1.1: Ciencia y Tecnología - Las raíces del conocimiento
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- Aprende las definiciones de ciencia, química y tecnología.
- Conocer los principios de la química verde.
La ciencia es una práctica de aprendizaje sobre el mundo natural. Las ciencias naturales incluyen física, química, biología, geología y astronomía. La ciencia utiliza las matemáticas y la lógica, a las que a veces se les llama “ciencias formales”. La ciencia natural hace observaciones y experimentos. La ciencia produce hechos precisos, leyes científicas y teorías. 'Ciencia' también se refiere a la gran cantidad de conocimiento que se ha encontrado utilizando este proceso.
Las personas que estudian e investigan la ciencia son científicos. Los científicos estudian las cosas mirándolas con mucho cuidado, midiendo y haciendo experimentos y pruebas. Los científicos tratan de explicar por qué las cosas actúan de la manera en que lo hacen, y predicen lo que sucederá.
La química es la disciplina científica que involucra las propiedades y el comportamiento de la materia, y los cambios que sufre la materia durante una reacción con otras sustancias.
En el ámbito de su asignatura, la química ocupa una posición intermedia entre la física y la biología. A veces se le llama la ciencia central, porque proporciona una base para comprender tanto las disciplinas científicas básicas como las aplicadas a nivel fundamental (Figura 1.1.1). Por ejemplo, la química explica aspectos de la química vegetal (botánica), la formación de rocas ígneas (geología), cómo se forma el ozono atmosférico y cómo se degradan los contaminantes ambientales (ecología), las propiedades del suelo en la luna (astrofísica), cómo funcionan los medicamentos (farmacología) y cómo recolectar ADN pruebas en la escena del crimen (forense).
La ciencia es la comprensión humana de cómo funciona el universo y las cosas en él. Por otro lado, la tecnología es el uso de recursos para resolver un problema (como conocimientos, habilidades, procesos, técnicas, herramientas y materias primas). La tecnología paleolítica es la más antigua conocida, pero la gente probablemente usó la tecnología mucho antes de entonces. La edad paleolítica comenzó cuando los homínidos (primeros humanos) comenzaron a usar piedras como herramientas para atacar, cortar y raspar. La edad terminó cuando los humanos comenzaron a fabricar herramientas pequeñas y finas (Mesolítico); llegó a su fin cuando comenzaron a plantar cultivos y desarrollar otros métodos de agricultura (Neolítico).
La tecnología alguna vez fue bastante simple. Se transmitió a través del boca a boca, hasta que se inventó la palabra escrita. La escritura permitió que la tecnología se desarrollara mucho más rápido. En la actualidad, la gente sigue entendiendo más sobre el mundo y el universo. El uso del telescopio por Galileo, la teoría de la relatividad de Einstein, los láseres y la computación son todos descubrimientos científicos. La tecnología es de gran importancia para la ciencia, la medicina y la vida cotidiana.
La química verde (también llamada química sustentable) es un tipo de investigación e ingeniería química. Apoya el diseño de productos y procesos que utilicen la menor cantidad posible de sustancias peligrosas. En 1990 se aprobó en Estados Unidos la Ley de Prevención de la Contaminación. Esta ley buscaba nuevas y originales formas de manejar la contaminación. La Ley de Prevención de la Contaminación tiene como objetivo evitar problemas antes de que ocurran.
La química verde aplica química orgánica, química inorgánica, bioquímica, química analítica e incluso química física. Si bien la química verde parece enfocarse solo en aplicaciones industriales, sí se aplica a otras disciplinas científicas. Los químicos ecológicos tienen como objetivo reducir los peligros y aumentar la eficiencia de cualquier elección química. La química verde es distinta de la química ambiental, que se centra en los fenómenos químicos en el medio ambiente.
Los 12 principios de la química verde
- Prevenir el desperdicio.
- Crear productos sin desperdicio, o con desechos mínimos, para que los desechos no necesiten ser atendidos posteriormente.
- Diseñe productos químicos y productos más seguros.
- Diseñe productos químicos para que tengan poca o ninguna toxicidad, sin alterar la efectividad.
- Diseñar síntesis químicas menos peligrosas.
- Diseñar una forma de sintetizar productos, sin que sean tóxicos para los humanos o para el medio ambiente.
- Utilizar materias primas renovables.
- Use materias primas renovables, como materiales vegetales; en lugar de materiales agotadores, como los combustibles fósiles.
- Utilizar catalizadores, no reactivos estequiométricos.
- Utilizar catalizadores, por su capacidad para poder ser reutilizados. Los catalizadores son menos dañinos que los reactivos.
- Evite los derivados químicos.
- Los derivados químicos generan desechos que se pueden evitar.
- Maximizar la economía de átomos
- Maximizar el porcentaje de átomos reactivos que se convierten en átomos de producto utilizables en una reacción química, para minimizar o eliminar los desechos atómicos.
- Utilice disolventes y condiciones de reacción más seguros.
- Evite el uso de solventes agresivos; si eso no se puede evitar, entonces use productos químicos benignos.
- Incrementar la eficiencia energética.
- Utilice la temperatura y presión ambiente normales siempre que sea posible.
- Diseño para degradación.
- Diseñar materiales para descomponerse en sustancias benignas, por bacterias u otras formas ambientalmente racionales.
- Analizar en tiempo real para evitar la contaminación.
- Monitorear y controlar la formación de subproductos durante una reacción.
- Minimizar el potencial de accidentes.
- Diseñar productos químicos para minimizar el potencial de accidentes.
Resumen
- La ciencia es el método humano para hacer descubrimientos sobre el mundo natural.
- La química es la rama de la ciencia involucrada con las propiedades y el comportamiento de la materia, y los cambios que experimenta durante una reacción con otras sustancias.
- La química verde aplica química orgánica, química inorgánica, bioquímica, química analítica y química física para reducir y prevenir la contaminación.
- Hay 12 principios rectores en la práctica de la química verde.
Colaboradores y Atribuciones
- Wikipedia