Vídeo Aula #35: Polímeros Naturais e Sintéticos

Isopor

 

 O poliestireno, ou isopor, como é conhecido no Brasil, é um polímero aromático sintético feito com o monômero de estireno, um líquido derivado da indústria petroquímica. O poliestireno pode ser rígido ou em espumado, mas geralmente é usado na sua forma é branca, dura e quebradiça. Levando em consideração seu peso, é uma resina muito barata, sendo bastante usada como uma eficiente barreira contra o oxigênio e vapor de água, tendo um ponto de fusão relativamente baixo. O poliestireno é um dos plásticos mais utilizados no mundo, sendo produzidas milhões de toneladas anualmente. O poliestireno pode ser naturalmente transparente, mas geralmente é colorido com o uso de corantes. Geralmente, é usado como uma embalagem de proteção.

Monômero de Poliestireno

Como polímero termoplástico, o poliestireno permanece em estado sólido à temperatura ambiente, mas derrete quando aquecido à uma temperatura superior 100 ° C, sendo capaz de tornar-se rígido novamente quando resfriado. Este comportamento é explorado para durante o processo de moldagem, uma vez que pode ser convertido em moldes com altos níveis de detalhes. Ele é muito lento para se biodegradar, gerando, portanto, um foco de polêmica, já que muitas vezes seus restos são notados no ambiente ao ar livre, especialmente ao longo das costas e canais de água.
O poliestireno foi descoberto em 1839, por Eduard Simon, um boticário, em Berlim. Da estoraque, a resina da árvore turca árvore-do-âmbar, Liquidambar orientalis, ele destilou uma substância oleosa, um monômero a que deu o nome de estirol. Vários dias depois, Simon descobriu que o estirol havia engrossado, presumivelmente pela oxidação, tornando-se uma geleia, que ele chamou de óxido de estireno. Em 1845, os químicos John Blyth e August Wilhelm von Hofmann, inglês e alemão, respectivamente, provaram que a mesma transformação de estirol ocorria mesmo na ausência de oxigênio. Eles chamaram a substância de “metastyrol “. Análises feitas posteriormente mostraram que era quimicamente idêntica ao óxido de estireno. Em 1866, Marcelin Berthelot identificou corretamente que a formação do “metastyrol” era resultado de um processo de polimerização. Cerca de 80 anos mais tarde, percebeu-se que o aquecimento do estirol desencadeia uma reação que produz macromoléculas, seguindo a tese do químico orgânico alemão Hermann Staudinger (1881-1965). Esta descoberta levou à substância que conhecemos hoje por poliestireno.
Em 1931, a empresa IG Farben, de Ludwigshafen, começou a produção em larga escala do poliestireno, esperando que ele fosse substituto natural para o zinco fundido, em muitas aplicações. O sucesso foi alcançado quando eles desenvolveram uma forma de produzir poliestireno em formas circulares, usando o calor para moldar.
O poliestireno é resultados da ligação entre os monómeros de estireno. Na polimerização, a ligação carbono-carbono pi (do grupo de vinilo) é quebrada e uma nova ligação carbono-carbono simples é formada, anexando um outro monómero de estireno para a cadeia. Essa nova ligação é muito mais forte do que a ligação que anterior, tornando mais difícil de despolimerizar poliestireno. Geralmente, são necessários alguns milhares de monómeros para uma cadeia de poliestireno, que lhe dá um peso molecluar de 100,000 a 400,000, e uma densidade de 1050 kg/m³.
O poliestireno é, quimicamente, muito inerte, resistente à substâncias ácidas e básicas. Devido à sua resistência e à inércia, é utilizado para a fabricação de muitos objetos do comércio. É atacada por muitos solventes orgânicos, os quais se dissolvem o polímero. Um dos problemas do isopor é sua composição: 98% de ar e 2% de plástico. Por isso, quando é derretido, o volume final do poliestireno cai para 10% daquilo que foi coletado. Por essa razão, a maioria das empresas de reciclagem se recusam a lidar com esse material. Além de ocupar muito volume, o que encarece seu transporte e, consequentemente, a sua reciclagem, exigindo quantidades muito grandes para se viabilizar economicamente o processo como um todo. Quando é descartado como lixo, ele pode levar cerca de 150 anos para se decompor. Se queimado, produz grande quantidade de gás carbônico, contribuindo para a poluição e para o aquecimento global.
Já existe um chamado “isopor biodegradável”. Composto por fungos de raízes e resíduos agrícolas, o Eco Cradle, como é chamado oficialmente, pode ser moldado em qualquer forma, tem baixo custo de produção e pode ser reutilizado ou aplicado como fertilizante.

Fonte:http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/isopor/

Polímeros Sintéticos

Polímeros (do grego: “poli”, muitas; “meros”, partes) são macromoléculas formadas pela repetição de uma unidade molecular pequena denominada monômero. A reação que produz um polímero é denominada reação de polimerização, em que a molécula inicial (monômero) se une, sucessivamente a outras, dando origem ao dímero, trímero, tetrâmero e, finalmente, polímero.

Os polímeros sintéticos, ou seja, produzidos de forma artificial, começaram a ser desenvolvidos no fim do século XIX e podem ser classificados basicamente em polímeros de adição e polímeros de condensação. Os de adição são mais simples, em que a macromolécula é a “soma” de monômeros, todos iguais entre si; já os de condensação são obtidos geralmente através da reação de dois monômeros, em que há a eliminação de uma substância mais simples como, por exemplo, a água (H2O).

No nosso cotidiano, é constante a presença de polímeros sintéticos. Veja alguns exemplos:

Plásticos

A ideia de polímeros sintéticos está intimamente relacionada à ideia de plásticos. No nosso dia a dia eles são encontrados em forma rígida, nas garrafas, jarros, brinquedos, peças de automóveis e eletrodomésticos; em forma flexível, nas folhas de embalagens, cortinas, recipientes variados; em forma de fios, nas cordas, fitas, e capas de fios; e na forma de espuma expandida, como o isopor, material amplamente utilizado como isolante térmico e como anti-impacto em embalagens.

Tecidos

O início da era dos tecidos sintéticos foi marcado pela descoberta do nylon pelo químico estadunidense Wallace Hume Carothers. As meias femininas, que antes eram feitas de seda natural, foram substituídas por meias de nylon, que são mais resistentes e de mais baixo custo.

Na Segunda Guerra Mundial, o nylon foi empregado nos campos de batalha, sob a forma de paraquedas, tendas, macas e outros. No período pós-guerra, a substância voltou a ser aplicada à produção de meias, confecções, linhas de pesca, cerdas de escovas, suturas cirúrgicas, etc.

Elastômeros

O grupo dos elastômeros inclui as borrachas naturais e sintéticas. A borracha natural é um polímero do isopreno (2-metil-buta-1,3dieno) e é encontrada na seiva de diversos vegetais. O látex da seringueira, por exemplo, é uma emulsão contendo por volta de 35% de poli-isopreno. A borracha natural é um material muito mole que se altera com o tempo. Isso ocorre porque o oxigênio do ar vai, aos poucos, quebrando as ligações duplas da cadeia carbônica numa reação de oxidação.

A borracha sintética é feita através da polimerização do isopreno e outros monômeros, sua principal aplicação é a fabricação de pneus.

Silicones

O silicone é um polímero de estrutura linear, cuja cadeia é formada por átomos de silício e oxigênio alternados e radicais orgânicos ligados ao silício.

Dependendo dos grupos orgânicos presentes e do menor ou maior tamanho das moléculas, o silicone pode variar de líquido extremamente fluido, para graxa viscosa e, por fim, para um sólido semelhante à borracha. Por isso, é largamente utilizado em fluidos dielétricos e hidráulicos, antiespumantes, desmoldantes usados em indústrias têxtil, de cosméticos e farmacêutica; graxas, utilizadas como lubrificante; resinas, que conferem resistência ao tempo e à corrosão; plásticos, para equipamentos e implantes cirúrgicos, entre outros.

Fonte:http://www.infoescola.com/compostos-quimicos/polimeros-sinteticos/