3. Fabricación de productos industriales

Transcripción

1 3. Fabriaión e proutos inustriales INTRODUCCIÓN En este móulo e 228 horas peagógias se espera que aa estuiante logre esarrollar ompetenias para la obtenión e proutos finales, implementano los proesos involuraos en la elaboraión e estos y que son trabajaos omúnmente en la inustria químia. Entre las prinipales tareas que se espera que ejeute el o la estuiante en el esarrollo el móulo, se enuentran las siguientes: seleionar las materias primas neesarias para la obtenión e un prouto elaborao, efetuar el montaje e los equipos, elaborar el prouto final uantifiano los renimientos, realizar el ontrol e alia neesario y elaborar los informes ténios orresponientes. El presente móulo es preferentemente prátio. A través e este, la totalia e estuiantes porán fortaleer las habiliaes y estrezas generaas en la manipulaión e sustanias químias, el montaje e equipos e elaboraión seminustrial, las ténias e prouión, los instrumentos e meiión y las ténias e análisis e proutos elaboraos. Durante el proeso e aprenizaje, se reomiena que se realien visitas a empresas químias, on el fin e atualizar sus aprenizajes, en lo que respeta a métoos e fabriaión, así omo sus ténias y equipos e prouión y 4º meio Programa e Estuio

2 3. APRENDIZAJES ESPERADOS Y CRITERIOS DE EVALUACIÓN MóDULO 3 FABRICACIÓN DE PRODUCTOS INDUSTRIALES 228 HORAS TERCERO MEDIO OBJETIVOS DE APRENDIZAJE e la espeialia OA 3 Preparar informes e observaiones y meiiones realizaas aera el omportamiento e variables e iniaores e los proutos, muestras y proesos proutivos, esribieno las tenenias e auero on formatos estableios manuales y igitales para la onsieraión y aprobaión el profesional espeialista. Aprenizajes Esperaos 1. Fermenta una muestra vegetal para la obtenión e un alohol etílio, reatano un informe ténio el proeso y sus resultaos, e manera limpia y orenaa. Criterios e Evaluaión 1.1 Clasifia las enzimas y baterias omo agentes e fermentaión, investigano en la bibliografía isponible, e auero a los prinipios e la fermentaión. 1.2 Obtiene alohol etílio a través e la estilaión on equipos e laboratorio apropiaos, apliano las normas e seguria. 1.3 Analiza muestra e alohol etílio, por meio e su punto e ebulliión, ensia y reaiones araterístias, ratifiano on la bibliografía espeializaa. 1.4 Calula el renimiento e la fabriaión el prouto terminao, apliano balane e masas y fórmulas orresponientes. 1.5 Elabora informe ténio, on los valores obtenios en formatos preeterminaos, usano las tenologías isponibles. Objetivos e Aprenizaje Genérios h Espeialia QUÍMICA INDUSTRIAL Meniones Laboratorio Químio y Planta Químia 67

3 Aprenizajes Esperaos 2. Saponifia una grasa o aeite on las materias primas aeuaas, esribieno el proeso y evaluano el prouto obtenio, según parámetros e alia estableios previamente. Criterios e Evaluaión 2.1 Utiliza un álali para saponifiar un aeite o grasa, siguieno un proeimiento estanarizao y manejano las meias e seguria e higiene relaionaas on la prátia. 2.2 Elabora un jabón usano el proeso saponifiaión a partir e una soluión e hiróxio e soio y una grasa o aeite, ontrolano temperatura, agitaión y ph, umplieno on las normas e seguria. 2.3 Analiza las araterístias y propieaes el jabón, por meio e análisis e ph, poer limpiaor y espumante, entre otros, según estánares e alia el prouto. 2.4 Calula el renimiento e la fabriaión el prouto terminao, apliano balane e masas y fórmulas orresponientes. 2.5 Elabora informe ténio en formato preeterminao, usano las tenologías isponibles. Objetivos e Aprenizaje Genérios h h 68 3 y 4º meio Programa e Estuio

4 Aprenizajes Esperaos Criterios e Evaluaión Objetivos e Aprenizaje Genérios 3. Obtiene una esenia aromatizante, empleano un proeso e fabriaión seminustrial (estilaión, arrastre, extraión, entre otros), y elabora un informe ténio sobre los proesos y resultaos. 3.1 Seleiona las materias primas y equipos e fabriaión onsierano el prouto a elaborar, e auero a la bibliografía isponible y prinipios físio-químios. 3.2 Extrae una esenia por meio e una estilaión por arrastre e vapor, ontrolano las variables e temperatura y presión, purifiano el prouto a través e la extraión por solventes u otro métoo. 3.3 Elabora una esenia artifiial meiante la esterifiaión e un alohol y un áio orgánio, vigilano las normas e seguria y el uso e elementos e proteión personal. h Analiza las araterístias y propieaes e una esenia, a través e su olor, olor, sabor, aspeto, estao físio, ensia, punto e ebulliión, entre otros, según parámetros omparativos e una ontra muestra u oren e trabajo. 3.5 Calula el renimiento e fabriaión e la esenia obtenia, apliano fórmulas aeuaas. 3.6 Elabora informe ténio e los valores obtenios, en formato preeterminao on las tenologías e informaión isponibles. h 4 Fabria una erámia e auero a proeimientos y parámetros estableios por el sistema proutivo. 4.1 Seleiona las materias primas (polímeros, arillas, preservantes, et.) y equipos e fabriaión, onsierano las araterístias el prouto a elaborar y las espeifiaiones ténias e la fabriaión. 4.2 Elabora una erámia, a través e proeimientos e fabriaión on las materias primas, las maquinarias neesarias, vigilano las normas e seguria. 4.3 Analiza aspeto, plastiia, ureza, homogeneia, entre otros, el prouto obtenio utilizano patrones omparativos, entregaos por las espeifiaiones ténias e la fabriaión. 4.4 Elabora informe ténio en formato preeterminao, on las tenologías e informaión isponibles. h Espeialia QUÍMICA INDUSTRIAL Meniones Laboratorio Químio y Planta Químia 69

5 Aprenizajes Esperaos 5. Elabora resinas y polímeros para la inustria el plástio, pinturas, barnies, entre otros, informano los proesos involuraos. Criterios e Evaluaión 5.1 Clasifia resinas empleaas en la fabriaión e proutos inustriales según su origen, investigano en la bibliografía apropiaa. 5.2 Seleiona materiales y materias primas en la síntesis e algunos polímeros simples e uso inustrial, vigilano las normas e seguria y respetano el entorno ambiental. 5.3 Sintetiza polímeros empleano soluión vinília y perborato e soio, ontrolano la onentraión e la soluión, agitaión y ph, utilizano los elementos e proteión personal neesarios. 5.4 Fabria pinturas seleionano las materias primas y siguieno las instruiones e elaboraión, según oren e trabajo. 5.5 Realiza ontrol e alia e los proutos obtenios, meiante ensayos araterístios (visosia, poer ubrior, % sólios, entre otros), mantenieno la limpieza el lugar e trabajo. 5.6 Entrega resultaos meiante informe ténio, a través e sistemas manuales y/o igitales. Objetivos e Aprenizaje Genérios b i h 70 3 y 4º meio Programa e Estuio

6 Ejemplo e ativia e aprenizaje NOMBRE DEL MÓDULO Fabriaión e proutos inustriales NOMBRE DE LA ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE Obtenión e etanol a través e una fermentaión e una fruta DURACIÓN DE LA ACTIVIDAD 24 horas AprenizajeS esperaos Criterios e evaluaión que inluye Fermenta una muestra vegetal para la obtenión e un alohol etílio, reatano un informe ténio el proeso y sus resultaos, e manera limpia y orenaa. METODOLOGÍAS SELECCIONADAS 1.1 Clasifia las enzimas y baterias omo agentes e fermentaión, investigano en la bibliografía isponible, e auero a los prinipios e la fermentaión. 1.2 Obtiene alohol etílio a través e la estilaión on equipos e laboratorio apropiaos, apliano las normas e seguria. 1.3 Analiza muestra e alohol etílio, por meio e su punto e ebulliión, ensia y reaiones araterístias, ratifiano on la bibliografía espeializaa. 1.4 Calula el renimiento e la fabriaión el prouto terminao, apliano balane e masas y fórmulas orresponientes. 1.5 Elabora informe ténio, on los valores obtenios en formatos preeterminaos, usano las tenologías isponibles. Métoo proyeto Desripión e las tareas que realizan oentes y estuiantes, y los reursos que se utilizan en aa una e las siguientes etapas: PREPARACIÓN DE LA ACTIVIDAD Doente: Prepara una presentaión en formato igital o víeo relaionao sobre el proeso e fermentaión inorporano la ténia, importania y apliaiones en la inustria químia, entre otros. Elabora una guía teória basaa en la investigaión e la fermentaión on preguntas relaionaas on la obtenión e iversos proutos a través e su proeso (por ejemplo fermentaión látia, aétia, alohólia, et.). Construye una pauta e apreiaión para evaluar la estilaión realizaa por euanos y una pauta e informe ténio. Forma grupos e trabajo e máximo tres integrantes aa uno. Reursos: Meios auiovisuales. Computaor on aeso a internet. Materiales e esritorio. Pauta e apreiaión ténia. Pauta e informe ténio. Libros e químia orgánia. Espeialia QUÍMICA INDUSTRIAL Meniones Laboratorio Químio y Planta Químia 71

7 Desripión e las tareas que realizan oentes y estuiantes, y los reursos que se utilizan en aa una e las siguientes etapas: EJECUCIÓN CIERRE Doente: Entrega las instruiones e la experienia e laboratorio, estaano los oneptos vistos en lases. Revisa la muestra e fermento obtenia por estuiantes en el proeso preliminar. Distribuye a la totalia e estuiantes en el laboratorio materiales e insumos neesarios. Monta un equipo e estilaión para quienes reiben enseñanza observen la manera orreta e ubiar los instrumentos. Verifia que sus estuiantes monten orretamente los equipos. Supervisa permanentemente el umplimiento e las normas e seguria. Estuiantes: El equipo e trabajo elige un vegetal para fermentar por el tiempo neesario, ientifiano las materias primas neesarias para este proeso y reonoieno los proutos a obtener. El equipo e trabajo masa las materias primas utilizaas en la etapa previa e fermentaión, empleano las ténias aeuaas, para posteriormente separar el prouto obtenio a través e las ténias e estilaión. Durante el proeso e fermentaión el vegetal, pratian la observaión y registran los atos relevantes e los ambios ourrios urante la formaión e los proutos. A través e ténias e estilaión, obtienen alohol etílio el prouto fermentao. Para ello, montan los equipos e manera orreta, masan el prouto a estilar y lo agregan en el balón e estilaión; posteriormente estilan el prouto observano e manera onstante la temperatura y registrano el punto e ebulliión e la muestra. Una vez obtenia la muestra e alohol etílio, realizan los análisis físio-químios a la muestra e etanol obtenia (poer reutor, ensia, o/o e pureza, et.). Calulan el renimiento el prouto obtenio. Con los atos registraos elaboran un informe ténio, según pauta previamente entregaa. Realizan los álulos relaionaos e los iversos análisis y efetúan las investigaiones orresponientes para eterminar el grao e alohol el prouto. Esriben las euaiones involuraas en el proeso final. Registran las onlusiones el trabajo ejeutao. Reursos: Equipos e estilaión. Insumos e laboratorio. Balanzas e preisión. Frutas o vegetales para fermentar. Insumos e esritorio. Manual el ingeniero químio John Perry. Libro e químia orgánia. Doente: Revisa las muestras e etanol obtenias e la estilaión, orientano a sus estuiantes respeto a la pureza el prouto obtenio y 4º meio Programa e Estuio

8 Ejemplo e ativia e aprenizaje NOMBRE DEL MÓDULO Fabriaión e proutos inustriales NOMBRE DE LA ACTIVIDAD DE APRENDIZAJE Elaboraión e un jabón DURACIÓN DE LA ACTIVIDAD 18 a 24 horas AprenizajeS esperaos Criterios e evaluaión que inluye Saponifia una grasa o aeite on las materias primas aeuaas, esribieno el proeso y evaluano el prouto obtenio, según parámetros e alia estableios previamente. METODOLOGÍAS SELECCIONADAS 2.1 Utiliza un álali para saponifiar un aeite o grasa, siguieno un proeimiento estanarizao y manejano las meias e seguria e higiene relaionaas on la prátia. 2.2 Elabora un jabón usano el proeso saponifiaión a partir e una soluión e hiróxio e soio y una grasa o aeite, ontrolano temperatura, agitaión y ph, umplieno on las normas e seguria. 2.3 Analiza las araterístias y propieaes el jabón, por meio e análisis e ph, poer limpiaor y espumante, entre otros, según estánares e alia el prouto. 2.4 Calula el renimiento e la fabriaión el prouto terminao, apliano balane e masas y fórmulas orresponientes. 2.5 Elabora informe ténio en formato preeterminao, usano las tenologías isponibles. Métoo proyeto Desripión e las tareas que realizan oentes y estuiantes, y los reursos que se utilizan en aa una e las siguientes etapas: PREPARACIÓN DE LA ACTIVIDAD Doente: Hae una seleión e iversos sitios e internet, para que sus estuiantes puean onsultar e manera e optimizar el tiempo. Entrega las iretries neesarias para puean elaborar el informe, según pauta previamente estableia. Elabora una guía teória que permite relevar ontenios e uniaes e onentraión físia, saponifiaión, apliaiones inustriales, et. Organiza grupos e trabajo e máximo tres integrantes. Reursos: Reursos multimeia. Guía teória. Libros e químia orgánia. Espeialia QUÍMICA INDUSTRIAL Meniones Laboratorio Químio y Planta Químia 73

9 Desripión e las tareas que realizan oentes y estuiantes, y los reursos que se utilizan en aa una e las siguientes etapas: EJECUCIÓN CIERRE Doente: Revisa la guía on los estuiantes y alara onsultas sobre proeimiento a seguir en la saponifiaión. Supervisa las normas e seguria y uso e los elementos e proteión personal. Explia la pauta e apreiaión ténia y entrega formato e informe. Revisa la preparaión e la soluión alalina. Supervisa el proeso e saponifiaión. Orienta sobre el ontrol e alia a apliar en el prouto obtenio. Estuiantes: A través e iversas fuentes bibliográfias (internet, literatura, libros e químia), investigan sobre el proeso e saponifìaión, materias primas, proutos obtenios, reaiones involuraas, et. Con la ayua e una guía e trabajo y on la informaión reopilaa ontestan e manera esrita, preguntas sobre este proeso. Elaboran un jabón, siguieno esta pauta: --Seleionan las materias primas para elaborar un jabón a través el proeso e saponifiaión. --Emplean los elementos e proteión personal y preparan el mesón para esarrollar el trabajo prátio. --Masan las materias primas y prepara la soluión alalina, realizano los álulos neesarios para eterminar la antia e soluto a emplear. --Realizan la saponifiaión observano las reaiones involuraas, ontrolano la agitaión y temperatura. -- Registran los atos en la pauta orresponiente. --Regulan el ph el jabón obtenio, agregan las esenias y olorantes aeuaos. --Masan el prouto obtenio y alula su renimiento. --Observan las araterístias el prouto y las registra en la pauta orresponiente. --Realizan los análisis físio-químios al prouto final (espuma, aspetos organoléptios, ph, poer limpiaor, entre otros). Presentan el prouto terminao y elaboran un informe ténio, según las iniaiones entregaas por el o la oente. Reursos: Insumos e laboratorio: vasos preipitaos, probetas, pipetas, varillas e agitaión, et. Reativos e laboratorio: aeite e oo, grasa animal, hiróxio e soio, áio bório, esenias, olorantes. phmetro o papel ph. Plato alefator. Balanza e preisión. Elementos e proteión personal. Doente: Revisa el prouto terminao y evalúa según pauta e apreiaión ténia y 4º meio Programa e Estuio

10 Ejemplo e ativia e EVALUACIÓN NOMBRE DEL MÓDULO Fabriaión e proutos inustriales 1. Aprenizajes ESPERADOs Fermenta una muestra vegetal para la obtenión e un alohol etílio, reatano un informe ténio el proeso y sus resultaos, e manera limpia y orenaa. Criterios e evaluaión 1.2 Obtiene alohol etílio a través e la estilaión on equipos e laboratorio apropiaos, apliano las normas e seguria. 1.3 Analiza muestra e alohol etílio, por meio e su punto e ebulliión, ensia y reaiones araterístias, ratifiano on la bibliografía espeializaa. OBJETIVOS DE APRENDIZAJE genérios a evaluar Realizar las tareas e manera prolija, umplieno plazos estableios y estánares e alia, y busano alternativas y soluiones uano se presentan problemas pertinentes a las funiones esempeñaas. Trabajar efiazmente en equipo, oorinano aiones on otros in situ o a istania, soliitano y prestano ooperaión para el buen umplimiento e sus tareas habituales o emergentes. 3. Prevenir situaiones e riesgo y enfermeaes oupaionales, evaluano las oniiones el entorno el trabajo y utilizano los elementos e proteión personal según la normativa orresponiente. Seleión e ómo evaluar Ativia prátia: Desripión e ativiaes Estuiantes obtienen etanol a partir el proeso e fermentaión e una fruta y analizan sus ualiaes físias y químias, se evalúa meiante una rúbria o esala e apreiaión. Instrumentos e evaluaión seleionaos Rúbria sobre: Montaje e equipos. Oren y limpieza el lugar e trabajo. Control e las variables involuraas. Caraterístias físias y químias. Normas e seguria. Esala e apreiaión sobre: Comuniaión. Trabajo en equipo. Responsabilia. Organizaión y esarrollo el trabajo. Espeialia QUÍMICA INDUSTRIAL Meniones Laboratorio Químio y Planta Químia 75

11 BIBLIOGRAFÍA Bailey, P. S. y Bailey, C. A. (1998). Químia orgánia: oneptos y apliaiones. Ciua e Méxio: Pearson Euaión. Morrison, R. T. y Boy, R. N. (1998). Químia orgánia. Ciua e Méxio: Aison Wesley. Perry, J. (2001). Manual el ingeniero químio volumen I. Ciua e Méxio: MGraw Hill. Tarbu, E. J. y Lutgens, F. K. (2011). Cienias e la tierra: Una introuión a la geología físia. Mari: Pearson Prentie Hall. Universia Rovira i Virgili. (1995). Los plástios en nuestra soiea: guía el profesor. Barelona: Reverté. Vian, O. A. y Brusi, G. A. J. M. (2007). Introuión a la químia inustrial. Barelona: Reverté. Sitios web reomenaos Formulaión y nomenlatura e químia inorgánia y orgánia Esenias y éteres Aaemia Minas-Enseñanza Universitaria: Químia fáil: los éteres: Uso inustrial e plantas aromátias y meiinales: y 4º meio Programa e Estuio

12 Polímeros La web e los ahesivos: Textos Científios: 3. Proesos e fermentaión Etanol o alohol etílio: Usos y obtenión: Saponifiaión químia: (Los sitios web y enlaes sugerios en este Programa fueron revisaos en agosto e 2014). Espeialia QUÍMICA INDUSTRIAL Meniones Laboratorio Químio y Planta Químia 77