Separar PET y PLA en una planta de reciclaje
Una planta de reciclaje recibe dos lotes de botellas transparentes que no pueden distinguirse a simple vista. El lote A está fabricado con PET (politereftalato de etileno) y el lote B con PLA (ácido poliláctico). Para separarlos, se realiza un ensayo: muestras de ambos lotes se sumergen en NaOH 1 M a 60 °C durante 2 h. El lote B se disuelve casi por completo y el A permanece intacto. Además, se mide la temperatura de reblandecimiento: A ≈ 80 °C y B ≈ 60 °C. La planta necesita decidir qué lote puede enviar a compostaje industrial (60 °C, humedad alta, 90 días) y cuál debe reciclarse mecánicamente. Un operario propone tratar ambos como PET porque ambos son transparentes y ligeros. Datos: el PET contiene unidades de tereftalato de etileno; el PLA es un poliéster alifático derivado del ácido láctico. El jefe de planta pide una decisión basada en la estructura química y en los ensayos, no en el aspecto.
1. Explica, a partir de la estructura, por qué el PLA se hidroliza en NaOH caliente y el PET resiste mejor.
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Ambos son poliésteres, pero el PET contiene unidades aromáticas de tereftalato y etilenglicol, con cadenas rígidas, alta cristalinidad e hidrofobicidad; el PLA es un poliéster alifático con enlaces éster más accesibles al ataque del agua y del OH-. Por eso el PLA se hidroliza mucho más rápido en NaOH caliente, mientras que el PET resiste mejor. La diferencia de temperatura de reblandecimiento (60 frente a 80 °C) también refleja que el PLA tiene menor rigidez y menor cristalinidad.
2. Indica los productos de hidrólisis de cada polímero y decide qué lote es apto para compostaje industrial.
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La hidrólisis del PET produce tereftalato de sodio (o ácido tereftálico tras acidular) y etilenglicol. La hidrólisis del PLA produce lactato de sodio (o ácido láctico). El lote B, PLA, es el adecuado para compostaje industrial: a 60 °C y humedad alta se hidroliza y puede biodegradarse. El lote A, PET, no es compostable en esas condiciones y debe ir a reciclaje mecánico.
3. Evalúa la propuesta del operario de tratar ambos lotes como PET.
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La propuesta no es aceptable: transparencia y ligereza no identifican el polímero. Tratar PLA como PET contaminaría la corriente de PET y reduciría la calidad del reciclado; además, el PLA funde a menor temperatura y puede degradar el procesado. La decisión debe basarse en el ensayo de hidrólisis y en la estructura. A escala industrial se complementaría con separación por densidad o espectroscopía, pero el ensayo ya permite separar estos lotes.