Reacción de polimerización con bicarbonato y cianoacrilato

Durante las pasadas IV Jornadas de "Ciencia a conciencia" Alejandro Fer. (1ºbto-B) presentó una curiosa reacción entre con componentes usuales que proporcionan una soldadura instantánea de gran resistencia. Estos dos componentes son:

• El 2-octilcianoacrilato es un monómero líquido (En la imagen se muestra su fórmula estructural semidesarrollada). Esta sustancia polimeriza en contacto de las superficies por una reacción exotérmica creando en pocos minutos una película fuerte y flexible. Seguro que lo has visto más de una vez en pegamentos de este tipo:

Los adhesivos con cianoacrilato tienen muy buena resistencia a esfuerzos de tracción, compresión y cizalla. Con pequeñas cantidades se logran uniones muy resistentes y polimerización altamente rápida. Poseen muy buena resistencia química y resisten temperaturas de hasta 80°C.

 

• Nuestro segundo protagonista es el bicarbonato de sodio (también llamado bicarbonato sódico o hidrógeno carbonato de sodio o carbonato ácido de sodio) es un compuesto cristalino de color blanco muy soluble en agua, con un ligero sabor alcalino parecido al del carbonato de sodio, de fórmula NaHCO3. Se puede encontrar como mineral en la naturaleza o se puede producir artificialmente.

Reacción de octilcianoacrilato y bicarbonato de sodio
 

El bicarbonato tiene la facultad de endurecer casi instantáneamente al cianoacrilato y sirve para hacer rellenos de material (el cianoacrilato solo, no puede lograr esto) y para hacer refuerzos en las uniones del objeto que se nos ha quebrado o fisurado.



La reacción química entre ambas sustancias es casi inmediata, y tiene diferentes fases:

 

Iniciación: se simboliza al bicarbonato con una B–, en esta etapa cede el par de electrones que le sobran al carbono que tiene al lado (CH2), a su vez este carbono comparte dos pares de electrones con otro carbono vecino (simbolizado cada par de electrones por una raya entre ellos). Como el carbono (CH2) no puede aceptar un par de electrones sin desprenderse antes de otro, lo cede al carbono central, que como vemos después de la flecha adquiere la carga negativa que originalmente estaba en el bicarbonato.
 
Propagación: se repite el proceso, la carga negativa que estaba inicialmente en el bicarbonato y luego ha pasado a un cianoacrilato, se va pasando de un cianoacrilato a otro haciendo que estos se unan.
 
Finalización: en esta etapa si se introduce en nuestro sistema una carga negativa como es el bicarbonato, le debe acompañar una carga positiva para neutralizarlo. Esta carga positiva puede ser un ion sodio (Na+) o un protón cedido por el agua (H+); esta especie es la que neutraliza la carga negativa y acaba con la reacción.
 
Usos médicos de esta reacción.
El 2-octilcianoacrilato en combinación con el bicarbonato de sodio permitió realizar la fijación de las fracturas con una técnica rápida, sencilla y fácil, con un mínimo requerimiento de instrumental para su colocación. 

Precauciones antes de usarlo
IMPORTANTE: Antes de nada, tener muchísimo cuidado (sobre todo con piel y ojos) ya que es una reacción casi instantánea y el resultado es una soldadura de gran resistencia. Una manera de prevenir accidentes es usar gafas de protección y vaselina abundante en los dedos.
¿Cómo podemos emplearla?
 Algunos ejemplos:
Soldadura de un metal 
Una prueba de su enorme resistencia 
Soldadura con plásticos (MUY ÚTIL) 

  Imágenes del experimento de Alejandro Fer.

¿Cuándo NO podemos emplearla? 
La técnica no es apta para: polietileno, polipropileno, plásticos fluorados, teflón, ni superficies siliconadas.