catalizador que promueve catálisis heterogénea es el que se utiliza con eficacia para reducir las emisiones tóxicas de los vehículos y reducir el problema de la contaminación ambiental. Es que las variaciones de temperatura del motor de los automóviles y algunos componentes tóxicos de los combustibles requieren el tratamiento de los gases propulsados por los caños de escape a través de catalizadores. Estos catalizadores están provistos en su interior de unas pequeñas esferas recubiertas de metal que puede ser paladio o platino y que actúan como sustancias catalizadoras. De esta manera, las reacciones químicas producidas permiten que la emisión de gases contenga menos residuos tóxicos, y anulen estos catalizadores la salida de anhídrido carbónico (CO2) y vapor de agua, compuestos responsables del llamado efecto invernadero.

Es importante destacar entonces que por medio de estos catalizadores, se contribuye a mejorar el problema de la contaminación, dado que en la actualidad, se fabrican especialmente en Europa vehículos con estos dispositivos catalizadores que demuestran la concientización de las instituciones gubernamentales respecto de fomentar la utilización de tecnologías que permitan verdaderas mejoras ambientales. La tecnología, también ha avanzado en aplicar catalizadores para, por ejemplo, la transformación de glucosa en fructuosa, la obtención de gasolina desde el metanol, y también y siempre a través de estos procesos con catalizadores, activar la producción de numerosos intermedios orgánicos sintéticos usados para hacer plásticos, fibras, elastómetros, colorantes, pesticidas, resinas, pigmentos, medicamentos, etcétera.

Pensar en la humanidad es también pensarla desde los catalizadores: numerosos procesos y creaciones tecnológicas serían impensables sin su acción: desde el desarrollo de catalizadores para producir procesos sin deshechos, hasta el uso de catalizadores biológicos tanto en la industria farmacéutica como en la alimentaria, pasando por un desarrollo de nuevas y mejores formas de energía, con el consecutivo mejoramiento de las condiciones de calidad de vida para todos los seres que habitamos este maravilloso planeta.