O documento discute os plásticos, incluindo sua produção a partir de monômeros como etileno através de polimerização. Também descreve os principais tipos de plásticos, como polietileno de alta e baixa densidade, e seus usos. Finalmente, discute os impactos da poluição plástica no meio ambiente.
1. E.B.2,3 Visconde
De Chanceleiros
Ano Letivo
2015/2016
Prof. Ana Veloso
Trabalho Realizado
Por: Ana Rita
Carvalho 9ºC Nº3
Hidrocarbonetos: Plásticos
2. Os monómeros são pequenas moléculas capazes de se
ligarem com outros monómeros, originando os
polímeros (moléculas maiores). O processo de
transformação desses monómeros, formando o
polímero, é chamado polimerização. A união de duas
moléculas do monómero recebe o nome de dímero.
2NO2(g)
Dióxido de
mononitrogénio
(monómero)
N2O4(g)
Tetróxido de
dinitrogénio
(dímero)
Monómero
3. A união de três moléculas de
monómetro recebe o nome de trímero. Para obter benzeno, basta aquecer o
acetileno a 600°C num tubo de ferro
(catalisador).
3 C2H2
Etino(acetileno)
(monómero)
C6H6
Benzeno
(trímero)
Fe
Molécula de
Benzeno.
Nota: A união de um grande número de moléculas
do monómero recebe o nome de polímero e suas
moléculas são chamadas de macromoléculas.
4. O polietileno é um polímero de adição
comum, ou seja, ele é formado pela união
sucessiva de milhares de monómeros, que
neste caso são moléculas do etileno (eteno). n H2C ? CH2 → (? CH2 ? CH2 ?)n
monómero polímero
etileno polietileno
Na reação de polimerização acima, a ligação pi (π)
entre os carbonos do etileno é rompida e formam-se
duas ligações simples que permitem que as moléculas de
etileno se liguem umas às outras.
Macromoléculas deste
polímero são realmente
grandes, sendo formadas
por 2 000 a 100 000
moléculas de etileno.
5. Este polímero é muito comum no dia a dia,
principalmente devido à sua resistência e ao
seu baixo custo. A forma com que este
plástico irá apresentar-se e,
consequentemente, quais serão as suas
aplicações dependerão de fatores tais como a
pressão, a temperatura e o tipo de
catalisador usado durante a reação de
polimerização.
Exemplo do tipo de catalisador usado
durante a reação de polimerização
6. As macromoléculas vêm sendo usadas há milênios pela
Humanidade: o algodão, a lã, a seda etc. na fabricação de
tecidos; os cascos e chifres dos animais para fazer pentes, botões
etc.; o marfim das presas dos elefantes para fazer objetos de
adorno, teclas de piano etc.
Na metade do século XIX, o marfim era usado também para
fabricar bolas de bilhar. A popularização desse jogo na Europa e
nos Estados Unidos sofreu um abalo quando o preço do marfim
subiu vertiginosamente. Por isso uma fábrica norte-americana de
bolas de bilhar prometeu um bom prêmio a quem descobrisse um
substituto para o marfim.
Bolas De Bilhar De Marfim
7. Em 1870, John Wesley Hyatt submeteu uma mistura
de nitrocelulose, cânfora e álcool a uma pressão
elevada e conseguiu um produto que foi denominado
celuloide. Esse produto teve sucesso, não só na
produção das bolas de bilhar daquela época, mas
também na fabricação de dentaduras, colarinhos de
camisas e, por fim, em filmes fotográficos
(substituído depois por acetato de celulose).
Começou aí uma corrida à procura de materiais
sintéticos, que resultou, por exemplo, no celofane
(1892) e em plásticos de caseína (1897). John Wesley Hyatt
8. Paralelamente iniciou-se também uma busca
de substitutos para as fibras naturais, visando
principalmente à produção de uma seda
artificial. Em 1885, Chardonnet obteve uma
primeira seda artificial, à base de
nitrocelulose (com o inconveniente de ser
inflamável); em 1890, Despeissis conseguiu
um primeiro tipo de raiom, a partir de
algodão; em 1892, Ross e Beven produziram
a viscose, também a partir do algodão.
Seda Artificial
9. É possível perceber então que todas as tentativas
partiam de polímeros naturais, de baixo custo
(celulose de algodão de segunda categoria,
caseína do leite etc.) que eram modificados na
tentativa de se obterem produtos de melhor
qualidade. Um grande passo foi dado em 1907
por Leo Hendrik Baekeland, que produziu a
baquelite a partir de moléculas simples – o fenol
e o formaldeído. O sucesso da baquelite foi
imediato. Leo Hendrik Baekeland
10. A reação de condensação entre esses monómeros permite
ao formaldeído unir os anéis de fenol em três polímeros
rígidos tridimensionais. Então, a baquelite quente pode
ser moldada e solidificada num plástico rígido, que pode
ser utilizado para fabricar maçanetas, telefones, peças
de automóveis, móveis e até joias. A baquelite é dura,
resistente ao calor e à eletricidade e, quando esfria, não
derrete nem queima facilmente. A invenção da baquelite
desencadeou uma classe completa de plásticos com
propriedades semelhantes, conhecidos como resinas de
fenol. Atualmente a tecnologia de produção dos
polímeros sintéticos está muito avançada.
Várias utilizações do polímero
baquelite
11. Polietileno de alta densidade (PEAD ou HDPE): A
densidade deste polímero fica entre 0,94 g/cm3 e 0,97
g/cm3. Ele é rígido e denso porque as suas cadeias
carbônicas são lineares, retas e se agrupam paralelamente,
permitindo a ocorrência de interações intermoleculares. O
seu símbolo de reciclagem é o número 2 dentro do símbolo
de material plástico reciclável (triângulo feito com três
setas). As suas principais aplicações são em garrafas
plásticas, recipientes para detergentes, cabos de panelas,
brinquedos e outros objetos. Depois de reciclado, esse
polímero pode dar origem a cadeiras e latas de lixo.
Símbolo do
polietileno de
alta densidade
12. Polietileno de baixa densidade (PEBD ou LDPE): A
densidade desse polímero fica entre 0,92 g/cm3e 0,94
g/cm3. Ele é mais macio e flexível porque as suas
cadeias carbônicas possuem ramificações e, desta
forma, as interações intermoleculares são dificultadas.
O seu símbolo de reciclagem é o número 4 dentro do
símbolo de material plástico reciclável. As suas
principais aplicações são em embalagens de biscoitos
e massas, sacos plásticos, revestimentos de fios, entre
outros. A sua reciclagem produz saquinhos de
supermercado.
Símbolo do
polietileno de
baixa
densidade
13. A reduzida taxa de degradação e gestão incorreta dos resíduos
de plástico promoveu a dispersão pelo ambiente, onde se
fragmenta em pequenos pedaços - microplásticos (<5mm), que
vão acumulando-se principalmente em meios marinhos.
Para além da poluição visual, podemos ver associados outros
impactes: para a saúde (dado que poderão incorporar a cadeia
alimentar), económicos (causam danos em equipamentos de
pesca ou aquacultura, com repercussões no turismo e na
limpeza de praias) e ecológicos (são confundidos por alimento e
ingeridos por tartarugas, peixes ou aves).