Figura 2.
Nota. Fuente: Jeshoots-com. Teléfono móvil [Fotografía]. Pixabay
https://pixabay.com/es/photos/iphone-mano-pantalla-smartphone-410311/

Para iniciar el estudio de esta Unidad de Apoyo para el Aprendizaje (UAPA), es importante que explores la Tabla Periódica de los Elementos Químicos para que te familiarices con ella y logres examinar de manera ágil y práctica su contenido, con la finalidad de que en posteriores trabajos te sea más fácil su manejo, pero sobre todo, la comprensión de la misma.

Para alcanzar lo anterior, te pido ingresar al sitio de la Sociedad Química de México en donde encontrarás la Tabla Periódica Digital y, a partir del siguiente estudio de caso, identifiques los elementos químicos que intervienen en la elaboración de un teléfono celular.

Estudio de caso interactivo. Componentes físicos de un teléfono celular.

● Cubierta
● Batería
● Pantalla
● Componentes electrónicos

Dhawan, M. (2017). Imagen de teléfono móvil. [Fotografía]. Tomada de: https://pixabay.com/es/vectors/tel%c3%a9fono-m%c3%b3vil-m%c3%b3vil-tel%c3%a9fono-2198770/

Cubierta

Componente químico H, C, Mg, Ti, Cr, Br, F y Cl.

Datos importantes:
“Los elementos y compuestos utilizados deben ser económicos, ligeros y no producir interferencias electromagnéticas. Los plásticos conformados por H y C han sido muy utilizados, sin embargo, las aleaciones de Mg (que es un elemento más ecológico o sostenible que los plásticos) con otros metales, son las más utilizadas en la actualidad. Las aleaciones tienen usualmente elementos anticorrosivos y brillantes como el Ti y el Cr, y aunque el Mg inhibe la interferencia electromagnética, también se alea con el Ni para evitar dicha interferencia. Finalmente, en caso de que hubiera un corto circuito, se utilizan en la cubierta retardantes de fuego como son los plásticos bromados, aunque también se han usado clorados y fluorados 15 que, al quemarse, aíslan el fuego”. (Sosa Fernández, P., Catalá Rodes, R., y Mugica Álvarez, V., 2021).

Batería

Componente químico Li, O, Co, Mn y Al.

Datos importantes:
“Casi todos los teléfonos actuales usan las baterías llamadas de ion litio, con ánodos de óxidos de Li y Co o Mn y cátodos de grafito. La cubierta de las baterías es usualmente de Al. Últimamente se han comenzado a utilizar en las baterías pequeñas cantidades de elementos lantanoides como el Tb (terbio), Dy (disprosio), Er (erbio), Tm (tulio), Yb (iterbio) y Lu (lutecio).” (Sosa Fernández, P., Catalá Rodes, R., y Mugica Álvarez, V., 2021).

Bin im g. (2010). Touchscreen. [Imágen]. Tomada de: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:IFA_2010_Internationale_Funkausstellung_Berlin_18.JPG

Pantallas táctiles

Componente químico Al, Si, O, Pr, Eu y Gd.

Datos importantes:
“Las pantallas de los celulares suelen ser de vidrio compuesto por una mezcla de Al₂O₃ y SiO₂ La superficie es una mezcla de óxido de In y Sn (conocida como ITO, por las siglas en inglés de los elementos (In, Sn y O) que es transparente y conduce la electricidad permitiendo que la pantalla funcione con el tacto. Por otra parte, los maravillosos colores que se observan en las pantallas de los celulares se deben a la adición de pequeñas cantidades de elementos lantanoides, como son el Pr (praseodimio), Eu (europio) y Gd (gadolinio), los cuales también se utilizan en la tecnología de láseres”. (Sosa Fernández, P., Catalá Rodes, R., y Mugica Álvarez, V., 2021).

Bruno. (2017). Teléfono móvil. [Fotografía]. Tomada de: https://pixabay.com/es/photos/m%c3%b3vil-tel%c3%a9fono-tel%c3%a9fono-m%c3%b3vil-2510529/

Componentes electrónicos

Componente químico Si, O, C, Ag, Au, Sn, Pb, Ta, Ni, Pr, Nd, Gd, Fe, B, Tb y Dy.

Datos importantes:
“El chip del teléfono está constituido por Si puro, que es un metaloide con capacidades semiconductoras; el SiO₂ o silicatos de sodio y potasio se usan en zonas sin conductividad; otros elementos como el Cu, Ag y Au se utilizan para conducir la electricidad; el Au es el metal que mejor conecta al Si en los microchips. El Cu se utiliza para las conexiones eléctricas. Las soldaduras utilizadas entre los componentes son usualmente de Sn y Pb, aunque últimamente con el fin de eliminar los componentes de plomo, se utilizan soldaduras de Sn, Cu y Ag. Los capacitores están construidos con Ta y Ni; se encuentran en los micrófonos y en algunas conexiones. Los elementos lantanoides como el Pr (praseodimio), neodimio (Nd) y gadolinio (Gd) aleados con Fe y B han permitido tener supermagnetos diminutos en el micrófono y en el altavoz. La unidad de vibración se compone usualmente también de lantanoides como el Nd (neodimio), Tb (terbio) y Dy (disprosio).” (Sosa Fernández, P., Catalá Rodes, R., y Mugica Álvarez, V., 2021).

Componentes electrónicos

Componente químico Si, O, C, Ag, Au, Sn, Pb, Ta, Ni, Pr, Nd, Gd, Fe, B, Tb y Dy.

Datos importantes:
“El chip del teléfono está constituido por Si puro, que es un metaloide con capacidades semiconductoras; el SiO₂ o silicatos de sodio y potasio se usan en zonas sin conductividad; otros elementos como el Cu, Ag y Au se utilizan para conducir la electricidad; el Au es el metal que mejor conecta al Si en los microchips. El Cu se utiliza para las conexiones eléctricas. Las soldaduras utilizadas entre los componentes son usualmente de Sn y Pb, aunque últimamente con el fin de eliminar los componentes de plomo, se utilizan soldaduras de Sn, Cu y Ag. Los capacitores están construidos con Ta y Ni; se encuentran en los micrófonos y en algunas conexiones. Los elementos lantanoides como el Pr (praseodimio), neodimio (Nd) y gadolinio (Gd) aleados con Fe y B han permitido tener supermagnetos diminutos en el micrófono y en el altavoz. La unidad de vibración se compone usualmente también de lantanoides como el Nd (neodimio), Tb (terbio) y Dy (disprosio).” (Sosa Fernández, P., Catalá Rodes, R., y Mugica Álvarez, V., 2021).
Pantallas táctiles

Componente químico Al, Si, O, Pr, Eu y Gd.

Datos importantes:
“Las pantallas de los celulares suelen ser de vidrio compuesto por una mezcla de Al₂O₃ y SiO₂ La superficie es una mezcla de óxido de In y Sn (conocida como ITO, por las siglas en inglés de los elementos (In, Sn y O) que es transparente y conduce la electricidad permitiendo que la pantalla funcione con el tacto. Por otra parte, los maravillosos colores que se observan en las pantallas de los celulares se deben a la adición de pequeñas cantidades de elementos lantanoides, como son el Pr (praseodimio), Eu (europio) y Gd (gadolinio), los cuales también se utilizan en la tecnología de láseres”. (Sosa Fernández, P., Catalá Rodes, R., y Mugica Álvarez, V., 2021).
Batería

Componente químico Li, O, Co, Mn y Al.

Datos importantes:
“Casi todos los teléfonos actuales usan las baterías llamadas de ion litio, con ánodos de óxidos de Li y Co o Mn y cátodos de grafito. La cubierta de las baterías es usualmente de Al. Últimamente se han comenzado a utilizar en las baterías pequeñas cantidades de elementos lantanoides como el Tb (terbio), Dy (disprosio), Er (erbio), Tm (tulio), Yb (iterbio) y Lu (lutecio).” (Sosa Fernández, P., Catalá Rodes, R., y Mugica Álvarez, V., 2021).
Cubierta

Componente químico H, C, Mg, Ti, Cr, Br, F y Cl.

Datos importantes:
“Los elementos y compuestos utilizados deben ser económicos, ligeros y no producir interferencias electromagnéticas. Los plásticos conformados por H y C han sido muy utilizados, sin embargo, las aleaciones de Mg (que es un elemento más ecológico o sostenible que los plásticos) con otros metales, son las más utilizadas en la actualidad. Las aleaciones tienen usualmente elementos anticorrosivos y brillantes como el Ti y el Cr, y aunque el Mg inhibe la interferencia electromagnética, también se alea con el Ni para evitar dicha interferencia. Finalmente, en caso de que hubiera un corto circuito, se utilizan en la cubierta retardantes de fuego como son los plásticos bromados, aunque también se han usado clorados y fluorados 15 que, al quemarse, aíslan el fuego”. (Sosa Fernández, P., Catalá Rodes, R., y Mugica Álvarez, V., 2021).

Cabe destacar que los elementos que integran los teléfonos celulares también se utilizan en televisores, equipos médicos, etc., y cuya manufactura se realiza conforme lo marca la Agenda 2030 propuesta por la ONU sobre el desarrollo sostenible.

El proceso de reciclaje de un teléfono celular es fundamental para reducir la contaminación ambiental, así como para aprovechar los materiales valiosos que se encuentran en los dispositivos electrónicos.

En México se trabaja en varias iniciativas relacionadas con la gestión de los residuos de los teléfonos celulares, algunos avances en esta regulación son los siguientes:

1. Legislación y regulación: México ha puesto en marcha leyes y reglamentos para abordar la gestión de residuos electrónicos, una de ellas es la Ley General para la Prevención y Gestión Integral de Residuos (LGPGIR), publicada en el Diario Oficial de la Federación en 2010.

2. Responsabilidad compartida: bajo el marco legal, existe un sistema de responsabilidad compartida en el que los fabricantes, importadores y distribuidores de dispositivos electrónicos, son responsables de la gestión adecuada de los productos al final de su vida útil, lo anterior significa que deben participar en programas de recolección y reciclaje de residuos electrónicos.

3. Programas de reciclaje: mediante la colaboración: Gobierno, Industria y Organizaciones No Gubernamentales (ONG), se han establecido programas de recolección de residuos electrónicos en México.

4. Concientización: en este aspecto se requiere mayor difusión de las acciones que están llevando a cabo diversas empresas para fomentar el reciclado y re-uso de estos dispositivos con el fin de coadyuvar a la disminución del impacto ambiental generado por el deshecho y la disposición inapropiada de los residuos provenientes de los teléfonos celulares.

Se considera que en México el reciclado de aparatos electrónicos y en específico de teléfonos celulares es un tema pendiente que exige mucho trabajo y concientización profunda. En este sentido, se precisa de un mayor número de centros de recolección de residuos, distribuidos estratégicamente, para llevar a cabo un proceso de reciclado de forma puntual y continua. Es necesario reforzar estas medidas con la emisión de reglamentos que regulen expresamente este tema y que informen del impacto que tiene en el medio ambiente.

En la sección de Fuentes de información te recomendamos algunas que puedes consultar para profundizar en estos programas y su impacto ambiental en México.

Introducción

Explorando los elementos de la Tabla Periódica a través de un estudio de caso.

Cubierta

Batería

Pantallas táctiles

Componentes electrónicos

Componentes electrónicos

Pantallas táctiles

Batería

Cubierta

Autoevaluación 1.
Los arreglos en la tabla periódica

Autoevaluación 2.
Terminologías escondidas

Autoevaluación 3.
Reactividad química de los bloques S, P, D y F

Básicas

Fuentes que puedes consultar sobre temas de reciclaje

Introducción

Explorando los elementos de la Tabla Periódica a través de un estudio de caso.

Cubierta

Batería

Pantallas táctiles

Componentes electrónicos

Componentes electrónicos

Pantallas táctiles

Batería

Cubierta

Autoevaluación 1. Los arreglos en la tabla periódica

Autoevaluación 2. Terminologías escondidas

Autoevaluación 3. Reactividad química de los bloques S, P, D y F

Básicas

Fuentes que puedes consultar sobre temas de reciclaje

Autoevaluación 1.
Los arreglos en la tabla periódica

Autoevaluación 2.
Terminologías escondidas

Autoevaluación 3.
Reactividad química de los bloques S, P, D y F