Ejemplo de Materiales Compuestos

Los Materiales Compuestos son aquellos que están constituidos por dos o más sustancias puras, a diferencia de los Materiales Simples, que sólo contienen una sustancia pura.

Características de un Material Compuesto

Un Material Compuesto suele ser una Mezcla Homogénea, es decir que sus componentes son indistinguibles, por lo que sólo se aprecia una fase a simple vista.

Los componentes de un Material Compuesto no reaccionan químicamente entre sí. Sólo se limita a su carácter de Mezcla Física.  

Es muy difícil separar el Material Compuesto en sus componentes principales, ya que es prácticamente una sustancia nueva.

Al ser una mezcla, se entiende que fue necesario incorporar varias sustancias puras, cada una con sus características propias. Por lo tanto, se deduce que el Material Compuesto es generado para tener en un solo Material las propiedades de todas las sustancias individuales.

Sus propiedades, mejores que las de las sustancias iniciales por separado, se caracterizan por cumplir una función específica en las actividades humanas. Puede ser en labores domésticas, actividades comerciales o en requerimientos industriales.

Obtención de Materiales Compuestos

Los materiales compuestos se obtienen mediante la mezcla de las sustancias que lo compondrán. Esta mezcla se puede lograr de varias maneras:

Agitación: Hay veces que hay componentes en varios estados de agregación, como líquido y sólido. En el recipiente mezclador, se irán vaciando las sustancias principales, y gracias a la ayuda de un agitador, se van a involucrar uniformemente, sin burbujas ni grumos. La consistencia quedará igual en cada punto del Material Compuesto. Un ejemplo de Material Compuesto obtenido por agitación es la masa para pasteles o repostería.

Calentamiento: Cuando los componentes son metales o sólidos, y éstos tienen un punto de fusión alto, se llevan a una fundición, que es un calentamiento extremo que los lleva al estado líquido, para que sus estructuras internas vayan quedando bien alternadas para la hora en la que se solidifiquen de nuevo. Un ejemplo de Material compuesto obtenido por el método de calentamiento son las aleaciones, que son la mezcla de dos o más metales, para obtener metales con más resistencia mecánica.

Los Materiales Compuestos normalmente no se originan en la naturaleza, sino que es necesario generarlos mediante uno de los procedimientos entre la agitación y el calentamiento, valiéndose también de los procesos de separación, como la trituración, la molienda y el tamizado.

Ejemplos de Materiales Compuestos

Masa para pastel: Este material compuesto es la materia prima para la industria panificadora. Está formada por Harina de Trigo, Agua, Sal, Azúcar, Bicarbonato de Sodio y Levaduras. Cada uno de estos componentes no logra formar un pan o un pastel por sí solo. La masa es el resultado de su mezcla por agitación. Al final se va a tener un producto fermentado, crujiente y con buen sabor.

Cemento: El principal elemento para asegurar la construcción, el Cemento, es una pulverulenta mezcla de varios compuestos químicos, como Carbonatos, Silicatos, Sulfatos e Hidróxidos. Se trata de un polvo gris de granulometría fina, en el que no se distinguen los componentes. Este material compuesto, al mezclarse con agua, genera el Concreto, una pasta también grisácea y oscura, que se interpondrá entre los tabiques o blocks, sujetándolos como un pegamento. La propiedad del Concreto es que secará, dejando una estructura resistente. Los compuestos químicos que lo forman siguen sin reaccionar químicamente. La alternancia de sus partículas en la mezcla del polvo y el agua bastan para generar las propiedades del Concreto.

Amalgamas: Las Amalgamas son mezclas del metal líquido Mercurio (Hg) y algún otro elemento. En un principio se utilizaban en los consultorios dentales para tapar muelas dañadas. Cuando una muela estaba parcialmente destruida, la mordida usual tendía a degradarla más y más, así que la función de las amalgamas era “reconstruir” la muela, adaptando la forma a como cuando estaba completa. El metal Mercurio por si mismo representa un riesgo demasiado grande para la salud humana, porque afecta el Sistema Nervioso Central. Sin embargo, al mezclarlo con otros metales en amalgamas, su peligrosidad baja a un nivel que no es dañino para los seres humanos.

Acero: El Acero queda en la categoría de las aleaciones. Las aleaciones son mezclas de metales en las que se busca obtener un Material Compuesto con mejores características, como resistencia mecánica, dureza, brillo, conductividad eléctrica o conductividad térmica, por ejemplo. El Acero es entonces un Material Compuesto formado principalmente con Hierro y otro metal, que puede ser Estaño. A veces durante la fundición de los metales se va añadiendo Carbón, para mejorar la dureza del Acero, y que no sea quebradizo. La función del Carbón en este proceso es de alternar sus átomos en la estructura de la aleación principal.

Bronce: El Bronce es, así como el Acero, una Aleación. Está formada principalmente por Cobre y Estaño. Es un Material Compuesto utilizado principalmente para medallas olímpicas y decoración de interiores. Se ha empleado para fabricar cabeceras, recámaras completas, marcos para espejos, estructuras para mesas de comedor. No se utiliza el Cobre directamente por su costo y su elevada conductividad eléctrica. Además, el Bronce es un material resultante más estable químicamente y conserva su brillo, no como el Cobre, que al oxidarse toma una coloración verde-azulada.

Emulsiones: Las emulsiones también son materiales compuestos. Entre ellas se encuentran la Mayonesa, el Gel fijador para cabello y la Crema corporal, por ejemplo. Sus componentes principales son naturalmente incompatibles en mezcla, pues hay aceites y hay agua. La mezcla principal quedaría dividida en dos fases o más, por la separación por densidades. Se agrega un emulsificante, que es una sustancia que se encarga de homogeneizar la mezcla, para convertirla en un Material Compuesto de una sola fase. Así, se van a lograr los propósitos alimenticios, de fijación capilar y de humectación corporal, en su caso.

Ejemplos de Materiales Simples 

Para tener un punto de comparación, se enlistan a continuación varios ejemplos de Materiales Simples, que tienen la función de servir en la elaboración de los Materiales Compuestos.

Cloruro de Sodio o Sal de Mesa NaCl, intensificador de sabor por excelencia de los alimentos domésticos e industriales.

"Saccaromyces Cerevisiae", o Levadura para cerveza y panaderia

Sacarosa o Azúcar de caña C₁₂H₂₂O₁₁, endulzante tradicional para todos los propósitos alimenticios.

Glicerol o Glicerina C₃H₈O₃, ingrediente humectante de las cremas corporales.

Dióxido de Silicio SiO₂, componente principal de la arena.

Nitrato de Potasio KNO₃, ingrediente fulminante de la pólvora.

Hierro metálico Fe, el componente indispensable de las Aleaciones como el Acero.

Zinc metálico Zn, que es el protagonista del proceso de galvanizado, para generar materiales recubiertos por él.

Sulfato de Calcio Ca(SO₄)₂, mezclado con agua, forma el yeso, material compuesto que sirve para tapar porosidades o grietas en las paredes, gracias a que es de una granulometria muy fina y la pasta es muy suave.

Fluoruro de Sodio NaF, es el ingrediente activo y blanqueador de la pasta dental.