Breve Introducción a los contenidos de NOP

Textos e información básica

La base de datos NOP ofrece información sobre muchos temas de la educación moderna en química orgánica en forma de txtos breves. Estos textos pueden usarse para un estudio independiente, o como base para las explicaciones en clase. Las siguientes categorias tienen artículos en los temas indicados Sostenibilidad, NOP - ¿Cómo? y Técnicas

Una aproximación a temas relacionados con un curso clásico de laboratorio como

se encuentra en recopilaciones de fuentes habituales de información en idioma inglés, que pueden encontrarse en la mayoría de las bibliotecas científicas, y que se usan en muchos cursos de laboratorio.

El glosario, que representa una función de búsqueda, proporciona definiciones cortas de términos así como enlaces a textos de mayor profundidad, p.ej. sobre eficiencia energética, calor de reacción, o contaminantes tóxicos en trazas como las dioxinas o los bifenilos policlorados (PCB).

Datos característicos de los compuestos químicos

Solo aquellas personas conscientes de lo que se sabe sobre las propiedades y efectos de un compuesto químico son capaces de llevar a cabo experimentos sostenibles con compuestos químicos. Por tanto, al seleccionar la entrada del menú "productos" para un experimento concreto, se encuentra el disponibilidad de datos para cada compuesto químico presentado en forma gráfica. De esta forma con un vistazo puede saberse cuanta información puede obtenerse sobre las propiedades y efectos de cada compuesto químico a partir de la literatura. El encabezado del menú factores de efecto proporciona una perspectiva sobre los peligros potenciales (para la salud humana) para todos los compuestos químicos empleados o formados en el experimento. Después de seleccionar el nombre del compuesto químico en la lista puede encaontrase bajo el encabezamiento valores límite/ clasificaciones, si esta sustancia esta catalogada en el MAK-Liste (Lista de valores TLV alemana) (salud y seguridad en el trabajo). Asímismo si el Umweltbundesamt alemán (Agencia Federal Medioambiental para el Hombre y el Medio Ambiente) ha clasificado el compuesto como contaminante de las aguas con un tipos de contaminación de aguas puede encontrase también aquí esta información (protección medioambiental). Un enlace directo a la propiedad y a los datos sobre los efectos de los productos químicos sin usar las página de experimentos de laboratorio existe en el campo productos dentro de la página de entrada de NOP. Coada producto en concreto puede localizarse por una función de búsqueda. Aquí puede encontrase una lista de enlaces a páginas de internet y bases de datos que se consideran útiles para una búsqueda independiente de propiedades y efectos de los productos químicos.

Para los productos químicos de la base de datos de NOP pueden visualizarse directamente los datos fisicoquímicos, toxicológicos y ecotoxicológicos. De esta forma puede entenderse en que datos se basa la clasificación de una sustancia (frases R, frases S, clase TLV y de contaminación acuática). De acuerdo con esto se suministran las clasificaciones y el "Betriebsanweisungen" alemán. Pero por el momento sólo hay unas pocas sustancias en la base NOP que tengan completos todos los datos. Algunas veces la investigación experimental necesaria no se ha realizado aún y otras veces no se encuentran todos los datos en la literatura hecha pública. En estos casos sólo se pueden encontrar los encabezamientos identidad, estructura 3-D y valores límite/ clasificaciones para el compuesto en cuestión. Esto debe motivar a los usuarios de NOP a comenzar una búsqueda independiente de más datos. Como punto de partida se suministra el número CAS del compuesto debajo del encabezamiento de la identidad. Consejos adicionales para una búsqueda con éxito pueden encotrarse en el párrafo sobre Valoración de peligrosidad para compuestos químicos dentro de NOP - ¿Cómo?.

Experimentos de laboratorio

Al igual que en cualquier otro curso de laboratorio, los experimentos son la parte central de NOP. El campo Experimentos conduce a la página inicial, donde pueden elegirse los experimentos específicos siguiendo diversos criterios. Entre estos criterios se incluyen los tipos de compuestos, los tipos de reacción, los métodos de trabajo y el grado de dificultad. También puede obtenerse una lista de todos (unos 75) los experimentos disponibles aquí. La colección NOP contiene dos grupos de experimentos de laboratorio: Los experimentos del módulo NOP de enseñanaza (Lehrmodul) han sido extensamente optimizados, analizados y evaluados. Estos experimentos de laboratorio se proponen como estándares y sirven de ejemplo sobre como pueden optimizarse y evaluarse reacciones químicas incluso en un contexto educativo. Los títulos de todos los experimentos del módulo NOP de enseñanza se presentan con un fondo de color gris para facilitar se identificación. Para todos los demás experimentos se proporcionan los datos necesarios para llevarlos a cabo con seguridad así como el análisis completo de los productos, pero no han sido optimizados ni evaluados totalmente. De esta forma se da una oportunidad a profesores y estudiantes para optimizarlos dentro de sus propios proyectos.

Para cada experimento la página general presenta la ecuación de la reacción, el tipo de reacción, los tipos de compuestos involucrados y los métodos de trabajo más importantes. Algunas de las reacciones pueden llevarse a cabo de diferentes formas o variantes, p.ej. con el equipo clásico de laboratorio o de forma alternativa empleando un horno microondas. Si está disponible una variante alternativa de la reacción, se indica su número debajo del número NOP del experimento actual. Este número está unido directamente al experimento correspondiente.

En la página de las instrucciones se presentan instrucciones sintéticas comentadas para un máximo de tres escalas de tranajo para los experimentos del módulo NOP de enseñanza, habitualmente 10 y 100 mmol. El procedimiento para llevar a cabo la reacción, la purificación y el reciclado de los compuestos se trata en esta sección. También se mencionan el tiempo medio necesario para llevar a cabo el experimento, los puntos posibles para su interrupción y el manejo de los resíduos. Los comentarios ilustran las técnicas y los compuestos químicos empleados. Para todos los experimentos se proporcionan unas instrucciones sintéticas para todas las escalas en un archivo pdf, junto con los datos analíticos, comentarios adicionales, procedimientos abreviados para el manejo de los resíduos y una lista completa de los productos necesarios. El documento pdf puede imprimirse y usarse como instrucciones inmediatas para el laboratorio, donde los ordenadores con acceso a internet suelen faltar.

En el esquema operativo que se proporciona para todos los experimentos se presenta el flujo de trabajo total junto con el flujo de todos los materiales. El esquema operativo gráfico también constituye una buena vista de conjunto para encontrar posibles puntos de optimización, p.ej. en el reciclado o procesado de resíduos o en la identificación de subproductos.

El punto del menú "productos" ya ha sido tratado con detalle. El siguiente punto del menú "equipo" lista todo el equipo de laboratorio necesario para el experimento con fotos que ayudan el estudiante principiante y especialmente a los extranjeros a identificar el equipo de laboratorio nuevo o desconocido. El punto del menú "evaluación" recoge los índices más importantes para la reacción como el rendimiento, economía de átomos, eficiencia de masa, las masas de los compuestos suministrados y las masas de los productos.

Algunos de los experimentos tienen también un texto de evaluación, que pretende integrar diferentes criterios para la evaluación, p.ej. toxicidad de los compuestos usados o producidos, rendimiento, la cantidad de resíduos o de energía usada etc. para una valoración más completa de la sostenibilidad. Una evaluación aproximada es la que se encuentra indicada por los símbolos de los semáforos: El semáforo verde señala los experimentos en los que la eficiencia de masa y la de energía son bastante buenas y el uso de los productos peligrosos es mínimo. Se adjudica una luz amarilla a los experimentos con algunos riesgos para la salud humana o el medio ambiente, y que por tanto deben llevarse a cabo con la precaución y las medidas de seguridad adecuadas. La luz roja avisa de aspectos problemáticos del experimento, que se han hecho evidentes durante la evaluación de la pelñigrosidad. Para estos experimentos deben tomarse precauciones de seguridad elevadas y también deben optimizarse los experimentos - o incluso reemplazarse por otros menos peligrosos. Si el semáforo con luz amarilla presenta un signo de interrogación, quiere decir que el experimento se puede usar siguiendo los criterios de NOP (p.ej. no se usan ni se forman en el experimento compuestos con toxicidad muy elevada,o ecotóxicas o persistentes, la eficiencia de masa y la de energía son optimizables y el experimento ilustra una tipo importante de reacción en química orgánica). El riesgo potencial para la salud humana o el medio ambiente se ha evaluado teniendo en cuenta la disponibilidad de datos y la clasificación de acuerdo con los factores de efecto, las frases R, las frases S, los valores TLV y las clases de contaminación acuática. Para los compuestos que no forman parte realmente del módulo NOP de enseñanza, los datos adicionales deben ser buscados por los estudiantes. De esta forma pueden practicar sus habilidades para evaluar por si mismos el posible peligro de los productos químicos. Todos los experimentos con la luz roja y aquellos sin una evaluación completa pueden emplearse en el aprendizaje de un curso de laboratorio, si se aplican las medidas de seguridad necesarias.

El punto del menú "analíticas" presenta en la mayoría de los casos un cromatograma (GC o HPLC) del compuesto bruto y purificado junto a las datos cromatográficos. Para la identificación espectroscópica se presentan los espectros de resonancia magnética de protón y de 13C así como el espectro infrarrojo. Estos espectros se dan también generalmente para el producto bruto así como para el compuesto purificado. Los espectros del módulo de enseñanza de NOP se dan también en su mayoría en forma interactiva, al lado del modelo 3D del producto.

El punto del menú "directivas técnicas" está dividido en algunas directrices generales (Betriebsanweisung Alemán) para laboratorios y una directiva técnica específica de los experimentos (sólo en alemán) de acuerdo con el párrafo 20 del Gefahrstoffverordnung alemán en forma de documento pdf.

update 22. August 2012