Polímeros

Cadeia polimérica

    A palavra “poli” em “polímero” significa “muito”. Um polímero é uma macromolécula formada pela repetição de unidades estruturais menores, que são denominadas monômeros, ligadas covalentemente. O nome da reação de formação dos polímeros é a polimerização é uma reação em que as moléculas menores, monômeros, se combinam quimicamente para formar moléculas longas, mais ou menos ramificadas com a mesma composição centesimal. Estes podem formar-se por reação em cadeia ou por meio de reações de poliadição ou policondensação. A polimerização pode ser reversível ou não e pode ser espontânea ou provocada, por calor ou reagentes. 

       Simplificadamente, uma reacção de polimerização pode ser equacionada da seguinte forma:

Monômeros:....+ A + A + A + A +.... → Polímero:...-(A-A-A-A)-....

Polímeros de adição:

    Polímeros formados através de uma reação de adição, a partir de um único tipo de monómero.

n (etileno) → polietileno

n (CH₂ = CH₂) → (- CH₂ - CH₂ -) _n

Ex: Polietileno - Polipropileno - PVC - Borracha natural -Borracha fria - Teflon

  Polímeros de condensação:

    Polímeros formados através de uma reação de condensação, a partir de um único tipo de monômero com eliminação de uma molécula pequena, geralmente a água ou HCl.

n (α-glicose) → amido + n H₂O

n (C₆H₁₂O ₆) → (C₆H₁₀O ₅) _n + n H₂O

Ex: Amido - Celulose - Proteínas

  Copolímeros:

    Polímeros formados através de uma reação de adição ou condensação, a partir de mais de um tipo de monômero.

n (eritreno) + n (estireno) → buna S

n (CH₂ = CH - CH = CH₂) + n (C ₆H ₅ - CH = CH₂) → [- CH₂ - CH = CH - CH₂ - CH₂ - CH (C ₆H ₅) - ] _n

n (ácido terefáltico) + n (etileno glicol) → poliéster dracon + n H₂O

n [HO - C( = O ) - C ₆H ₄ - C ( =O ) - OH ] + n ( HO - CH₂ - CH₂ - OH )→ [- C( = O ) - C ₆H ₄ - C( =O ) - O - CH₂ - CH₂ - O - ] _n + 2 n H₂O

Ex: Baquelite - Nylon - Poliestireno 

    Macromoléculas são moléculas orgânicas de elevada massa moléculas. Não esquecendo-se que para ser uma macromolécula polimérica, deve-se apresentar unidades de repetição.

    De fato os polímeros são um dos materiais mais usados no nosso dia a dia. Para qualquer lado que nos viramos encontramos um exemplo de um polímero, na maioria das vezes sintéticos. E ouvimos chamar-lhes muitos nomes geralmente começados pelo radical POLI-.

Teflon- revestimento antiaderente

    Como exemplos de polímeros podemos citar: O polietileno (sacos de plástico das compras e dos brinquedos); O policarbonato (CD´s); O poliestireno (copos que mantém as bebidas frias ou quentes); O polipropileno (películas para embrulhar os alimentos); O Teflon (revestimentos antiaderentes das frigideiras); O poliéster (roupas); O nylon (roupas, cordas e tapetes); O Kevlar (canoas e coletes à prova de bala); entre outros.

Polietileno

  

     

Como os polímeros podem ser classificados?

    O polímeros podem ser classificados como naturais e sintéticos.

Poli-isopropeno polímero fundamental para
formação do látex (borracha)

     - Polímeros naturais: Ocorrem na natureza. ex: Celulose, proteínas, DNA, entre outros.

Enfeite feito a partir do Polietilenotereftalato (PET)

     - Polímeros sintéticos: Surgiram com a necessidade de imitar os polímeros naturais. São produzidos pela síntese, ou seja, processo de obtenção de compostos químicos a partir de substâncias mais simples. 

      Os polímeros artificiais ficaram popularmente conhecidos como plástico, tornando-se possível a fabricação de: sacolas, canos, panelas, colas, entre outros objeto úteis para o nosso dia a dia.

    Polímeros de adição e de condensação:

     -Polímeros de adição: Ocorre por reação de adição. Na reação de adição, moléculas menores são adicionadas umas as outras para a formação da macromolécula. Para que ocorra uma reação química de polimerização por adição a condição básica é que exista ligação dupla entre átomos de carbono.

Isso se deve ao fato de que em uma ligação dupla entre carbonos existe uma ligação extremamente forte que é chamada de ligação sigma e uma ligação mais fraca que é chamada de ligação pi.

    Essa ligação pi é quebrada na presença de catalisadores que propicia a formação de radicais livres. São esses radicais que vão participar da reação química de polimerização.

Tipos de polímeros de adição e condensação

     - Polímeros de condensação: Ocorre entre agrupamentos funcionais, normalmente entre ácidos carboxílicos e poliácidos ou ácidos carboxílicos e poliaminas.

Essa reação é caracterizada pela eliminação de moléculas menores, normalmente moléculas e água, ácido clorídrico ou de amônia.

Polímeros de condensação

Consequências causadas pelos polímeros sintéticos não degradáveis e sua solução

    Com o crescimento da produção dos polímeros sintéticos (plásticos) em todo o mundo, os problemas ambientais se tornaram cada vez mais visíveis. A poluição ambiental, alterações climáticas, aumento do acúmulo de lixo e até mesmo a morte de animais de grande e pequeno porte, pode ter por uma das principais causas a produção exagerada de plástico. Algumas soluções foram apresentadas, como a própria reciclagem, mas nada que ajudasse significativamente esses problemas, afinal mesmo reciclando o plástico, ele continua sendo um poluidor em potencial e continuará levando séculos e séculos para se decompor totalmente.

    Numa época em que ocorre o aquecimento global do planeta, a exaustão dos recursos fósseis se aproxima, ou seja, uma deterioração do ambiente terrestre, busca-se com mais ênfase uma solução alternativa a escalada dos derivados do petróleo. Entre as linhas mestras da estratégia biotecnológica, lançada recentemente, pode-se encontrar o "plástico biodegradável" como um dos itens para a utilização eficaz da biomassa.

    Essa tecnologia está em pleno desenvolvimento e por ser sustentável, oferece ótimas oportunidades de crescimento. Estende-se a uma abrangente área de aplicações industriais e se utilizam dos mesmos equipamentos de transformação e de laboratório dos plásticos fósseis combustíveis. 

Poluição gerada pelos plásticos

Ingestão de alimentos por animais,
ocasionando milhares de mortes

Polímeros sintéticos biodegradáveis

O que são Bioplásticos?

    Os bioplásticos são plásticos biodegradáveis produzidos por biopolímeros e por resíduos agropecuários, como por exemplo a cana-de-açúcar, soja, batata, amido de arroz, entre outros.

    Os plásticos  biodegradáveis são uma tendência internacional e já são produzidos comercialmente, ainda em escala significativamente reduzida, nos Estados Unidos e na Europa.

Ciclo estrutural dos bioplásticos

    Na área da agricultura os bioplásticos abrem oportunidades de produção agroindustrial dentro do conceito de "Biorefinaria". Deste modo, um polímero que possui uma fonte natural é obtido usando-se apenas insumos naturais, inclusive a energia. Esses materiais produzidos, em contato com um ambiente biologicamente ativo, presença de bactérias e fungos, associado à temperatura e umidade, é transformado novamente em CO2 e água, concluindo o ciclo da vida sem impactar o meio ambiente (figura a cima). As culturas de maior interesse atualmente são as de milho, batata, cana de açúcar, mandioca, amido de arroz, soja e pode-se concluir os derivados e subprodutos do Biodiesel como potencial para a produção desses materiais.

Quais são os seus benefícios?

    Diferente dos outros tipos de polímeros sintéticos já produzidos, os bioplásticos não possuem petróleo em sua composição, levando assim somente alguns meses para a sua total degradação.

    Se descartados corretamente seus benefícios podem ser:

-  Sua reciclagem é natural, já que a decomposição produz somente biomassa, CO2 e água;

-  Sua degradação é absurdamente menor se comparada a um plástico normal; 

-  Mesmo gerando CO2, produz 68% menos gás estufa do que o plástico fóssil-combustível

   (plástico comum).

Plástico biodegradável produzido a partir de substâncias naturais

Como descartar meus polímeros adequadamente?

Compostor artesanal

Reciclagem de lixo

    Assim como os bioplásticos, todos os outros polímeros feitos artificialmente devem ser descartados corretamente, devemos sempre reciclá-los, para podermos tentar o meio ambiente ao máximo preservar.

    O descarte dos bioplásticos deve ser feito a partir da compostagem, que é o conjunto de técnicas aplicadas para controlar a decomposição, obtendo no menor tempo possível um composto rico em húmus e nutrientes.

A caminho de um mundo melhor

    Na era "verde" em que vivemos, podemos concluir que o bioplástico aparece como uma tecnologia emergente e como uma grande alternativa para a agricultura, para a indústria e para o meio ambiente. Tem chamado as atenções por ser um material polimérico que não sobrecarrega o meio ambiente e também por sua natureza se harmonizar com os organismos.

Links relacionados:

http://www.unicamp.br/unicamp/unicamp_hoje/ju/outubro2003/ju233pag08.html

http://www.institutocarbonobrasil.org.br/negocios_e_novas_tecnologias/noticia=720785

http://www.unisalesiano.edu.br/encontro2009/trabalho/aceitos/CC36939464859.pdf

http://agoravai.com.br/?page_id=37

http://www.setorreciclagem.com.br/modules.php?name=News&file=article&sid=1337

http://www.youtube.com/watch?v=1iKUEPxcIBg&feature=player_embedded

http://eco4planet.com/blog/2009/07/reciclagem-de-plastico-saiba-como-funciona/

http://www.biomater.com.br/images/cilo.gif

http://www.setorreciclagem.com.br/modules.php?name=News&file=categories&op=newindex&catid=13

http://bbel.uol.com.br/comportamento/post/bioplastico--o-plastico-que-nao-agride-o-meio-ambiente.aspx

http://www.youtube.com/watch?v=qouv-b0VT1A&feature=related

http://samuelrobaert.blogspot.com.br/2009/08/plasticos-biodegradaveis.html

http://bioplasticnews.blogspot.com.br/2008/12/principais-famlias-de-bioplsticos.html