segunda-feira, 13 de abril de 2009

A importância da reciclagem

A reciclagem de plástico consiste no processo de reciclagem artefatos fabricados a partir de resinas (polímeros), geralmente sintéticas e derivadas do petróleo.
Os diferentes tipos de plásticos são separados antes de serem reciclados. Esse processo é feito através das densidades destes.
Polipropileno 0,90 – 0,915
Polietileno de Baixa Densidade 0,910 - 0,930
Polietileno de Alta Densidade 0,940 - 0,960
Nylon 1,13 – 1,15
Acrílico 1,17 – 1,20
Poli (cloreto de vinila) 1,220 - 1,300
Poli (tereflalato de etileno) 1,220 - 1,400

Epoxi

Uma resina epóxi ou poliepóxido é um plástico termofixo que se endurece quando se mistura com um agente catalizador ou "endurecedor". As resinas epóxi mais frequêntes são produtos de uma reação entre epiclorohidrina e bisfenol. As primeiras tentativas comerciais de preparo da resina através da epichlorohidrina aconteceram em 1927 nos Estados Unidos.

O mérito da primeira síntese de uma resina baseada no bisfenol-a foi compartilhado entre o Dr. Pierre Castan da Suíça e o norte-americano Dr. S. O. Greenlee em 1936. O trabalho do suiço foi licenciado pela empresa química Ciba-Geigy, também Suíça, que se converteu rapidamente, num ano, numa das 3 maiores fabricantes mundiais de resina epóxi, encerrando os negócios nos finais dos anos 90.

O trabalho do Dr. Greenlee foi desenvolvido para uma pequena empresa que, posteriormente, foi comprada pela Shell.

Hoje em dia as resinas epóxis são utilizadas por uma infinidade de aplicações. Revestimento interno de embalagens de cerveja , refrigerante, cítricos, etc, são a base de resina epóxi. Placas de circuito impresso, a mainboard do computador, encapsulamentos de componentes, flash drives, pisos industriais, pranchas de surfe, tintas anticorrosivas, pintura em pó também usam epóxi como base.

Silicone

Polímeros artificiais formados por uma cadeia de siloxano, quando os átomos de silício da cadeia de siloxano se ligam a grupos derivados de hidrocarbonetos, forma-se o silicone. Se cada átomo de silício se liga a dois grupos metilas, obtêm-se os óleos de silicone.

Silicones resistem sem se decompor a altas temperaturas e mantém a sua viscosidade.

Seu uso podem ser como borrachas de silicone para efeito de vedação e adesivo, solado de bota de astronautas, isolantes elétricos, partes ou órgãos artificiais do corpo humano.

Neoprene

Neoprene é o nome comercial de um elastômero sintético (C4H5Cl) baseado no policloropreno da família das borrachas. Foi inventado pelos cientistas Elmer K. Bolton do laboratório de DuPont, que se baseou em pesquisas de Julius Arthur Nieuwland, um professor de química na Universidade de Notre Dame.

A pesquisa de Nieuwland foi focada na quimica do acetileno e resultou no acetileno divinyl, uma geléia que se firma em compostos elásticos similar à borracha quando passada sobre o dicloreto de enxofre.

O neoprene (originalmente chamado de Duprene) era o primeiro composto de borracha sintética a ser produzido em massa. É usado em uma variedade larga dos ambientes, como em roupas de mergulho, da isolação elétrica, nas correias de ventilador do carro e até em materiais promocionais.

Kevlar

Marca registrada de fibras ou laminados de um análogo do nylon, preparado pela primeira vez na década de 70, pela empresa Du Pont, constituído de uma poliamida aromática.
Apresenta longas cadeias com um certo grau de paralelismo que confere ao material grande resistência, em que alguns centímetros de espessura desse material suporta tiros de arma de fogo.
Suas aplicações estão em coletes e revestimentos a prova de bala, capacetes, e luvas de segurança.

Teflon

é uma marca registrada de propriedade da empresa norte americana DuPont, conhecida mundialmente e que identifica um polímero , o Politetrafluoretileno ( PTFE ). Descoberto acidentalmente por Roy J. Plunkett (1910-1994) para a empresa DuPont, em 1938 e apresentado, para fins comerciais, em 1946, o PTFE é um polímero similar ao polietileno, onde os átomos de hidrogênio estão substituidos por fluor.

A fórmula química do monômero, o tetrafluoretileno, é CF2=CF2, e o polímero -(CF2-CF2)n-
A marca teflon® engloba ainda outras resinas derivadas do PTFE, tais como a resina PFA ( perfluoroalcóixido), a resina FEP ( etileno propileno fluorado ) e a resina ETFE ( etil tri fluor etileno ).

A principal virtude deste material é que uma substância praticamente inerte, não reage com outras substâncias químicas exceto em situações muito especiais. Isto se deve basicamente a proteção dos átomos de fluor sobre a cadeia carbônica. Esta carência de reatividade permite que sua toxicidade seja praticamente nula sendo, também, o material com o mais baixo coeficiente de atrito conhecido.

Outra qualidade característica é sua impermeabilidade mantendo, portanto, suas qualidades em ambientes úmidos. Por estas características especiais, além da baixa aderência e aceitabilidade ótima pelo corpo humano, ele é usado em diversos tipos de prótese.

Náilon

O náilon é um nome generico para a família das poliamida, sintetizada pelo químico chamado Wallace Hume Carothers em 1935. Foi a primeira fibra têxtil sintética produzida, dos fios desse polímero fabricam-se o velcro e os tecidos usados em meias femininas, roupas íntimas, maiôs e biquínis.

O náilon consiste, também, no mais conhecido representante de uma categoria de materiais chamados poliamidas, que apresentam ótima resistência ao desgaste e ao tracionamento. Esta última propriedade é facilmente percebida quando tentamos arrebentar com as mãos uma linha de pesca fabricada com náilon.

O náilon e as demais poliamidas podem também ser moldados sob outras formas, além de fios, possibilitando a confecção de objetos como parafusos, engrenagens e pulseiras para relógios.
O náilon também é muito utilizado para realização de suturas em ferimentos, uma vez que é um material inerte ao organismo e não apresenta reação inflamatória como outros fios de sutura (ex.: vicryl, cat-gut, seda, algodão).

Este fio pode ser tão resistente quanto o fio que forma as teia da aranha. Isto se deve a uma certa semelhança química entre o que seja o náilon e as proteínas. Os polímeros que genericamente são chamados de náilon são resultado da polimerização de ácidos dicarboxílicos alternadamente com diaminas, enquanto as proteínas são polímeros de aminoácidos.

Poliuretana

Poliuretano (ou PUE) é qualquer polímero que compreende uma cadeia de unidades orgânicas unidas por ligações uretânicas. É amplamente usado em espumas rígidas e flexíveis, em elastômeros duráveis e em adesivos de alto desempenho, em selantes, em fibras, vedações, gaxetas, preservativos, carpetes e peças de plástico rígido.

Vantagens sobre o metal, menor peso, menos ruído, melhor ajuste, menor custo de fabricação, resistência à corrosão

sexta-feira, 10 de abril de 2009

Polimetilmetacrilato

O metacrilato de metila polimeriza formando o polimetilmetacrilato. Esse pode ser laminado em chapas de diferentes espessuras, que substituem o vidro de tão transparentes. São comercializadas como lucite ou plexiglas.

Poliacrilonitrila

Obtido a partir da nitrila do ácido acrílico (acrilonitrila). É usado essencialmente como fibra têxtil sua fiação com algodão, lã ou seda produz vários tecidos conhecidos comercialmente como orlon, acrilan e dralon, respectivamente, muito empregados especialmente para roupas de inverno.

Poliéster

Constituem uma família de polímeros de alto peso molecular, resultantes da condensação de ácidos carboxílicos com glicóis, classificando-se como resinas saturadas ou insaturadas, dependendo especificamente dos tipos de ácidos utilizados, que irão caracterizar o tipo de ligação entre os átomos de carbono da cadeia molecular. Poliéster Insaturado Os poliésteres insaturados são ésteres complexos formados pela reação de um diálcool (glicol) e um anidrido ou ácido dibásico(diácido) com liberação de uma molécula de água. Em virtude da reação ocorrer nas duas extremidades da cadeia, é possível ter moléculas muito compridas e obter-se uma multiplicidade de grupos éster. Os poliésteres insaturados podem ser formados em duas etapas, condensação do ácido e do álcool, para formar uma resina solúvel, e depois, adição de um agente de interligação, para formar uma resina termoestável que são os filmes de poliéster(Mylar® e Terphane®) ou fibras têxteis (Dacron®). Poliéster Saturado: É obtido pela reação entre um biálcool e um biácido saturado, resultando num produto termoplástico, cuja cadeia molecular é composta apenas por simples ligação entre os átomos de carbono, o que caracteriza a flexibilidade dos produtos obtidos com o poliéster saturado. Pode ser utilizado com ou sem reforço, e seu emprego é bem diverso: filmes, fibras sintéticas, plastificantes (poliméricos) e até produtos de engenharia como tampa de tanque de combustível etc. Um exemplo é o tereftalato de polietileno (garrafas PET), que é obtido pela reação do etileno glicol com o ácido tereftálico. Estima-se que 50% da produção de poliéster é consumida em vestuário, 30% em usos industriais e o restante em equipamentos domésticos.

Poliestireno


O poliestireno é um homopolímero resultante da polimerização do monômero de estireno .À temperatura ambiente, o poliestireno apresenta-se no estado sólido. Trata-se de uma resina do grupo dos termoplásticos , cuja característica reside na sua fácil flexibilidade ou moldabilidade sob a ação do calor. É utilizado para fabricação de peças tais como copos descartáveis, lacres de barril de chope e tantas outras peças de uso doméstico ou embalagens. É um termoplástico duro e quebradiço com transparência cristalina, semelhante ao vidro, e foi descoberto acidentalmente em 1839 por Eduard Simon, um apotecário em Berlim, a partir de uma resina de ambar destilada. Existe, também, um processo específico de polimerização do estireno, que emprega um gás de expansão - normalmente, o pentano - gerando o poliestireno expandido, conhecido mundialmente pela marca Isopor ® - marca regristada que pertencia a BASF no Brasil e, atualmente, é propriedade da empresa KNAUF Isopor Ltda.Em Portugal, o poliestireno toma o nome de esferovite.

Polipropileno

O propeno ou propileno é um produto do refino do petróleo. Polimerizado na forma de polipropileno, é usado para a confecção de cordas, fibras para carpete, redes de pesca, filmes para embalagens e partes moldadas de automóveis. Também é empregado na fabricação da ráfia sintética, em sacarias para cereais e outros produtos agrícolas.

PVC (Policloreto de Vinila)


O cloreto de vinila utilizado na preparação do policloreto de vinila, e também sintetizado a partir do eteno. Na presença de cloro e oxigênio, o eteno se converte em cloro-eteno. O polímero resultante é rígido e resistente. O PVC é largamente utilizado tanto na área médica e alimentícia quanto na construção civil, embalagens, calçados, brinquedos, fios e cabos, revestimentos, indústria automobilística, e etc.

O Polietileno

O polietileno foi preparado pela primeira vez em 1933. É sintetizado pela polimerização do eteno ( nomenclatura oficial) ou etileno (nomenclatura usual). Pode ser preparado na forma de películas de espessura da ordem de décimos de milímetros - os chamados filmes. Podem também ser moldado em garrafas, usadas frequentemente para embalar leite dentre outros.

http://www.colegiosaofrancisco.com.br/alfa/plasticos/polietileno.php

Para Que Serve os Polímeros Sintéticos

Em nosso dia-a dia lidamos com uma infinidade de objetos e equipamentos construídos com polímeros sintéticos, e eles são usados nas mais ´diversas áreas: em comunicação, recreação, decoraçã, construção, habitação, etc.
os plásticos possuem muitos aspectos favoráveis em sua utilização como por exemplo:
Pocessabilidade- obter produtos de todas as formas possíveis e ricos em detalhes.
Peso- são mais leves que os vidros ou metais, assim podem produzir objetos com pesos reduzidos.
Isolação- possuem excelentes propriedades de isolação elétrica e acústica, que são acentuadas quando estão na forma de espumas.
Resistência a agentes químicos- Em relação a reagentes inorgânicos eles são mais resistentes que a madeira, o metal ou o papel. Já em reagêntes orgânicos eles podem sofrer interações.

A Importância Do Trabalho De Staudinger

O grande desenvolvimento dos polímeros, plásticos e fibras só ocorreu quando foi possível conhecer sua verdadeira contituição. O problema estava em admitir que existiam moléculas bem maiores. Essa idéia não era muito aceita por cientistas do final doséculo XIX e do início do século XX.
Em 1877 Kekulé ao assumir o reitoria da universidade de Bonn, mencionou em seu discurso que as substâncias orgânicas que estão diretamente ligadas à vida poderiam ser constituídas de moléculas muito longas, de tal forma que as suas propriedades peculiares adviam disso. Outro estudioso de grande proporção Emil Fischer se pronunciou da mesma forma que Kekulé, pois ele estudava detalhadamente açúcares, aminoácidos, proteínas e polipepitídios. Em uma conferência Fischer anunciou a existência de uma linha ineterrupta entre os mais simples aminoácidos diméricos ou triméricos e as proteínas naturais . Para ilustrar sue trabalho ele demostrou a síntese de um polipepitídeo, efetuando etapa a etapa, com exustivo registro de todos os intermediários e ele obteu um composto com massa molecular superior a 1000 u.m.a.
Porém ainda não se tinha nenhuma evidência de que existisse uma molécula de massa dessa ordem.
Em 1920, Hermann Staudinger publicou um trabalho na reveista científica alemã Berichte. Ele propôs que várias substâncias ssintéticas (poliestireno, poliximetileno) e naturais (borracha) deveriam ser representadas por fórmulas de cadeia longas, predominantemente lineares.
Essa idéia teve oposição por parte de seminaristas em universidades, porém em 1921 o físico Michael Polanyi (1891-1976) apresentou um trabalho que investigava a estrutura dessas substâncias por meio de raio X, que comprovou de uma vez por toda que os polimeros e as fibras naturais eram moléculas formadas por células unitárias que se organizavam em dímeros.
Mais tarde Staudinger esclareceu que os polímeros e as fibras sintéticas eram substâncias mais complexas que um simples dímero, para isso ele usou a borracha natural que até aquela época era tida como uma solução coloidal aquosa de um dímero de ciclo-octadienos, em que esses dímeros ficavam suspensos nessa solução.
Então ele pensou que se não existisse as duplas ligações no ciclo-octadienos não haveria uma interação entre as duplas das moleculas vizinhas e assim não existiria uma solução coloidal. Para que isso se concretisasse ele hidrogenou a borracha (látex), afim de quebras as duplas ligações e obter uma substância de fórmula química bem definida, assim como uma substância pura que tem poto de ebulição , de fusão e cristalização bem caracteristicos. Porém ao tentar cristalizar a substâsncia resultante da hidrogenação ele percebeu que ela não cristalizava e não possuia ponto de fusão definido. essa experiência foi o marco crucial de que existem macromoléculas.

O Desafio Das Fibras

A idéia de substituir fibras naturais por sintéticas foi, sem dúvida a principal causa do desenvolvimento dos polímeros. As fibras de linho e algodão são polimeros naturais formados por longas cadeias de celulose.
Ao longo dos séculos essas fibras foram usadas por várias civilizações para confeccionar tecidos, porém a seda era a mais cobiçada por causa de sua resistência e elasticidade. A seda é produzida pelo Bicho da Seda(bombyx mori) ao formar seu casulo.
A seda já era uma fibra têxtil importante para os chineses há 2600 anos a.C. O Bicho da Seda transforma folhas de amoreira em filamentos de proteína que é o fio da seda.
Inspirado no Bicho da Seda o Conde Hilaire de Chardonnet (1839-1924) concentrou os seus esforços para conseguir uma seda sintática. Para isso Chardonnet reagiu folhas de amoreira com ácido nítrico e obteve uma pasta que coagulava em contato com ar quante. Na verdade Chadonnet produziu a nitrocelulose a mesma substância feita por Braconnot e Schönbein. Depois de perceber que tinha realizado o mesmo feito de Braconnot ele resolveu não coagular com ar quente e sim transformar a pasta em fios escorrendo-a por uma chapa furada (fiandeira) e coagulando depois com uma solução de água e álcool.
A fibra preparada pelo conde não era a proteína da seda, mas era o que chamamos hoje de celulose regenerada e não tinha as mesmas propriedades da fibra da seda, contudo suas propriedades têxteis eram promissoras. Depois essa técnica foi aprimorada por outros químicos.
Em 1890, o químico francês L. H. Despeissis dissolveu a celulose em hidróxido de tetra-amin-cobre. Ingetando a pasta resultante através de uma fiandeira em um banho de ácido. ele verificou uma fibra de propriedades razoáveis. Posteriormente químicos alemãos transformaram esse procedimento em um processo indústrial rentável. A fibra de Despeissis ficou conhecida por Raiom cuproamoniacal, depois esse processo foi melhorado por outros químicos gerando outros tipos de Raiom.
Vale a pena ressaltar que quem descobriu que a celulose era solúvel em solução de tetra-amin-cobre foi Schweizer, porém ele não se interessou por possíveis aplicações de sua descoberta.

Do Celofane À Baquelite

Em 1892, a celulose foi a matéria prima para o desenvolvimento do celofane. Para isso, bastava fazê-la reagir com o hidróxido de sódio e o sulfeto de carbono. O nome desse plástico vem do termo "celulose + diáfano".
Em 1897 foi utilizado outro polimero natural a caseína (proteína do leite) para a fabricação de plásticos quando aquecida com formaldeído. Essa reação forma um plástico cahamado de galalite, de propriedades convenientes para a fabricação de botões, por exemplo. É usada também para a produção de adesivos não tóxicos a fim de colar as tampas de embalagens de alimentos.
Em 1907, Leo Hendrik Baekeland (1863-1944), um químico belga, preparou o primeiro plástico de grande sucesso o braqulite.
Em 1893, Beakeland tinha inventado o papel velox e em um de seus experimentos ele aqueceu uma mistura de fenol e formol na presença de algumas gotas de ácido sulfúrico, Breakeland verificou que essa reação formava uma massa dura, que estilhaçava ao receber pancadas. Apesar disso ela tinha grande resistência elétrica, comportando-se comoum excelente isolante eletrico. Esse material passou a ser fabricado pela empresa cia. Braquelite em 1910.
O braquelite foi muito importante no início do século XX, porque proporcionou o desenvolvimento da industria eletrônica, pois vários acessórios eram feitos com esse material, como por exemplo, interrupitores elétricos, gabinetes de rádios. Ainda hoje o braqulite é usado em equipamentos elétricos, em tintas, em esmaltes, isolamento ascústico e termico, resinas de troca iônica e muitas outras aplicações.

Das Bolas De Bilhar Ao Cinema

Por volta de 1860, as indústrias passaram aprocurar um substituto para o marfim (dente de elefante) utilizado na confecção de bolas de bilhar, um jogo muito apreciado naquela época. Em 1870, os irmãos Hyatt, dos Estados unidos, descobriram que uma mistura de nitrocelulose,cânfora e álcool, realizada sob pressão, fornecia um material plástico resistente a água, óleos e ácidos. Esse material ficou conhecido como celulóide, xilonita ou marfim artificial. O celulóide foi utilizado para fabricação de bolar de bilhar e para diversos outros objetos, como por exemplo dentaduras, colarinhos de camisa. O celulóide foi ainda mais importante em 1882 quando descobriuu-se que ele se disssolvia em acetato de amila e dava origem a um plástico fino (filme), que auxiliava a gelatina fotossensível de chapas fotográfiacas. A partir desse plástico fino foi possível preparar o rolo de filme para câmera fotográfiaca além de desenvolver estreitas e longas fitas, as quais prmitiram o filme e a película cinematrográficos.

quinta-feira, 9 de abril de 2009

Os Precursores

Em 1833, Henri Braconnot (1781-1855) fez eagir uma mistura de amido, serragem e algodão, com ácido nítrico. O material obtido pôde ser moldado em formas convenientes. Braconnot verificou que esse material poderia ser utilizado como verniz quando era dissolvido em solventes, geralmente obtidos da destilação seca da madeira.
Todos os materiais resultante da mistura de Braconnot continha um polímero natural (celulose), que é proviniente de um áçucar a glicose.
Da reação que Braconnot resultou a nitrocelulose que é um polímero com propriedades mais moldáveis que a celulose original. O procedimento desse pesquisador foi o marco inicial para o desenvolvimnto dos plásticos e dos vernizes sintéticos.
Em 1846, Christian Friedrich Schönbein (1799-1868) aperfeiçoou o processo de Braconnot, nitrando algodão, cujas fibras são contituídas de celulose praticamente pura, com uma mistura de ácido sulfúrico e ácido nítrico. Schönbein verificou também que a nitrocelulose era solúvel em uma mistura de álcool e éter.

Introdução

É difícil imaginarmos o mundo sem a presença dos plásticos, pois inumeros objetos são feitos desse material.
O termo plástico surgiu na industria e não tem uma conotação ciêntifica. O termo plástico é usado para substâncias que podem ser moldadas em várias formas. A maioria dos plásticos hoje utilizados são polímeros, embora nem todo polímero seja um plástico.
Polímero é uma molécula nuito grande formada pela união de moléculas menores (monômeros). Um monômero se liga a outro monômero, que se liga a outro... assim se forma um polímero formado por centenas e até milhares de átomos encadeados.
O desenvolvimento dos plásticos foi realizado por indústrias químicas da Europa e dos Estados Unidos. Após a primeira guerra mundial essas empresas passaram a contratar os melhores profissionais da área de química geralmente com doutorado para trabalharem nas pesquisas com plásticos.
A partir dessa época descobriu-se produtos com propriedades fantásticas que possibilitou a substituição da madeira, do couro, do aço, do alumínio e até das fibras naturais.
A seguir, veremos que a raiz deses feitos vêm da procura por materiais moldáveis no século XIX e por fibras sintéticas no século XX.

sábado, 4 de abril de 2009

Como Tudo Começou...

A iniciativa de criar esse blogger surgiu na disciplina de instrumentação para o ensino de ciências ministrada pelo professor Sidney Quezada. Tal disciplina aborda vários métodos de ensinar ciências. Alguns dos métodos são: recortes de jornais, filmes, textos, grupo de discussão, jogos e o blogger.
Os métodos citados acima são importantes, pois tentam minimizar o distânciamento entre as teorias educacionais e a realidade da sala de aula.
As teorias educacionais tentam dar uma forma mais dinâmica a educação de ciências, porém ainda se encontra um despreparo por parte dos profissionais ligados a essa modalidade de ensino. Isso pode ser atribuído a formação acadêmica inadequada e também a falta de educação continuada desse profissional.
O blogger é uma ferramenta muito estratégica, pois a maioria dos alunos têm acesso a internet, assim o aluno vai ficar mais motivado a realizar atividades e seu interesse pelo assunto tende a aumentar, com isso a aprendizagem do aluno vai ser mais efetiva.
O referêncial teórico utilizado para a produção desse blogger foi o livro Alquimistas e Químicos o passado, o presente e o futuro do autor José Atilho Vanin, publicado pela editora moderna.
É um excelente material para o estudo da química, pois aborda a história da química e assuntos contemporâneos, dentre estes estão os plásticos e as fibras sintéticas.
O livro mostra a evolução do conhecimento químico, desde as artes químicas de civilizações antigas até a ciência moderna, que alia a compreensão do universo ao imediato impacto tecnológico de suas descobertas.