2. Materiales naturales
La naturaleza es la única
proveedora de materiales; hasta el material más avanzado y moderno
proviene de ella.
2.1 Derivados del
petróleo.
La palabra “petróleo”
procede del latín; debe su etimología a su apariencia aceitosa y a
su origen mineral. El petróleo es el resultado de la descomposición
durante millones de años de la flora y la fauna marinas en ausencia
de oxígeno, bajo presión y a temperaturas elevadas. A pesar de su
origen no existen lagos de petróleo subterráneos ni nada parecido;
siempre lo encontraremos impregnando rocas porosas confinadas entre
estratos de roca impermeable, en profundidades que varían desde la
superficie hasta miles de metros de profundidad.
La composición química
del petróleo es básicamente una mezcla de hidrocarburos, esto es,
compuestos constituidos por cadenas moleculares de carbono e
hidrógeno de longitud muy variada. El petróleo contiene una amplia
gama de hidrocarburos, otros elementos están presentes en pequeñas
proporciones, por ejemplo: el oxígeno, el nitrógeno y el azufre.
En la actualidad, los
derivados del petróleo son vitales para nuestra vida diaria. Además
los diferentes combustibles que se obtienen del petróleo cubren más
del 70 % de las necesidades energéticas mundiales.
Es casi imposible que
algún objeto cotidiano no contenga derivados del petróleo en su
composición. El problema con el que nos encontramos es doble: por un
lado, y esto es aun más grave, están las implicaciones
medioambientales y políticas del petróleo.
El petróleo crudo, tiene
poca utilidad; por ello es necesario refinarlo. Las refinerías son
grandes plantas industriales en las que el petróleo es sometido a
una series de procesos físicos y químicos, cuyo resultado final es
la obtención de los hidrocarburos de los que está compuesto. El
principal proceso es la destilación: el petróleo evaporado se hace
ascender por una estructura llamada torre de fraccionamiento; en ella
el vapor, a medida que asciende, se va enfriando poco a poco,
permitiendo la separación de los diferentes hidrocarburos gracias a
que cada uno de ellos se condensa a temperaturas diferentes; otros,
los más pesados, necesitan condiciones especiales, ya que van a
destilarse al vacío. El principal proceso químico en el
refinamiento del petróleo es la descomposición térmica,
consistente en el calentamiento del crudo a grandes presiones, con lo
que en el lugar de evaporación tiene lugar la descomposición o la
transformación de las moléculas de hidrocarburos. Actualmente se
utilizan catalizadores para hacer más eficiente el proceso.
Una vez concluido el
proceso de refinado obtenemos una gran variedad de hidrocarburos.
Muchos de estos productos constituyen la materia prima de la
industria petroquímica, responsable de una enorme cantidad de
productos tales como fertilizantes, detergentes, ceras, plaguicidas y
polímeros. La industria farmacéutica y la alimenticia también usan
estos productos.
2.2 La piedra natural
Cada vez que el ser humano ha querido que su obra perdure, ha
recurrido a la piedra natural. Como ejemplos tenemos: las pirámides
de Egipto o las imponentes catedrales medievales. Y no solo debemos
limitarnos a la arquitectura: el pensamiento humano no ha encontrado
mejor medio para pasar a la eternidad que la escritura grabada en
piedra natural.
El principal problema de la piedra natural aplicada a la arquitectura
es su transporte. Antiguamente las grandes construcciones de piedra
dependían de la cercanía de una cantera o de una vía fluvial que
hiciera posible el transporte de grandes bloques de piedras en
barcazas. Hoy en día la piedra natural ha sido sustituida por
modernos materiales y piedras artificiales. La piedra natural solo se
emplea como elemento ornamental.
Las piedras naturales se pueden clasificar en cinco grupos:
- La arenisca es una roca sedimentaria formada por arena. Su calidad depende de la composición química de ambos componentes, aunque la mayoría resisten mal el paso del tiempo.
- Las pizarras son rocas de metamórficas, es decir, rocas que después de haberse formado han sido sometidas a grandes presiones y temperaturas que las han transformado.
- Las rocas calizas son aquellas cuyo componente principal es el carbonato cálcico. Por sus propiedades mecánicas y su facilidad para ser talladas en forma de bloques rectangulares (sillares), han sido el material preferido para la construcción de las grandes catedrales. Su principal inconveniente es que son muy vulnerables a los ácidos.
- El granito es una roca intrusiva, esto es, que está formada a partir de magma en grandes profundidades, que sometida a fuertes presiones se ha enfriado muy lentamente. Su aspecto se debe a sus componentes: cuarzo y diversos tipos de minerales denominados feldespatos y micas. El granito es muy duro, pesado y resistente; si en la Antigüedad se deseaba que fuera eterno se construía en granito. Esta cualidad es un inconveniente para transportarlo y trabajarlo. Actualmente es muy utilizado para la elaboración de encimeras de cocina.
- El mármol es el tipo de piedra ideal para la ornamentación sin tener que renunciar a una buenas propiedades mecánicas. Se trata de una roca metamórfica, como las pizarras, si bien en este caso la metamorfización ha sido fuerte y prolongada. El mármol resulta de la transformación de la roca caliza, según sus impurezas presenta tonalidades que van desde el blanco nuclear hasta el negro azabache. Antiguamente, si se requería ennoblecer un edificio se construía o, al menos, se recubría con mármol. En la actualidad es el principal material del que se surte la arquitectura funeraria.
2.3 La madera
La madera es otro de los materiales utilizados por el ser humano
desde que puebla el planeta. Es flexible, ligera, dura, abundante y
fácil de trabajar. Estas características la han convertido en una
de las materias primas más explotadas de la historia de la
humanidad. Ahora sufrimos las consecuencias de su uso indiscriminado:
la deforestación avanza a un ritmo alarmante.
Los dos principales componentes de la madera son la celulosa y la
lignina. Ambas son polímeros naturales: la celulosa es un
polisacárido que resulta de la unión de cientos de moléculas de
glucosa, mientras que la lignina es bastante más compleja variando
su composición química de un tipo de madera a otro.
Existen tantos tipos de madera como especies de árboles, y cada una
tiene sus aplicaciones específicas, tanto ornamentales como
arquitectónicas.
2.4
Los metales
Como todas sabemos, la materia está compuesta como átomos. Existen
92 tipos de átomos en la naturaleza y cada uno de estos tipos recibe
el nombre de elemento. El carbono es un elemento, el hidrógeno es un
elemento, el agua no es un elemento, sino un compuesto formado por
átomos de hidrógeno y de oxígeno. La inmensa mayoría de las de
las sustancias que nos rodean son compuestos so elementos.
Los metales son elementos que se distinguen por presentar algunas de
las siguientes propiedades:
- Suelen tener una apariencia brillante.
- Son dúctiles. Pueden deformarse en frío para formar hilos.
- Son maleables. Pueden deformarse en frío para formar láminas.
- Suelen ser buenos conductores de calor y la electricidad.
- En soluciones acuosas forman iones.
Al contrario de lo que ha sucedido con la madera y la piedra natural,
que han sido suplantadas por modernos materiales sintéticos, los
metales siguen siendo muy utilizados muy utilizados; además algunos
tienen una importancia estratégica.
Los metales reaccionan con facilidad con otros elementos, formando
compuestos; esto explica que en la naturaleza se encuentren en forma
de minerales. Existe gran variedad de minerales de hierro, como las
piritas o los óxidos ferrosos. Un efecto indeseado causado por la
reactividad de los metales es la corrosión, causante de pérdidas
valoradas en millones de euros anuales.
La excepción a esta regla son los llamados metales nobles, que por
su baja reactividad son ideales para la industria de la joyería. Los
más empleados son el platino, el oro y la plata.
Muchos metales mejoran sus propiedades al mezclarse con uno o más
elementos. Estas mezclas reciben el nombre de aleaciones. Existen
multitud de aleaciones, entre las cuales destaca por su uso el acero.
.
El oro y la plata también deben unirse en aleación con otros
metales como el cobre o el estaño, porque de otro modo serían
demasiado blandos. La proporción de oro o plata con respecto al peso
total de la aleación recibe la denominación de ley (plata de ley,
oro de ley)
