Los inicios químicos del Búho

Aunque en una reciente entrada pudiera parecer que mis primeros contactos con la Química se derivan de un repertorio de recetas vendido en forma de un laboratorio de juguete que me acabó convirtiendo en un peligroso fabricante de pólvora, lo cierto es que no así. El otro día en la ducha, el sitio en el que mejor ordeno ideas, caí en la cuenta de que llevo más de noventa entradas y no he hablado todavía de la Química y mi padre, que fue probablemente el origen fundamental de mis devaneos con esta convulsa Ciencia. Ahora que el hombre anda un poco pachucho con su cadera nueva creo que bien se merece un sitio en mi blog. Mi padre es un personaje complejo pero, para lo que aquí nos interesa, ha sido un self-made man, un hombre de origen muy modesto que partiendo de labores de ordenanza acabó siendo el Director Gerente de una relativamente grande empresa de curtido de pieles, cuyo producto final iba destinado a las suelas de los zapatos, una industria que floreció en el Levante español en los 50 y 60 y que se la han acabado comiendo las grandes marcas inglesas, australianas y americanas, aunque todavía resisten unos cuantos.

Mi padre siempre ha sido un currela nato, con lo que su dedicación a la empresa incluía casi generalmente la tarde de los sábados y la mañana de los domingos (en la época de mi infancia el sábado se trabajaba media jornada). Así que como la empresa estaba cerca de nuestra casa muchos fines de semana le acompañábamos mi hermano Iñigo y yo y mientras él trabajaba o supervisaba las diferentes secciones nosotros correteábamos y curioseábamos entre los bombos de curtición (ver uno arriba), en las grandes tinajas de agua para el desalado de las pieles originales o en el almacén en el que los productos finales (los crupones) se colgaban en el techo para su secado (ver también arriba). Nos dejaban jugar con las máquinas de recortar esos crupones, nos dejaban conducir los grandes carros de transporte empleados para llevar los crupones hasta el almacén final, en fin, todo un disfrute para la chavalería. Y todo ello impregnado de multitud de olores agradables y desagradables que nunca se olvidan.

Tal y como entonces trabajaba aquella empresa, contemplada con los parámetros actuales, puede conceptuarse como altamente contaminante. A pesar de ser una industria que partía de un producto “natural”, en el caso que nos ocupa la piel de un animal vacuno, y que la curtición de pieles ha tenido una larga historia con el ser humano, lo cierto es que cualquier proceso de curtido, incluidos algunos tradicionales que se siguen utilizando en países menos avanzados, implica el uso de una variedad de sustancias químicas de origen natural o sintético y una cantidad importante de agua, lo que lo convierte en un proceso bastante problemático desde el punto de vista medioambiental. Con ayuda de conversaciones recientes con mi padre que me ha ido corrigiendo en mis recuerdos, voy a ilustraros un poco sobre el proceso de curtición y sus bases químicas.

Tras despellejar al animal en el matadero, hay que preservar los pellejos resultantes para su transporte, ya que tienden a deteriorase rápidamente por acción de las bacterias. Es un proceso que hay que cortar de raíz o, de los contrario, la piel posteriormente curtida mostrará defectos, pequeños agujeros, etc. Para ello, los pellejos han sido tradicionalmente tratados en disoluciones de salmuera o apilados con sal seca distribuida entre pellejo y pellejo. En algunos casos se ha solido emplear naftaleno como preservante. Cuando los pellejos así tratados llegan a la factoría de curtición hay que introducirlos en baños de desalado a los que se adicionan detergentes y bactericidas. El consumo de agua es, evidentemente, importante.

El siguiente proceso implicaba la eliminación del pelo de los pellejos. Para ello se empleaban, y se emplean, disoluciones de hidróxido cálcico, en muchos casos combinadas con baños de sulfuro sódico o hidróxido sódico. El pelo se suelta con este tratamiento y la pìel resultante queda hinchada, lo que facilita el subsecuente proceso de curtición. Pero antes de ello, la piel se trataba con cloruro amónico para eliminar la mayor parte del hidróxido cálcico existente. El proceso es complejo y, si no está bien controlado, lleva a la aparición de gases como el amoníaco o el ácido sulfhídrico (el de los huevos podridos) que mi nariz y mi cerebro recuerdan muy bien en ciertas estancias de la factoría.

Las especiales propiedades de la suela de cuero de un buen par de zapatos como Dios manda son debidas al colágeno, una proteína constituida por tres aminoácidos y que forma la base en la que se sustenta el pelo del animal que acabamos de eliminar. En presencia de agua, las fibras de colágeno (un polímero, como habreis intuido) son relativamente ligeras y flexibles pero, como hemos dicho, son fácil blanco de las bacterias. Si se secan, son muy estables pero el cuero se vuelve muy rígido porque se forman enlaces por puentes de hidrógeno entre las fibras. Cuando las pieles están húmedas, las moléculas de colágeno también están unidas por puentes de hidrógeno pero en ese caso usando los hidrógenos de las moléculas de agua, lo que les confiere una gran libertad de movimientos y una mayor flexibilidad.

El proceso de curtición consiste básicamente en reemplazar las moléculas de agua por otras sustancias que den flexibilidad al cuero final y le defiendan contra ataques bacterianos. Y ahí es donde entran las dos palabras que dan el título principal a esta entrada: curtición al cromo y curtición con taninos. Yo he oido hablar de cromo y taninos mucho antes de tener ni siquiera una idea remota de la Química como Ciencia. El agente de curtición más extendido es el sulfato de cromo (III). El cromo proporciona a las pieles unas propiedades difíciles de conseguir por otras alternativas. Ello es debido a la capacidad de este sulfato de unirse en complejos más o menos voluminosos que, además actúan como agentes de unión entre las cadenas de colágeno gracias a la acción de los grupos sulfatos. Ello confiere a las pieles unas características remarcables, llegando incluso a tolerar durante tiempos prolongados la acción del agua hirviendo. Lo malo de este procesos es que el cromo tiene mala prensa. Aunque el cromo (III) no es tóxico hay que tener en cuenta que residuos de este proceso pueden pasar al medio ambiente donde puede ser oxidados a Cr(VI), un bicho de cuidado. En ese sentido, se han propuesto curticiones con otras sales minerales como las de hierro o aluminio. En este último caso, los resultados son bastante aceptables, aunque nunca se llega a los niveles del cromo.

La forma más antigua de curtición es la llamada curtición vegetal que emplea extractos de plantas extraídos de mimosas y otros árboles. Químicamente se trata de taninos o polifenoles del tipo del catecol o el pirogalol que veis a la izquierda. Estos polifenoles reaccionan con las proteínas del colágeno para dar lugar a la unión entre cadenas. A diferencia de la curtición al cromo, la cantidad de taninos implicada en estos procesos de reticulación de cadenas de colágeno es mucho más importante, lo que conlleva una reticulación más extendida y una mayor firmeza del crupón final, cosa que, a veces, plantea problemas para su uso en suelas de zapatos.

Los químicos (sobre todo los alemanes) han dado lugar a agentes sintéticos de curtición, los llamados syntans. Se trata de moléculas de un cierto tamaño emparentadas con las resinas fenólicas. Como ellas, los syntanes se obtienen a partir de fenol y formaldehido, aunque el primero ha sido previamente tratado con ácido sulfúrico para obtener un fenol sulfonado. Como podeis ver mucha química y mucho producto que hay que tratar con cuidado, ya sean de origen natural o sintético. Por eso, los procesos de curtición están siempre incluidos en todos los tratados de Química Verde, la estrategia que pretende diseñar nuevas alternativas a procesos industriales bien implantados pero con herramientas menos perjudiciales para el medio ambiente.