Plasticos Caracteristicas Usos Producao e Impactos Ambientais

5/24/2018 Plasticos Caracteristicas Usos Producao e Impactos Ambientais

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Srie: Conversando sobre Cincias em Alagoas

Plsticos: caractersticas,

usos, produo

e impactos ambientais

Tania Maria Piatti

Reinaldo Augusto Ferreira Rodrigues

Macei/AL, 2005


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Direitos desta edio reservados Edufal - Editora da Universidade Federal de Alagoas

Campus A. C. Simes, BR 104, Km, 97,6 - Fone/Fax: (82) 3214.1111Tabuleiro do Martins - CEP: 57.072-970

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Catalogao na fonteUniversidade Federal de Alagoas

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USINA CINCIA / UFALCoordenadora

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Conselho EditorialSheila Diab Maluf (Presidente)

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Roberto Sarmento LimaIracilda Maria de Moura Lima

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Cristiane Cyrino Estevo Oliveira

Superviso grfica:Mrcio Roberto Vieira de Melo

Capa / Diagramao:Edmilson Vasconcelos

P583p Piatti, Tnia M aria.Plsticos : caractersticas, usos, produo e impactos ambientais / Tnia Maria

Piatti, R einaldo Augusto Ferreira Rodrigues. - M acei : EDUF AL, 2005.5 1 p . : i l . - ( C o nv e r sa n d o s ob r e c i nc i a s em A l a go a s )

B i b li o g r af i a : p . 5 0 - 51

1. Plsticos. 2. Cincias - Estudo e ensino. I . R odrigues, Reinaldo AugustoF erreira. I I . Ttulo. I I I . Srie. (Conversando sobre cincias em Alagoas)

C D U: 6 7 8. 5


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Plsticos: caractersticas, usos, produo e impactos ambientais

Sumrio

Apresentao .......................................................................... 5

Prefcio ................................................................................... 7

Uma revoluo silenciosa........................................................ 10

A palavra plstico ................................................................... 12

Todos os plsticos so iguais? ................................................ 13

Qual a matria-prima para a obteno dos plsticos? ........... 16

Polimerizaes: as reaes que levam formao dos plsticos ... 17

A massa molecular dos polmeros ........................................... 23

As propriedades dos polmeros ............................................... 24

Os plsticos: polmeros com propriedades especiais ................ 26

Aditivos: modificando as caractersticas de um plstico ............ 27

Moldando os plsticos para produzir artefatos ........................ 29

Conhecendo as propriedades de alguns plsticos .................... 31

Os Plsticos e o meio ambiente............................................... 36

A produo de PVC em Alagoas .............................................. 39

Como o processo de obteno do PVC em Alagoas ............... 42

Os plsticos atravs da Histria .............................................. 46

O Tema Plsticos na Educao Bsica .................................. 47Um projeto de trabalho sobre o tema Plsticos .................... 48

Bibliografia consultada ........................................................... 50


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Apresentao

A srie Conversando sobre Cincias em Alagoas composta de cadernos queabordam seis temas cientficos relevantes e atuais, tratados de maneira a destacar aspectosrelacionados realidade alagoana. Os cadernos temticos foram criados com o intuito decontribuir com os professores e alunos de Cincias Naturais do ensino fundamental e mdio,para a realizao de um ensino contextualizado, interdisciplinar e motivador. A iniciativa surgiuda constatao de quo raras so as bibliografias disponveis que tratam destes temas,direcionadas para o ensino bsico e que abordem caractersticas e questes regionais. Esperamosque estes cadernos sejam fonte de atualizao e aumentem o interesse de professores, alunos e

do pblico em geral, em conhecer melhor o mundo em que vivem. Os temas abordados so osseguintes:

Ecossistemas Marinhos: recifes, praias e manguezaisProf. Dr. Monica D. Correia e Prof. Dr. Hilda Helena Sovierzoski

A Mata Atlntica em AlagoasProf. Dr. Flvia de B. Prado Moura e MSc. Selma Torquato da Silva

Escorpies, Aranhas e Serpentes: aspectos gerais e espcies deinteresse mdico no Estado de Alagoas

MSc. Selma Torquato da Silva, Ingrid Carolline Soares Tiburcio,Gabriela Quintela Cavalcante Correia e Rafael Costa Tavares de Aquino.

A Qumica dos Alimentos:carboidratos, lipdeos, protenas, vitaminas e mineraisProf. Dr. Denise M. Pinheiro, MSc. Karla R. A. Porto e Maria Emlia S. Menezes

Plsticos: caractersticas, usos, produo e impactos ambientaisProf. Dr. Tania Maria Piatti e Prof. Dr. Reinaldo A.F. Rodrigues

A Energia: dos tempos antigos aos dias atuaisProf. MSc. Antnio Jos Ornellas

Este projeto foi uma iniciativa da Usina Cincia e do Museu de Histria Natural daUFAL, sendo financiado pela Secretaria de Ensino Superior do MEC. Teve como ponto departida a realizao de um Ciclo de Palestras abordando todos os seis temas, durante o qual foipossvel dialogar com professores do ensino bsico a fim de descobrir seus anseios e expectativas.Gostaramos de agradecer a todos que colaboraram para sua realizao e esperamos que eleseja apenas o incio de uma parceria mais efetiva entre Universidade e ensino bsico em Alagoas.

Os autores


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Prefcio

A educao deve promover o conhecimento do mundo natural e tambm acompreenso de como os seres humanos vm intervindo na natureza, modificando-a. Osconhecimentos da Qumica so importantes e essenciais para esta compreenso. O ensinodesta disciplina deve abordar as transformaes qumicas que ocorrem nos processosnaturais e tecnolgicos e suas relaes com os sistemas produtivo, industrial e agrcola.

Neste caderno temtico abordaremos o tema Plsticos: caractersticas, usos,produo e impactos ambientais. Esperamos que a leitura deste caderno ajude a respondera perguntas como: O que so plsticos? Como surgiram? Por que eles so to utilizados?

Quais so as matrias-primas usadas para produzi-los? Os plsticos so nocivos para omeio ambiente?

Devido s suas caractersticas to especiais, o uso dos plsticos tem sido cada vezmaior. Costuma-se dizer que estamos vivendo a Era dos Plsticos. Portanto, a abordagemdeste tema no ensino de Qumica recomendvel e dever ser feita visando contribuirpara a construo de conhecimentos de forma integrada a outras cincias e dentro decontextos reais, propiciando o desenvolvimento de competncias.

Em Alagoas produzido um plstico de grande difuso: poli (cloreto de vinila), oPVC. Neste caderno, destacaremos suas caractersticas, usos e preparao, visando

promover um maior entendimento sobre os processos que envolvem sua produo.Esperamos que estas informaes sejam teis para professores, alunos e pblico em geral,favorecendo o conhecimento dessa atividade industrial desenvolvida em nossa regio.

Gostaramos de introduzir neste caderno uma frase do qumico Peter Atkins, quedescreve to bem como a natureza inspira os seres humanos em suas aes.

Muito da arte da natureza consiste na habilidade de tecer complexidade a partir desimplicidade, ligando molculas pequenas, mveis e facilmente transportveis, emcadeias e redes. As molculas resultantes, ou polmeros, so fibras, folhas e blocos queconhecemos na forma de borracha, seda, cabelo, l. Os qumicos procuram compreender

e imitar a natureza neste processo e em muitas outras situaes e tm conseguido, nocaso de algumas substncias, uma imitao tolervel. Em outras circunstncias, elessuperaram a natureza ao projetar molculas para propsitos especiais. Atualmente, ospolmeros no apenas brotam da pele na forma de cabelo e l e exsudam de insetoscomo seda, mas tambm so transportados em caminhes de carga das fbricas na formade plsticos, txteis e revestimentos. (Atkins, P. 2000, p. 65)

Tania Maria Piatti

Reinaldo A. F. Rodrigues


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Uma revoluo silenciosaA palavra plstico

Todos os plsticos so iguais?Qual a matria prima para a obteno dos p lsticos?Polimerizaes as reaes que levam formao dos plsticos

A massa molecular dos polmerosAs propriedades dos polmerosOs plsticos polmeros com propriedades especiaisAditivos modificando as caractersticas de um polmero

Moldando os plsticos para produzir artefatosConhecendo as propriedades de alguns plsticosPlsticos e o meio ambienteA produo de PVC em Alagoas

Como o processo de obteno do PVC em AlagoasOs plsticos atravs da Histria

O tema plsticos na Educao BsicaUm projeto de trabalho sobre o tema p lsticosBibliografia consultada

Uma revoluo silenciosaA palavra plstico

Todos os plsticos so iguais?Qual a matria-prima para a obteno dos plsticos?

Polimerizaes: as reaes que levam formao dos plsticosA massa molecular dos polmeros

As propriedades dos polmerosOs plsticos: polmeros com propriedades especiais

Aditivos: modificando as caractersticas de um polmero

Moldando os plsticos para produzir artefatosConhecendo as propriedades de alguns plsticos

Plsticos e o meio ambienteA produo de PVC em Alagoas

Como o processo de obteno do PVC em AlagoasOs plsticos atravs da Histria

O tema plsticos na Educao Bsica

Um projeto de trabalho sobre o tema plsticosBibliografia consultada

lsti osPlsticos


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Uma revoluo silenciosa

Durante sua longa caminhada, o ser humano vem modificando o meio em quevive. Com seu crebro singular, pensa, observa, planeja, cria, elabora, modifica suas idias,explica, ensina a seus descendentes, registra, e, felizmente, reflete sobre suas realizaes.O conhecimento cientfico e a tecnologia so resultados de toda esta inquietao. Foiobservando a natureza e muitas vezes imitando-a que os seres humanos comearam aconstruir instrumentos, ou seja, objetos capazes de ajud-los a executar tarefas. Todosparecem concordar que o primeiro objeto foi feito a partir de uma pedra, que, portanto,

foi considerada o primeiro material a ser usado pelo homem para fabricar algo. De l parac, a busca por novos e melhores materiais parece no ter fim. Atualmente, em qualqueratividade humana, quer na indstria, na agricultura, na construo civil, quer no setor deservios, estamos sempre procurando por novas substncias, materiais, objetos, que nosajudem a solucionar os mais variados problemas (alguns destes tambm criamproblemas!).

Os primeiros materiais utilizados como elementos estruturais, de proteo e nafabricao de instrumentos foram encontrados prontos na natureza, como pedras,madeiras, folhas de rvores etc. Foi atravs da observao de processos naturais que osseres humanos se inspiraram e, com algumas modificaes, transformaram os materiaisexistentes, dando origem a materiais artificiais como cermica, vidro, papel, borracha,concreto etc.

Nem sempre estes materiais ditos tradicionais, que foram e ainda continuamsendo muito utilizados, renem as propriedades adequadas para a fabricao de artigoscom as caractersticas que a sociedade atual deseja. Eles podem, por exemplo, ser resistentesa impactos, mas no ter a flexibilidade desejada, ou podem ser flexveis, mas no ter atransparncia adequada, ou ainda ser transparentes e resistentes, porm muito caros.

O que determina a utilizao ou no de um material so as suas propriedades, mastambm a relao custo/benefcio, a esttica, a eficincia, a durabilidade etc. Foi para atenders necessidades e exigncias da sociedade moderna que se iniciou o que podemos chamarde revoluo dos materiais.

No incio do sculo XX foram desenvolvidos novos tipos de materiais denominadosplsticos, que aos poucos foram cada vez mais utilizados na fabricao dos mais variadosobjetos. Sua versatilidade tamanha que, desde ento, eles vm provocando mudanasno consumo, e em conseqncia, no estilo de vida das pessoas.

Um dos aspectos decisivos, responsveis pela grande disseminao no uso doplstico, o econmico, pois possvel confeccionar os mais diferentes artigos e objetosde plstico com custo reduzido, portanto mais acessveis populao.


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Vivemos num pas com grandes diferenas sociais e que apresenta grande concentraode renda, mas no podemos negar que o desenvolvimento tecnolgico acelerado que estamosexperimentando, principalmente nos ltimos cinqenta anos, tem propiciado s camadas

menos favorecidas da populao o acesso a bens de consumo que anteriormente eram deuso exclusivo de pequenas elites econmicas. Um dos responsveis por esta revoluo quevem transformando a maneira em que vivemos , inegavelmente, o plstico. Se voc temalguma dvida, basta observar no seu dia-a-dia como so variados os objetos e equipamentosconfeccionados com estes materiais, como, por exemplo, utenslios domsticos, brinquedos,peas automotivas, peas de equipamentos eletrnicos, calados, embalagens, pisos,revestimentos e, at mesmo, prteses que substituem partes de nossos corpos.

Plexiglas ou polimetacrilato de metila- sintetizado em 1935, este plstico tem

propriedades interessantes: transparncia, resistncia a choques, estabilidade e pode substituiro vidro em vrias aplicaes. Este material especial foi utilizado pelos oftalmologistas parasubstituio do cristalino opaco dos olhos por uma lente artificial em pessoas que sofremde uma doena chamada de catarata. Foi o primeiro plstico implantado em seres humanos.

Mas os plsticos no trazem apenas benefcios humanidade. Em funo de seuuso to difundido, grande parte do lixo que produzimos diariamente composta destematerial. Eles se decompem muito lentamente (alguns tipos necessitam de sculos parase degradar) e vm acarretando srios problemas ambientais. Tm sido necessrios aterros

sanitrios cada vez maiores, e, portanto, mais distantes dos centros urbanos, para acolhero impressionante volume de lixo que produzimos diariamente, embora, nos ltimos anos,

vrias iniciativas tanto tcnicas quanto educativas (coleta seletiva, reciclagem etc.) tmsido propostas visando minimizar o problema.

Este quadro publicado pela revista Veja (abril, 2005) mostra alguns produtos tradicionaisque permaneceram os mesmos, apesar do longo tempo que esto no mercado. Podemosobservar que as nicas mudanas ocorridas foram nas embalagens: em todos elesmateriais como madeira, metal e vidro foram substitudos por plstico.


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A palavra plstico

A palavra plstico vem do grego plstikos. Ela empregada em vrias reas doconhecimento humano, apresentando um espectro de significados, mas em geral se referea algo moldvel. Assim, quando falamos de cirurgio plstico ou artista plstico estamosnos referindo a profissionais que tentam dar novas formas, moldar, reconstituir, modelar.

Vejamos algumas definies encontradas nos dicionrios para a palavra plstico, e

para a expresso matria plstica:

Plstico: [Do grego plstikos, relativo s dobras de argila, pelo latim plastiku, quemodela]Adjetivo.1. Relativo plstica 2. Que tem propriedade de adquirir determinadasformas sensveis, por efeito de uma ao exterior: O barro um material plstico 3. Artes

Plsticas. Diz-se do relacionamento expressivo (numa obra de arte) dos elementos cores,formas, linhas, volumes etc.) 4. Diz-se de artista que se dedica s artes plsticas. 5. Porextenso Que tem caractersticas de beleza e harmonia: os aspectos plsticos da paisagem

carioca 6. Medicina. Relativo cirurgia plstica.

Matria Plstica: Matria sinttica de constituio macromolecular, dotada degrande maleabilidade, facilmente transformada mediante o emprego de calor e pressoe que serve de matria-prima para a fabricao dos mais variados objetos: vasos, toalhas,cortinas, bijuterias, carrocerias, roupas, sapatos etc.

Na linguagem da Qumica, a palavra plstico pode ser assim definida:

Plstico:material cujo constituinte fundamental um polmero, principalmenteorgnico e sinttico, slido em sua condio final (como produto acabado) e que emalguma fase de sua produo foi transformado em fluido, adequado moldagem porao de calor e/ou presso.


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Todos os plsticos so iguais?


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Embora apresentem di ferenas marcantes na composio qumica econseqentemente nas propriedades fsico-qumicas e aplicaes, ambos os compostosrecebem a denominao de plstico, pois possuem importantes caractersticas comuns:

so passveis de ser moldados e so polmeros.

Quadro 1-Comparao entre as caractersticas do polietileno e as do policarbonato.

Tipo de Composio qumica Propriedades Aplicaes Custoplstico aproximado

(R$/Kg)*

Polietileno -(-CH2-CH

2-)-n Alta resistncia Produtos para

umidade e ao embalagens,ataque de brinquedos, 5,55

de substncias utensliosqumicas. domsticos etc.

Policarbonato Transparente e Placas resistentesresistente. Parece ao impacto,com o vidro, porm janelas de 17,09 mais resistente segurana, lentes

ao impacto. para culos etc.

*Preo publicado pela Revista Plstico Moderno, novembro de 2004.

C

CH3

CH3

O C

O

O

npolicarbonato b isfenol A

Os polmeros (a palavra tem origem grega: poli (muitas) e mero (partes)), somolculas muito grandes formadas pela conexo de muitas molculas menores,denominadas monmeros.

Estas molculas, formadas por milhares ou at mesmo milhes de tomos, sodenominadas de macromolculas. Abaixo esto representadas a molcula do monmeroestireno e a macromolcula do polmero poliestireno:

Figura 2 - Representao de um monmero e de um polmero.

Observando a macromolcula acima notamos a maneira especial como ela representada: a denominada unidade de repetio do polmero colocada entre parnteses,

e a letra n significa que esta unidade se repete n vezes formando as cadeias polimricas.

H2C CH CH2CHn

estireno poliestireno


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Qual a matria-prima para a obteno

dos plsticos?

As substncias utilizadas como matria-prima na preparao de plsticos so obtidasprincipalmente a partir do petrleo e so denominadas monmeros.

Matria-prima:1.Substncia principal que se utiliza no fabrico de alguma coisa. 2.fig. Qualidade do que est em estado bruto, que precisa ser trabalhado, lapidado;base, fundamento.

O petrleo constitudo por uma mistura de compostos orgnicos, principalmentehidrocarbonetos. Atravs do processo de destilao fracionada do leo cru, que ocorre nasrefinarias, so obtidas vrias fraes (ver figura 5): o gs liquefeito, a nafta, a gasolina, oquerosene, o leo diesel, as graxas parafnicas, os leos lubrificantes, o piche.

A frao da qual so obtidos os monmeros a nafta, que submetida a um processo decraqueamento trmico (aquecimento na presena de catalisadores), d origem a vriassubstncias, entre elas, etileno, propileno, butadieno, buteno, isobutileno, denominados

petroqumicos bsicos. Estes, por sua vez, so transformados nos chamadospetroqumicos finos, tais

como polietileno, polipropileno, policloreto de vinila etc. Na etapa subseqente, ospetroqumicos finos so modificados quimicamente ou transformados em produtos de consumo.

Figura 5- Esquema de obteno de plsticos a partir do petrleo.


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Polimerizaes: as reaes que levam

formao dos plsticos

As reaes que levam formao dos plsticos so chamadas polimerizaes. Umapolimerizao uma transformao qumica na qual molculas pequenas, denominadasmonmeros, juntam-se para formar molculas gigantes, as macromolculas.

Uma polimerizao lembra um jogo de encaixe onde a unio de blocos pode formarcadeias de tamanhos variados, com ou sem ramificaes (cadeias laterais ligadas s cadeiasprincipais). Dependendo dos monmeros e das condies de reao utilizados, pode-seobter uma enorme variedade de polmeros com propriedades especficas e que servem smais diferentes aplicaes.

Para que uma reao de polimerizao acontea necessrio que os compostos departida, isto , os monmeros, possuam no mnimo funcionalidade igual a dois.

Funcionalidade: nmero de pontos reativos (passveis de sofrer uma reao emcondies adequadas) presentes em uma molcula.

Por exemplo, a reao entre o cido actico, que um cido carboxlico, e o etanol,que um lcool, no leva formao de uma cadeia polimrica, j que ambas as substnciastm funcionalidade 1. Nesta reao forma-se um ster chamado acetato de etila e gua:

No entanto, um cido dicarboxlico e um dilcool tm funcionalidade 2. Portanto,se houver condies favorveis, estas duas molculas podem reagir formando uma cadeia:

H3C

C

OH

O

+H

3C

CO

O

CH2CH3

cido actico lcool etlico acetato de etila

CH3CH2OH+ H2O


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As reaes entre cidos dicarboxlicos e dialcois so exemplos de uma classe dereaes chamadas condensaes, onde ocorre a formao de um novo grupo funcional(neste caso, um ster), com eliminao de uma molcula pequena (neste caso, a gua).Na figura 7 temos um esquema explicativo dessas reaes.

Figura 6 - Artigos feitos com polmeros obtidos a partir de reaes de condensao:patins com rodas de poliuretana e garrafas de poli (tereftalato de etileno).

COOHHOOC + n HO-CH2-CH2-OH

cido tereftlico etilenoglicol

OC COOCH2CH2O

n

poli (tereftalato de etileno)

- (2n-2) H2O

n


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Figura 7- Representao de reaes entre substncias com funcionalidade 1 e maior que 1.

+

+

n

Reaes entre substncias com funcionalidade 1 no levam formao de cadeias polimricas

cadeia polimrica formada

Substncia BSubstncia A

Monmero C Monmero D

Reaes entre monmeros com funcionalidade > 1 podem levar formao de cadeiaspolimricas. Observe na molcula formada a existncia de dois pontos que permitem acontinuao da reao.


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Molculas que possuem ligaes duplas carbono-carbono, como o etileno, tambmpodem sofrer polimerizao. Sob a ao de um iniciador ou catalisador, a dupla ligao rompida e duas ligaes simples com outras molculas do etileno so formadas. assim

que obtido o polietileno:

Nas diferentes reaes de polimerizao, dois tipos principais de cadeias podemser formados:

Cadeias lineares: quando os tomos so encadeados em uma nica direono espao.

Um exemplo deste tipo de polmero o polietileno linear representado acima.

Cadeias ramificadas: nelas h ramificaes de molculas de monmeros, queligam-se cadeia principal, como galhos de uma rvore.

Um exemplo deste tipo de polmero o polietileno ramificado, representado a seguir:


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Na reao abaixo, o cido tereftlico e a glicerina (as molculas de glicerina possuemfuncionalidade 3) reagem produzindo um polmero ramificado:

Quando cadeias polimricas so ligadas entre si em pontos diferentes das suas

extremidades, dizemos que os polmeros possuem ligaes cruzadas. Estas ligaes cruzadas


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amarram uma cadeia s outras impedindo seu deslizamento e acarretando grandesvariaes nas propriedades. So denominados polmeros reticulados.

Polmero linear

Polmero ramificado

Polmero com ligaescruzadas ou reticulados

Figura 8- Representao de polmeros lineares, ramificados e reticulados.

Quando um polmero sintetizado a partir de um nico tipo de monmero, chamado de homopolmero. O polietileno um exemplo de homopolmero.

Quando os monmeros de partida so diferentes, temos a formao de um copolmero:

A borracha butadieno-estireno um exemplo de copolmero:


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A massa molecular dos polmeros

Por serem molculas contendo milhares ou milhes de tomos, os polmeros tmmassas moleculares muito grandes.

Quando nos referimos massa molecular de compostos que no somacromolculas, estamos nos referindo a algo bem definido. Assim, a gua, cuja frmula H2O, tem massa molecular 18 g/mol. Quando consideramos uma amostra de umadeterminada substncia, sabemos que ela formada por molculas pequenas que soidnticas. Portanto, todas as molculas de gua possuem a mesma massa molecular.

Por outro lado, durante o processo de polimerizao so formadas cadeiaspolimricas de tamanhos variados. Algumas cadeias crescem mais que outras, emboratodas elas tenham a mesma estrutura qumica. Assim, so formadas macromolculas detamanhos diferentes e, portanto, de massas moleculares diferentes. Temos, ento, umadistribuio de massas moleculares em torno de um valor mdio, que utilizado como amassa molecular mdia do polmero.

Figura 9 - Representao de macromolculas de tamanhos diferentes.


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As propriedades dos polmeros

As propriedades especiais to peculiares aos polmeros so conseqnciaprincipalmente de sua alta massa molecular. Quanto maiores as macromolculas, melhoressuas propriedades mecnicas. Polmeros de interesse comercial apresentam geralmentemassas moleculares mdias superiores a 10.000.

Os polmeros, como vimos, so constitudos de molculas formadas peloencadeamento de milhares ou milhes de tomos. Por serem muito longas, estas cadeias seentrelaam formando um emaranhado que interage fortemente. Esta uma das razes dagrande resistncia mecnica dos polmeros, o que possibilita que sejam utilizados na confeco

de muitos objetos, tais como mveis, peas automotivas e peas para construo civil.Se as cadeias de macromolculas estiverem no apenas entrelaadas, mas unidas

atravs de ligaes qumicas, as chamadas ligaes cruzadas, a resistncia mecnica aumentada, permitindo a confeco de peas e objetos bastante resistentes. Estes polmerosconseguem suportar condies relativamente drsticas de uso, como choques, atritos outrao. Outras vantagens da presena de muitas ligaes cruzadas entre as cadeias demacromolculas so a estabilidade e resistncia trmica.

So propriedades como resistncia mecnica, resistncia trmica, estabilidade frentea substncias qumicas, resistncia eltrica, permeabilidade a gases etc. que iro determinar

como o polmero vai ser utilizado.De acordo com seu comportamento mecnico, os polmeros podem ser classificados

como elastmeros, fibras, plsticos rgidos ou plsticos flexveis.

possvel obter polmeros com propriedades e caractersticas tecnolgicaspreestabelecidas atravs do controle sistemtico das reaes de polimerizao. Fatores comocondies de reao (temperatura, presso, catalisadores etc.), introduo de substnciascapazes de promover reticulaes e/ou copolimerizaes, so determinantes.

Uma prtica bastante comum na indstria de polmeros a adio de substnciasdenominadas aditivos, que conferem propriedades especiais resina polimrica.

As fibras so matrias termoplsticas que possuem cadeias polimricas posicionadasparalelamente em sentido longitudinal. Elas apresentam alta resistncia deformao,mas podem sofrer alongamentos. So comumente utilizadas na confeco de roupas. Ex.:raiom, nylon, viscose, acetato de celulose etc.

Denomina-se elastmero um polmero que pode sofrer alongamentos reversveismuito grandes. So utilizados, por exemplo, na confeco de pneus, sola de sapatos etc.

A borracha natural apresenta propriedades elsticas e um elastmero. Ela obtidaa partir do ltex extrado da planta chamada seringueira, aHevea brasiliensis. O processo de

vulcanizao da borracha por aquecimento com enxofre, proposto por Charles Goodyear


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em 1839, conferiu borracha propriedades tais como resistncia mecnica e trmica,expandindo o seu uso em todo o mundo.

Elastmero: polmero que temperatura ambiente pode ser deformadorepetidamente a pelo menos duas vezes o seu comprimento. Uma vez o esforo retirado,ele volta ao formato original. Polmeros que possuem alta elasticidade.

A borracha natural um elastmero. Segundo o historiador Tordesillas, o uso daborracha natural anterior descoberta do continente americano pelos europeus. Osndios usavam bolas feitas com este material, o qual chamavam de Cauchu, que vemde caa, que significa madeira e o-chu, que significa que chora.

Figura 10 - Extrao do ltex da seringueira Hevea brasiliensis e botas fabricadas comborracha natural.


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Os plsticos: polmeros com propriedades

especiais


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Aditivos: modificando as caractersticas de

um plstico

Os plsticos so leves se comparados com a madeira, metais e cermicas. A utilizaode peas de plstico tornou os automveis e avies muito mais leves, portanto, maiseconmicos.

Alm disso, os plsticos so facilmente processveis a temperaturas baixas secomparadas com a temperatura de processamento de outros materiais tais como o ao e oalumnio. Portanto, o consumo de energia relativamente baixo, o que se reflete no custode fabricao.

Muitas outras propriedades tornam o plstico um material verstil: baixacondutibilidade eltrica e trmica; alta resistncia ao ataque qumico de substncias taiscomo o oxignio, cidos, bases etc.

Uma outra vantagem que as resinas plsticas podem ser facilmente misturadascom outras substncias que podem lhes conferir novas propriedades, sendo possvel alterarcor, cheiro, elasticidade, resistncia a impactos, resistncia ao calor e luz etc., ampliandoas possibilidades de aplicaes. Estas substncias so denominadas aditivos. O quadroabaixo mostra os principais aditivos e sua funo:

Quadro 2- Principais aditivos usados na fabricao de plsticos e sua funo.

Aditivo Funo

Plastificante Aumentar a flexibilidade

Estabilizante trmico Evitar a decomposio por aquecimento

Estabilizante UV Evitar a decomposio causada por raios UV solares

Retardador de chamas Reduzir a inflamabilidade

Lubrificante Reduzir a viscosidade

Carga Aumentar a resistncia ao desgaste por abraso e reduziro custo do material

Antioxidante Minimizar a oxidao provocada por oxignio e oznioatmosfricos

Pigmentos Conferir a cor desejada

Antiesttico Evitar eletrizao por atrito

Aromatizante Conferir odores desejados. Mascarar odores indesejados

Biocida Inibir a degradao por microorganismos


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Dependendo da maneira como so obtidos (condies de reaes) e/ou do tipo deaditivo usado, alguns polmeros podem se comportar como elastmero ou plstico, como o caso do poliestireno. Outros, por sua vez, podem ter caractersticas de plstico ou

fibra, como o caso do polister (ver quadro 3).

Quadro 3- Classificao de alguns polmeros quanto s propriedades mecnicas.

Polmero Elastmero Plstico Fibra

Polisopreno

Poliisobutileno

Poliestireno

Poli (cloreto de vinila)

PoliuretanaPolisiloxana

Polietileno

Politetrafluoroetileno

Poli (metil metacrilato)

Fenol-formaldedo

Uria-formaldedo

Melamina-formaldedo

PoliamidaPolister

Celulsicos

Polipropileno

Poliacrilonitrila

Figura 12 - O polmero polister pode ter caractersticas de fibra, como o usado naroupa infantil e de plstico, como o usado na fabricao da piscina.


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Moldando os plsticos para produzir

artefatos

Resina: termo atualmente empregado para designar qualquer matria-primapolimrica no estado termoplstico, sendo fusvel, insolvel em gua, mas solvel emoutros meios lquidos.

At chegar aos consumidores na forma de objetos, as matrias plsticas sosubmetidas a diversas etapas de produo. Uma destas etapas a moldagem.

A mistura composta pela resina polimrica e diferentes aditivos deve ser moldadapara adquirir a forma do objeto desejado. Vrios so os processos de moldagem: vazamento,fiao por fuso, compresso, calandragem, injeo, extruso, sopro etc. Na grande maioriados casos, a mistura passa por um estado fluido, pela ao do calor, com ou sem presso,ou pela adio de um veculo lquido. Os processos mais comuns esto descritos de formaresumida abaixo.

Processo de vazamento: um processo simples pelo qual a mistura vertida ouvazada em um molde, sob a forma de uma soluo viscosa.

Processo de fiao por fuso: a mistura fundida passa atravs de orifcios de

uma placa (fieira), formando filamentos viscosos que se solidificam e soenrolados em bobinas. indicado para obteno de fios.

Processo de compresso: consiste em comprimir a mistura aquecida dentro dacavidade de um molde. Este processo muito usado para termorrgidos.

Processo de calandragem: consiste basicamente na passagem da mistura entrerolos sucessivos e interligados em rotao. indicado na produo de lminas,folhas e filmes de espessura regular.

Processo de injeo: a mistura fundida introduzida no molde por intermdiode presso exercida por um mbolo.

Processo de extruso: a mistura polimrica passa atravs de uma matriz com operfil do objeto desejado e resfriada tornando-se slida. Processo bastantecomum na fabricao de tubos de poli(cloreto de vinila) e polietileno, toutilizados em encanamento de gua, esgotos etc.

Processo de sopro: ideal para obteno de peas ocas pela insuflao de ar nointerior do molde. muito usado na fabricao de frascos a partir de resinastermoplsticas.


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a

b

a

Figura 13 - Mquinas usadas nos processos

de moldagem (a) extrusora (b) calandra

(c) injetora e (d) sopradora. Abaixo bancos

de nibus preparados a partir de processode sopro.

c

c

d


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Conhecendo as propriedades de alguns

plsticos

A seguir so apresentadas algumas das mais importantes famlias de plsticosexistentes atualmente:

bastante comum substituir o nome dos polmeros por abreviaturas. Em geral utilizam-se letras do nome em maisculas. Por exemplo: polipropileno(PP), poliestireno (PS).

Poliolefinas: polmeros derivados de hidrocarbonetos alifticos que apresentam duplaligao, tais como o etileno e o propileno. uma das mais importantes famlias de plsticos,devido ao seu alto consumo mundial (so os plsticos mais baratos e mais populares).

Polietileno PE

um dos plsticos mais conhecidos e utilizados. obtido atravs da polimerizaodo etileno, e dependendo das condies em que o processo realizado, podem-se obtermacromolculas muito grandes, que formam um slido compacto com alta resistnciachamado PEAD, polietileno de alta densidade, muito usado na fabricao de canetas,brinquedos, mveis de jardim etc., ou o PEBD, polietileno de baixa densidade, formadopor macromolculas menores produzindo um material mais flexvel, muito usado nafabricao de sacolas e sacos.

Polipropileno PP

Produzido a partir da polimerizao do gs propileno, este plstico apresentapropriedades como excepcional resistncia a rupturas, boa resistncia a impactos, boaresistncia qumica, boas propriedades eltricas, sendo muito utilizado na fabricao derecipientes. A resina polipropileno, quando reforada com fibra de vidro, torna-se maisresistente e bastante utilizada na indstria de autopeas.


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Poliacrlicos

Poli(metacrilato de metila)

Os mais importantes poliacrlicos so derivados dos cidos acrlico e metacrlico.So materiais caracterizados pela transparncia, brilho e alta resistncia ao impacto e sintempries. O poli (metacrilato de metila), PMMA, muito conhecido pelo nomecomercial Plexiglas. As placas deste polmero podem substituir o vidro por seremtransparentes e so muito resistentes a impactos e a abraso. So usadas na fabricao de

janelas, painis de sinalizao, objetos de decorao, lentes para culos e de contato etc.

Fluoroplsticos : devido presena de tomos de flor fortemente ligados a tomosde carbono, estes polmeros apresentam propriedades como resistncia trmica e eltrica,baixa tenso superficial e no propagam chamas. Suas principais desvantagens so o altocusto e a dificuldade de processamento.

Politetrafluoroetileno PTFE

Conhecido como teflon, este plstico apresenta como principais propriedades a

inrcia qumica, isto , no reage com facilidade, alm de apresentar baixo coeficiente deatrito. O fato de a maior parte das substncias no aderir a uma superfcie revestida deteflon tornou seu uso bastante difundido na fabricao de frigideiras antiaderentes.

Poliamidas PA: so resinas obtidas pela policondensao de policidos e poliaminas.Apresentam excepcional tenacidade e resistncia ao desgaste, alm de baixo coeficiente deatrito, o que lhes possibilita numerosas aplicaes.

Nilon ou Nylon

Existem vrios polmeros que so denominados nilon. O tipo mais comum obtido pela reao de condensao do cido adpico com a hexametilenodiamina. Estenilon, chamado nilon-6,6, uma poliamida que apresenta alta resistncia, que pode sermoldado facilmente e no propaga o fogo, tendo larga aplicao na confeco de fibras

txteis, mais, biqunis, linha de pesca, velcros, pulseiras de relgio etc.


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A inveno do nilon em 1938 foi um sucesso, visto que suas propriedadespermitiram que substitusse a seda natural na fabricao de meias para mulheres. As meias,alm de mais baratas que as de seda, no amassavam e secavam rpido. Quando foram

lanadas pela primeira vez no comrcio americano, 4 milhes de pares de meias foramvendidos em apenas 5 horas! Depois desse incio promissor, o nilon passou a ser usadona fabricao de pra-quedas para atender principalmente indstria blica. Atualmenteeste polmero utilizado na fabricao dos mais diferentes artigos como: redes de pesca,roupas, sacolas etc.

Kevlar

Assim como o nylon, o polmero kevlar uma poliamida. Por ser uma amidaaromtica, classificado como aramida. Destaca-se como um dos materiais sintticosmais resistentes conhecidos. Ele um plstico com uma resistncia to grande, que cordasde kevlar tm substitudo s de ao em muitas aplicaes.

So usados, em geral, na fabricao de produtos resistentes a chamas intensas(roupas para bombeiros), resistentes ao calor (filmes de isolamento para motores),resistentes aos impactos (coletes prova de balas) etc. Seu elevado custo um impedimento

para maiores aplicaes.

Polisteres

Os polisteres, como o prprio nome indica, so polmeros que possuem a funoster. Eles so classificados em saturados ou insaturados, dependendo da presena ou no

de duplas ligaes em suas cadeias. A mistura de algodo (celulose) com polister originaum tecido muito conhecido, chamado de tergal.

Quando nos machucamos ou aps uma cirurgia, nossa pele e tecidos podem ser unidospor linhas e fios, fechando cortes com pontos. Este processo chamado de sutura.

Aps a cicatrizao, o fio usado retirado. No entanto, quando a sutura feita emregies internas de nosso corpo, mais conveniente utilizar fios que possam serabsorvidos pelo organismo. O dexon um tipo de polister utilizado para este fim.


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Poli (tereftalato de etileno)

PET

Polister de grande consumo no Brasil, principalmente devido ao seu uso nafabricao de garrafas para refrigerantes. Caractersticas como excelente resistncia aoataque de substncias, resistncia a deformaes, baixo nvel de absoro de umidade ebaixo custo tornaram o PET um dos plsticos mais consumidos no mundo.

Poliuretanas PU

Utilizadas como espumas macias na fabricao de colches e estofados, ou comoespumas duras na fabricao de embalagens e pranchas de surfe, as poliuretanas soprodutos da reao de condensao de um diisocianato orgnico com um polilcool. Suas

caractersticas dependero dos compostos de partida usados e da tcnica de preparao.

Policarbonatos PC


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Os policarbonatos renem propriedades dos metais leves, do vidro e dos plsticos,tais como resistncia a choques, flexo etc. So semelhantes ao vidro por seremtransparentes, com a vantagem de serem mais resistentes a impactos. Por esta razo so

utilizados na fabricao de janelas de avio e nos chamados vidros prova de balas.Podem ser usados na fabricao de muitas outras peas, como por exemplo,compact discs(CDs), mamadeiras, lentes etc.

Silicones

Poli(dimetil siloxano)

Cada vez mais conhecidos por suas aplicaes no domnio das cirurgias plsticas,os silicones ou siliconas so polmeros contendo longas cadeias de silcio e oxignio. Elesapresentam caractersticas importantes como: inrcia qumica, estabilidade frente a

variaes de temperatura e so atxicos. Com massas moleculares relativamente pequenas,so obtidos geralmente na forma de leos, sendo empregados na impermeabilizao desuperfcies (ceras em polimento de automveis). Silicones com maiores massas molecularestm consistncia de borracha e so usados na vedao de janelas e boxes de banheiro.

Silicones com massas moleculares muito grandes apresentam alta resistncia trmica eso utilizados em objetos esterilizveis, como chupetas e bicos de mamadeiras.

Figura 14 - prtese de silicone colocada atravs de processo cirrgico no interior docorpo humano.


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Os plsticos e o meio ambiente

Uma das razes que fazem os plsticos serem materiais de uso cada vez mais difundido a sua durabilidade, conseqncia de sua estabilidade estrutural, que lhes confere resistnciaaos diversos tipos de degradao (fotodegradao, quimiodegradao, biodegradao). Algunstipos de plsticos, por exemplo, necessitam de sculos para se degradar.

Se a durabilidade dos plsticos uma vantagem, por outro lado, representa um srioproblema ecolgico, pois so muito usados na fabricao de embalagens usualmente descartadasaps utilizao e que vo se acumulando ao longo do tempo na natureza, provocando umaforte poluio visual. O plstico tornou-se um smbolo da sociedade de consumo descartvel

e atualmente o segundo constituinte mais comum do lixo, aps o papel.Entretanto, a opo de no utilizar as matrias plsticas considerada invivel por

muitos especialistas, que afirmam que a substituio destes por outros materiais tais comopapel, madeira, vidro e metais, implicaria o aumento de volume e peso do lixo, e oconseqente aumento dos custos com coleta e tratamento. No podemos esquecer que asubstituio de embalagens plsticas por papel significa um aumento no consumo dervores e destruio de florestas, que um problema grave no Brasil.

As diferentes comunidades em nosso planeta, principalmente os habitantes degrandes cidades, enfrentam atualmente um grande desafio: solucionar o problema do

lixo. Tm sido necessrios aterros sanitrios cada vez maiores, e, portanto, mais distantesdos centros urbanos, para acolher o impressionante volume de lixo que produzimosdiariamente.

a b

Figura 15 - (a) Coleta seletiva de lixo (b) Lixo.

Curiosamente, o plstico tem um papel importante na construo de aterrossanitrios, quando so usados como selantes, evitando que os produtos oriundos dadecomposio do lixo penetrem nos solos e lenis de gua.


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Ecologistas tm apresentado argumentos bastante convincentes de que, para seresolver o problema do lixo, teremos de adotar novas atitudes, que envolvem: reduo noconsumo, reutilizao de materiais e reciclagem. Esta nova postura uma exigncia cada

vez maior das sociedades modernas que aspiram a um crescimento racional, baseado nochamado desenvolvimento sustentvel.

Desenvolvimento auto-sustentado: modelo de desenvolvimento socio-econmicoque no agride o equilbrio ecolgico.

Com estas prticas, alm de atenuar de forma significativa o problema da destinaodo lixo, economizaremos matria-prima. No caso dos plsticos, isto particularmenteimportante, j que as matrias-primas utilizadas na sntese dos mesmos so provenientesessencialmente do petrleo e gs natural, de grande consumo e com reservas limitadas.Portanto, devemos buscar novos materiais para substituir determinados plsticos edesenvolver novas rotas de sntese que partam de recursos renovveis, como, por exemplo,o lcool etlico, obtido atravs da fermentao da sacarose extrada da cana-de-acar, napreparao de eteno, um monmero muito usado na produo de plsticos.

Em relao reciclagem, vale ressaltar que projetos em grandes escalas s seefetivaro se forem economicamente viveis. Para tanto, necessrio que exista coletaseletiva do lixo, isto , a separao e identificao dos diferentes materiais plsticosdescartados. Isto possvel j que os plsticos possuem propriedades diferentes, tais como

a densidade, que facilita o processo de separao.A reciclagem de plsticos ps-consumo no Brasil de 17,5%, um percentual muito

positivo em comparao taxa europia, que gira em torno de 22%, e o que particularmente importante, a reciclagem em nosso pas tem crescido 15% ao ano.

A reciclagem pode ser tambm pr-consumo, ou seja, acontecer nas prpriasindstrias que aproveitam resduos plsticos, tais como aparas, rebarbas, sobras e matrias-primas fora de especificao. Estes resduos so considerados materiais nobres, pois noesto misturados a outros e no necessitam passar pelas etapas de separao e lavagem.

Para facilitar o processo de reciclagem, as indstrias colocam smbolos padronizadospela ABNT nos objetos para identificar os tipos de plsticos mais utilizados. Assimtorna-se mais fcil a realizao de triagens.

Polietileno Tereftalato Polietileno de Alta Densidade Policloreto de Vinila

Polietileno de Baixa Densidade Polipropileno Poliestireno Especiais


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Um dos processos de reciclagem de plstico mais desenvolvidos atualmente apirlise. Por meio dele, o plstico aquecido e suas molculas se rompem dando incio sua transformao em leo e gases. Esses gases so reaproveitados como matria-prima

na indstria petroqumica.A reciclagem mecnica consiste na converso de plsticos descartados aps o

consumo em grnulos que podem ser reutilizados na produo de outros artigos comosacos de lixo, solados, pisos, mangueiras, componentes de automveis, embalagens noalimentcias etc.

Plsticos biodegradveis

Literalmente, ou decompondo a palavra em seus dois elementos,biodegradabilidade quer dizer a capacidade de um material ser degradado sob a ao deelementos vivos.

Para que a biodegradao ocorra, alm dos parmetros biolgicos (ao dos animais,vegetais e microorganismos), necessrio levar em considerao os parmetros fsicosenvolvidos no processo (temperatura, presso, ao mecnica dos ventos, chuva e neve,ocorrncia de alagamentos, ao da luz etc.), a composio qumica da gua, do ar e dosolo. A biodegradabilidade no , portanto, resultado de uma simples ao demicroorganismos, porque as condies nas quais eles atuam devem ser consideradas.

No Brasil, esto sendo desenvolvidos plsticos biodegradveis que se dissolvemem contato com a gua ou a terra. Produzidos com resinas provenientes da cana-deacar, milho, trigo e batata, estes materiais esto sendo apontados como ecologicamentecorretos.

Estes novos plsticos devero ser utilizados em produtos de consumo rpido comotalheres, aparelhos de barbear, pentes, cotonetes, absorventes higinicos, fraldas eutenslios mdico-hospitalares (cateteres, seringas etc.).

Na Europa j existem sacos para embalar mudas de plantas que so absorvidospela terra e algumas indstrias norte-americanas esto produzindo brinquedos de

plsticos biodegradveis. A produo ainda pequena devido ao preo elevado: porexemplo, o quilo de plstico sinttico custa em torno de US$1,60, enquanto obiodegradvel varia de US$ 4 a US$ 10.


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Quadro 4- Principais caractersticas do PVC relacionadas s suas inmeras aplicaes.

Principais caractersticas Utilizao Ilustrao

considerado o material quemelhor conserva o sangue. No txico.

So convenientes paraambientes corrosivos (beira-mar) pois so resistentes sintempries (sol, chuva, ventoe maresia).

Produtos mdico-hospitalares:embalagens para medicamentos,bolsas de sangue, tubos paratransfuso e hemodilise, artigoscirrgicos, alm de pisos de salasde hospitais.

Janelas com grande resistncia smudanas de clima e passagemdos anos.

So slidos, resistentes achoques e fceis de lavar.

So leves, o que facil ita omanuseio, no afundam na

gua. No so txicos e sobaratos.

Fceis de moldar, variedade deaspectos (cor, brilho,transparncia) e baixo custo.

Impermeveis aos gases.

Flexveis e resitentes, facilmentetransportados e manipuladosgraas ao seu baixo peso.

Revestimentos de paredes e pisosdecorativos.

Brinquedos e artigos inflveiscomo bolas, bias, colches e

barcos.

Artigos escolares.

Embalagens usadas paraacondicionar alimentos,

protegendo-os contra umidade ebactrias.

Tecidos espalmados decorativos etcnicos que so usadosprincipalmente para mveis,vesturios, malas e bolsas.Revestimento de interior deveculos.

O quadro abaixo destaca as diversas caractersticas e aplicaes do PVC:


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So transparentes e leves.Impermeveis a gases elquidos.

Facilidade de moldagem e demanuteno. Bom isolantetrmico, eltrico e acstico.

Resistentes e leves, podem sertransparentes e coloridos.Baixo custo.

Resistem bem ao tempo, aosraios UV, corroso e abraso.

Impermeabilidade e resistnciaa produtos qumicos. Baixocusto.

Resistentes s variaesclimticas e de fcilmanuteno. Resistente aode fungos, bactrias, insetos e

roedores.

Garrafas para gua mineral.

Estruturas de computadores,assim como peas tcnicasdestinadas indstria eletrnica.

Tubos e conexes utilizados nacanalizao de gua e esgotos,mangueiras.

Laminados util izados paraembelezar e melhorar painis demadeira e metal, laminadosimpermeveis util izados empiscinas, tneis, tetos etc.

Frascos para acondicionarcosmticos e produtos domsticos.

Mveis de jardim.


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Como o processo de obteno do PVC em

Alagoas

O PVC preparado a partir do monmero monocloreto de vinila. A reao aseguinte:

Como podemos observar acima, o poli (cloreto de vinila) possui tomos de cloroem sua estrutura. a presena deste elemento em sua composio qumica que torna oPVC um polmero resistente propagao de chamas. Vrios aditivos podem ser utilizadosna preparao de resinas PVC levando obteno de materiais com diferentes propriedadese caractersticas, abrindo o leque de possibilidades de utilizao.

Este plstico composto de cloro, carbono e hidrognio. A porcentagem em massa de 56,8% de cloro, 38,4% de carbono e 4,8% de hidrognio.

O monmero utilizado na preparao do PVC, o monocloreto de vinila, preparadoa partir do dicloroetano, que, por sua vez, resultado da clorao do eteno. O cloronecessrio para esta reao qumica obtido atravs da eletrlise de uma soluo aquosade cloreto de sdio, tambm denominada salmoura.

O cloreto de sdio, que existe abundantemente na natureza, o sal utilizado emnossa alimentao. A gua do mar contm este sal, em soluo, misturado com outrassubstncias. Ele pode ser tambm encontrado puro em depsitos naturais na forma domineral denominado sal-gema. No Brasil estes depsitos encontram-se principalmente

nos Estados de Sergipe, Alagoas e Amazonas. Alagoas possui aproximadamente 12 % dasreservas brasileiras de sal-gema.

As jazidas de sal-gema de Alagoas esto sendo atualmente exploradas pela indstriapetroqumica Braskem, que transforma o sal em dois produtos principais: o cloro e a soda.

Em linhas gerais, o processo consiste na dissoluo do cloreto de sdio (sal-gema)em gua (a unidade de extrao atualmente localizada no Bairro do Mutange em Macei),obtendo-se a salmoura, que submetida ao processo de eletrlise.

Na eletrlise da salmoura obtm-se cloro, soda custica (soluo aquosa de hidrxido

de sdio) e hidrognio. O processo global pode ser representado pela seguinte reao:


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2 NaCl + 2 H2O 2 NaOH + Cl2 + H2

sal comum gua hidrxido de sdio(soda)

cloro hidrognio

A Unidade de Cloro-Soda da Braskem, situada na praia da Avenida em Macei,produz cerca de 400 mil ton/ano de cloro e cerca de 450 mil ton/ano de soda custica.

A soda custica tem vrias aplicaes, sendo muito usada nos seguintes processos:

- digesto da madeira para a obteno de celulose usada na fabricao de papel;

- produo de sabonetes, pasta de dentes, sabes e detergentes;

- reaes de neutralizao na indstria petroqumica;

- produo de alumina para as indstrias de alumnio.As aplicaes do cloro so muito diversificadas, destacando-se:

- produo de resinas de PVC poli(cloreto de vinila);

- na indstria de papel e celulose.

- fabricao do silcio empregado em microprocessadores eletrnicos;

- produo de pigmentos brancos para tintas;

- na indstria metalrgica;

- preparao de defensivos agrcolas.

O cloro produzido levado a reagir com o eteno, para produzir o dicloroetano, oqual transformado a seguir no monocloreto de vinila, que o monmero utilizado napreparao do PVC:

O eteno utilizado neste processo proveniente do Estado da Bahia e chega atAlagoas por uma tubulao denominada etenoduto, que tem cerca de 470 km de extenso.Ele obtido partir do petrleo, uma fonte de recursos naturais no renovvel.

Existem outras alternativas para obteno de eteno: obteno partir do gs naturale partir da desidratao do lcool etlico proveniente da fermentao do caldo de cana-de-acar. As duas alternativas so importantes no Estado de Alagoas, visto que possumosgrandes reservas de gs natural e temos um dos setores sucroalcooleiros mais importantes

do pas.

H2C CH2 + Cl2 ClCH2CH2Cl

eteno cloro dicloroetano

HCl

H2C CHCl

cido clordrico

monocloreto de vinila


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As maiores restries relativas ao uso do PVC se devem ao fato de ser uma resinaque contm cloro em sua composio qumica. O cloro e seus derivados so alvo freqentede questionamentos quanto aos seus efeitos sobre o meio ambiente.

Algumas restries ambientais utilizao de cloro j tiveram reflexos sobre omercado deste produto, tais como:

- proibio do uso de BHC (hexacloreto de benzeno) e DDT (dicloro-difenil-tricloroetano), defensivos agrcolas de grande importncia no passado;

- restrio ao uso de cloro para branqueamento de polpa de celulose e papel,resultando na criao de tipos especiais de produtos destinados a pases quefazem este tipo de exigncia: celulose livre de cloro;

- restrio ao uso e emisso de solventes clorados;

- proibio do uso de compostos clorofluorcarbonados, que prejudicam a camadade oznio.

Entretanto, em relao ao PVC no existem estudos cientficos que sejamconsistentes o suficiente para restringir seu uso. Devido sua estrutura molecular, o PVC matria-prima de desenvolvimento sustentvel. Ele obtido principalmente a partir deinsumos provenientes do sal marinho ou da terra (sal-gema), uma fonte praticamenteinesgotvel de matria-prima, e, em menor proporo de insumos provenientes de fontesno renovveis (petrleo e gs natural). Vale resaltar que existe tecnologia disponvel paraa substituio dos derivados de petrleo e gs pelos de lcool de origem vegetal, como porexemplo, o lcool etlico produzido a partir da cana- de-acar.

Uma outra importante caracterstica do PVC o fato de ele ser um material reciclvel.No Brasil a reciclagem do PVC realizada h vrios anos e envolve uma estrutura industrialorganizada. O PVC reciclado utilizado na camada central de tubos de esgoto, em reforospara calados, juntas de dilatao para concreto, perfis, cones de sinalizao etc.

Apesar de ser uma indstria de grande importncia para o Estado de Alagoas, poisgera empregos e divisas, uma das unidades da Braskem, antiga Salgema, foi instalada emum local inadequado, situando-se dentro da cidade de Macei, entre a praia da Avenida ea Lagoa Munda, causando um enorme impacto ambiental.


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Os plsticos atravs da Histria

As matrias plsticas sintticas surgiram na segunda metade do sculo XIX. At ento,objetos como pentes, fivelas, botes, eram fabricados com cascos e chifres de animais (entreeles, o marfim, feito de presas de elefantes), criando na poca um srio problema: milharesde animais foram dizimados.

Teve incio ento a busca pela obteno de novos materiais que substitussem os deorigem natural, notadamente o marfim. O interesse de algumas empresas era tamanho queuma companhia americana, fabricante de bolhas de bilhar, chegou a oferecer prmios paraquem apresentasse um material que substitusse o marfim.

Foi o americano John Wesley Hyatt que conseguiu preparar o nitrato de celulose,material fcil de ser moldado e com propriedades interessantes. Este material chamado decelulide, foi largamente utilizado na fabricao de brinquedos, tintas, vernizes e na fabricaode pelculas fotogrficas e filmes. Porm, ele apresentava uma grande desvantagem: ainflamabilidade. No foi por acaso que a indstria cinematogrfica perdeu grande parte de seuacervo atravs de incndios de filmes de celulide. Este material foi substitudo pouco tempodepois pelo acetato de celulose, mais resistente s chamas.

Um outro material bastante utilizado na poca chamava-se galalite, resina obtida apartir da casena do leite e do aldedo frmico, muito utilizada na fabricao de pentes, escovas,guarda-chuvas etc.

Em 1909, um qumico belga chamado Baekland descobre as resinas formol-fenlicas,cuja explorao desde 1920, com o nome de baquelite, inicia a chamada Era dos Plsticos.Da em diante, a explorao dos plsticos s cresceu, visto que suas propriedades isolantespermitiam a utilizao na indstria eltrica e em vrios outros campos. A partir de 1940,especialmente durante a Segunda Guerra Mundial, a indstria dos plsticos cresceu na Europacom a fabricao em grande escala do PVC, que veio substituir a borracha natural (de difcilimportao, na poca) em algumas aplicaes. Na Alemanha, esforos de cientistas foramrealizados na preparao da borracha sinttica.

Nesta mesma poca, surge na Amrica a primeira poliamida, chamada nylon, que veiosubstituir em parte as fibras txteis naturais, particularmente a seda, que era rara e cara. Aspesquisas realizadas pelo cientista Carrothers tinham a inteno de preparar um material quese assemelhasse com a seda natural, em beleza e resistncia, mas que fosse mais barato. Asmeias para mulheres fabricadas com o novo material foram um estrondoso sucesso de vendas:no amassavam, secavam rpido e eram baratas. Em um ano, cerca de 64 milhes de pares demeias foram vendidos nos Estados Unidos. O nylon foi tambm usado na fabricao de pra-quedas durante a segunda guerra mundial. At hoje um material muito utilizado.

A partir de 1950 cresce a explorao do petrleo e surge a indstria petroqumica. Autilizao de derivados obtidos a partir do craque do petrleo, tais como o etileno, o propileno,o acetileno, o benzeno, o fenol etc., na sntese de polmeros permitiu o aparecimento denumerosas matrias plsticas. A Era dos Plsticos se consolida.


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O Tema Plsticos na Educao Bsica

Os Parmetros Curriculares Nacionais (MEC, 1998) trazem orientaes para oensino bsico de Qumica, assinalando que este deve possibilitar ao aluno uma compreensodos processos qumicos em estreita relao com as aplicaes tecnolgicas, enfocandoconcomitantemente suas implicaes ambientais, sociais, polticas e econmicas. Paratanto, o ensino de Qumica deve ser menos abstrato e realizado de maneira contextualizada.

Considerando que a disciplina Qumica no envolve saberes estanques ecompartimentados, mas que se relacionam e se complementam com os conhecimentosde outras reas, necessrio trabalhar os contedos de maneira interdisciplinar.

No mundo tecnolgico em que vivemos, o qumico o artfice da matria, pois capaz de transform-la para obter produtos com propriedades especficas para usos bemdeterminados. Compreender estes processos de transformao e suas implicaes necessrio para a formao do cidado. Portanto, a introduo no ensino bsico de temasque tratam da extrao, processamento e utilizao de recursos naturais para sobrevivnciahumana essencial.

O tema Plsticos relevante e atual e pode contribuir para a realizao de umensino contextualizado, investigativo e interdisciplinar.

Neste aspecto o ensino de Qumica no Brasil precisa avanar. Estamos de fatoatrasados quando se considera que, j em 1981, nos Estados Unidos, pesquisadoressugeriam a introduo da qumica dos polmeros nos currculos da Educao Bsica. Umadas razes apontadas foi a constatao que, 40 a 60% dos qumicos que trabalham emindstrias, esto ligados rea de polmeros e plsticos. At hoje em Alagoas, nem as

escolas da educao bsica nem a Universidade e demais faculdades tratam deste tema demaneira adequada.


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Um projeto de trabalho sobre o tema

Plsticos

Uma das maneiras de se realizar um ensino contextualizado e multidisciplinar atravs do desenvolvimento de projetos de trabalhos que podem servir para organizar osconhecimentos dando um sentido global aos contedos, promovendo a abordagem deum tema por mltiplas perspectivas, contribuindo para uma aprendizagem significativa.

Atravs do desenvolvimento de projetos temticos, os alunos so incentivados auma postura mais participativa, crtica e autnoma, o que propicia o desenvolvimento decompetncias e habilidades diversas.

O estudo dos plsticos um tema bastante interessante para se desenvolver umprojeto na rea de Qumica. A abordagem deste tema pode promover a aquisio deconhecimentos bsicos desta disciplina, tais como: conceito de substncias e misturas,propriedades fsicas e qumicas das substncias, as foras intra e intermoleculares, princpiosbsicos da qumica do carbono, estudo de funes orgnicas etc.

Alm disso, este estudo dever permitir conhecer as caractersticas das matriasplsticas e compreender por que elas so to presentes em nosso dia-a-dia e quais asconseqncias ambientais, sociais e econmicas advindas deste uso to difundido.

Durante a realizao do projeto, vrias atividades visando a busca de informaespodem ser realizadas: pesquisas em diversas fontes de informaes tais como livros, revistas,

jornais, internet, entrevistas com especialistas etc.

Uma das atividades recomendadas seria a realizao de uma visita a uma indstriaou instalao comercial envolvida na produo de plsticos, que dever permitir umaabordagem mais contextualizada. Em Alagoas possvel visitar empresas que atuam narea, desde a produo de petroqumicos bsicos, passando pelos petroqumicos finos (PVC),at a produo e venda de produtos plsticos para consumo, assim como empresas ouorganismos envolvidos na reciclagem destes materiais.

A visita pode se situar em diferentes momentos do desenvolvimento do projeto. Serealizada no incio, pode funcionar como agente motivador, despertando a curiosidade dosalunos frente s mais variadas questes envolvendo o tema. Se feita durante odesenvolvimento do projeto, alm de servir de estmulo para os alunos, poderia funcionarcomo facilitadora do ensino de contedos que explicam a tecnologia de produo. Se a visitafor realizada ao final do projeto, pode servir para que os alunos reflitam sobre os assuntostratados e, atravs desta reflexo, professores e alunos tirem suas concluses a respeito doscontedos estudados, ou seja, pode ser usada como atividade de fechamento do projeto.

importante que os alunos sejam estimulados a criar um ndice de tpicos a sereminvestigados no projeto, e que durante o desenvolvimento do projeto, sejam tratados

contedos conceituais, procedimentais e atitudinais, exemplificados a seguir:


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1. Exemplo de contedos conceituais: entendimento do que um plstico e suas principais caractersticas; como os plsticos so preparados?;

por que e quando foram desenvolvidos os primeiros plsticos?; quais os problemas ambientais advindos do uso dos plsticos ?; relao entre propriedade, custo de produo e uso dos plsticos.

2. Exemplo de contedos procedimentais aprender a fazer perguntas que ajudem a conhecer aspectos do tema (busca de

informaes); aprender a selecionar informaes mais importantes de um texto ou outros

documentos; elaborar hipteses a partir de novas informaes; aprender a interpretar dados;

aprender a organizar um texto; aprender a fazer resenhas.

3. Exemplo de contedos atitudinais tomar conscincia da importncia dos plsticos para a sociedade; tomar conscincia da necessidade do uso racional do petrleo e de qualquer

outra fonte de recursos naturais; refletir sobre as conseqncias dos avanos cientficos e tecnolgicos; ter atitude de defesa e conservao do meio ambiente; desenvolver postura crtica diante da influncia do desenvolvimento tecnolgico

nas condies de vida e trabalho das pessoas; desenvolver boas atitudes diante das atividades em grupo: respeito s normas

estabelecidas para realizao do trabalho, e s idias dos membros do grupo; desenvolver esprito de colaborao e iniciativa.

Com relao visita a uma empresa envolvida na produo ou reciclagem de plsticos,para que seja bem-sucedida e possa trazer subsdios para o trabalho, interessante que professorese alunos elaborem um elenco de questes e preparem o roteiro da visita. Entre vrias questesimportantes, destacamos: O que a indstria produz? Quais so as matrias-primas utilizadas?Como o processo de produo? Quem so os consumidores dos produtos? Quais so as fontesde energia utilizadas na indstria? Qual o destino de resduos e efluentes? Quantas pessoastrabalham na empresa? Quais etapas nos processos de fabricao dos produtos so automatizadas?Qual a formao dos profissionais que atuam na indstria? Quais so as normas de seguranaadotadas?Quais so as formas de transporte de matrias-primas e produtos? Quais so os cuidadosda estocagem de produtos qumicos? Qual a importncia da indstria para a regio?

Um projeto de trabalho relativo ao tema plstico pode se constituir numa timaoportunidade para se tratar de questes e contedos que vm sendo negligenciados e atmesmo ignorados nas escolas de Alagoas, considerando-se que os polmeros sintticos,plsticos, resinas, tintas, vernizes, esto, cada vez mais, presentes em nosso dia-a-dia. Odesenvolvimento de projetos deste tipo colabora para a realizao de uma educao bsica

de qualidade, pois contribui para a autonomia dos alunos, preparando-os para a vida.


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Crdito das Ilustraes:

www.containerandpackaging.com

www.institutodopvc.orgwww.jorplast.com.brwww.lajeado.com.brwww.norfix.fr/nordicwww.plasvanessa.hpg.com.brwww.rebeli.com.brwww.uol.com.brwww.alexis4u.comwww.onlinetp.comwww.brasplast.com.brwww.rioverdeindaial.com.brwww.seskate.com/build/elite.htmwww.aviationboom.comwww.unb.br/iq/labpesq/lateq/www.regentimpex.comwww.ropa.todotelas.clwww.guiazamora.comwww.academiasonline.com.brwww.procorpus.com

www.institutodopvc.org

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