Química 12º - "Polimeros e reciclagem dos plásticos"

João Miguel Pereira
joaofreigil@hotmail.com

Propriedades do polímeros
Dependem:
» da constituição da unidade respetiva (tipos de átomos e
ligações entre eles)
Exemplo:
O polietileno, cujo as moléculas são constituídas apenas por
átomos de carbono e hidrogénio, tem uma rigidez inferior à
poliamida, que contem átomos de carbono, hidrogénio,
oxigénio e azoto, os quais promovem uma ligação mais forte
entre as cadeias.
João Miguel Pereira | joaofreigil@hotmail.com

Dependem:
» do tamanho das cadeias
Quanto maior o tamanho da cadeia maior é a
temperatura de fusão do material.

Dependem:
» Das ramificações das cadeias
Materiais constituídos por polímeros com cadeias
lineares sem ramificações são mais facilmente
compactados, diminuindo-se o volume e
consequentemente aumentando-se a densidade.

Um polímero com cadeias sem ramificações é mais
resistente a tração, mais denso e tem uma temperatura
de fusão maior do que a do mesmo polímero com
cadeias ramificadas.
Exemplo:
O polietileno de baixa densidade apresenta algumas
ramificações na cadeia, já o polietileno de alta
densidade possui as cadeias quase todas lineares.

Dependem:
» do tipo de ligações entre as cadeias
Exemplo:
A existência de grande numero de ligações covalentes
entre as cadeias faz com que o polímero seja duro,
rígido e frágil.

Após a síntese dos polímeros, realiza-se uma operação
chamada “composição do polímero”, que consiste na
adição de estabilizadores, plastificantes, cargas
pulverulentas ou fibras, corantes, (etc.) com o objetivo
de melhorar o desempenho dos produtos finais.

Tipos de polímeros
Os polímeros podem ser classificados de diferentes formas:
Segundo a
origem
Segundo a
deformabilidade
Segundo o
comportamento
quando aquecidos
• Polímeros
naturais
• Semi–sintéticos
• Sintéticos
• Elastómeros
• Plásticos
• Fibras
• Termoplásticos
(recicláveis)
• Termoendurecíveis
(não recicláveis)
• Termofixos

Segundo a
origem
Polímeros
naturais
Exemplos:
Algodão (fibra vegetal formada por
celulose), Lã (fibras animais formadas
por proteínas), Seda, Borracha…
Hidratos de carbono e o DNA também são polímeros.

Segundo a
origem
Polímeros
Semi-sintéticos
São polímeros de origem natural
tratados com produtos químicos para
alterar as suas propriedades.
Exemplos:
Celulóide, um derivado da celulose.

Segundo a
origem
Polímeros
Sintéticos
São a maioria dos materiais plásticos e
fibras
Exemplos:
Polietileno (PE), policloreto de vinilo
(PVC), Polipropileno PP), nylon…

Segundo a
deformabilidade
Elastómeros
São polímeros muito deformáveis que,
depois de deformados por ação de uma
força, voltam à sua forma inicial.
Exemplos:
Borracha

Segundo a
deformabilidade
Plásticos
São polímeros que quando deformados
mantém a forma recém-adquirida,
experimentam uma deformação
permanente.
Exemplos:
Polietileno

Segundo a
deformabilidade
Fibras
São polímeros resistentes e que não se
deformam com facilidade. Podem ser
usados para fabricar têxteis.
Exemplos:
Nylon e fibra acrílica.

Segundo o
comportamento
quando aquecidos
Termoplásticos
São moldáveis, por ação do calor, de forma reversível. São
constituídos por cadeias muito longas de átomos de
carbono ligados covalentemente; a cadeia principal pode
conter átomos de azoto, oxigénio ou enxofre. Pode haver
átomos ou grupos de átomos ligados covalentemente aos
átomos da cadeia principal.
As cadeias moleculares longas estão ligadas umas as
outras por forças de van der Waals e por ligações por
pontes de hidrogénio (ligações fracas).

Segundo o
comportamento
quando aquecidos
Termoplásticos
Durante a enformação, estas ligações fracas são destruídas
por aquecimento, passando o plástico ao estado fundido.
O estado sólido é estabelecido por arrefecimento. Como
não há quebra de ligações covalentes, mas apenas ligações
fracas entre cadeias, este processo de enformação pode
ser repetido várias vezes, o que torna estes materiais
recicláveis.
Ex: Polietileno (PE) e o Policloreto de vinilo (PVC)

Segundo o
comportamento
quando aquecidos
Termoendurecidos
São moldáveis, por ação do calor, de forma
irreversível.
Durante a enformação há formação de ligações
covalentes entre as cadeias, obtendo-se uma
estrutura reticulada difícil de quebrar.
São rígidos e quando aquecidos decompõem-se.
Não são recicláveis.
Ex: Melamina e a Baquelite

Segundo o
comportamento
quando aquecidos
Elastómeros
Possuem uma estrutura na qual as macromoléculas estão
ligadas por reticulações (ligações fortes), tal como sucede
nos plásticos termoendurecíveis.
A densidade de reticulação é baixa, existindo longos troços
de moléculas entre reticulações.
Esses troços são responsáveis pelas elevadas
deformações que os elastómeros suportam, funcionando
as reticulações como pontos de prisão que fazem com que
as moléculas voltem ao estado inicial não deformado.

Segundo o
comportamento
quando aquecidos

Introdução:
Todos os anos são consumidos, em média, 30 milhões
de toneladas de matérias plásticas só na Europa.
Como qualquer objeto, também os objetos em
plástico possuem um período de vida útil.
Findo esse período, os plásticos tornam-se lixo.

Introdução:
Findo esse período, os plásticos tornam-se lixo.
Então podem ter vários destinos:
Deposito em
aterros sanitários
ou lixeiras
Abandono no
meio ambiente
(Floresta, Lagos, Rios ou
Oceanos)
Incineração
(destino final de cerca
de 40% das embalagens)
Reciclagem

Abandono no meio ambiente
» Quando abandonados nas florestas ou bacias hidrográficas, os
plásticos produzem efeitos nefastos no meio ambiente.
» O principal tipo de poluição é visual. No entanto, por ser leve, pode
ser transportado pelo vento e pela água e como tem um período de
grande durabilidade permanece na natureza várias décadas.
» Vários animais confundem-no com alimento, acabando por morrer
depois da sua ingestão.

Deposito em aterros sanitários ou lixeiras
» O plástico é um dos principais contribuidores para que o tempo útil
dos aterros sanitários reduza drasticamente, uma vez que a sua
utilização é em larga escala e como tem um período de duração
extenso tarda em decompor-se.

Incineração
» A Incineração de matérias plásticas conduz à emissão de gases
poluentes, em geral ácidos.
» A maior parte dos gases emitidos para a atmosfera são CO2 e vapor de
água.
» Os polímeros que contem cloro emitem ainda HCl (cloreto de hidrogénio),
os que contem fluor emitem HF (fluoreto de hidrogénio) e os que contem
azoto emitem NO3 (Óxidos de Azoto) e HCN (cianeto de hidrogénio).

Reciclagem
» A reciclagem, juntamente com a reutilização, é atualmente
o destino que ecologicamente se considera mais proveitoso.
» No entanto, devido a grande diversidade de plásticos e
tipos de utilização, nem sempre é fácil proceder à
reciclagem deste material.

Tipos de reciclagem
Reciclagem
Mecânica
Reciclagem
Energética
Reciclagem
Química

Reciclagem Mecânica
» A reciclagem mecânica consiste na conversão dos
resíduos plásticos industriais ou domésticos em grânulos
que podem ser reutilizados na produção de outros produtos,
como sacos de lixo, pisos, moveis de jardim, mangueiras,
componentes de automóveis, fibras...

Reciclagem Química
» A reciclagem química consiste na despolimerização do polímero,
para formar de novo os monómeros a partir dos quais se pode
processar nova polimerização, obtendo-se novos produtos.
» Os produtos obtidos são de elevada qualidade, com iguais
características as dos produtos virgens, mas o custo de
processamento é muito elevado.

Reciclagem Energética
» A reciclagem energética é um processo que aproveita o
alto poder calorífico contido nos plásticos como combustível
utilizado na produção de energia elétrica e térmica. A
incineração do plástico produz calor que pode ser convertido
em eletricidade, conseguindo-se reduzir substancialmente o
volume de resíduos.

A principal vantagem da reciclagem do plástico é a
poupança de matérias primas não renováveis, como o
petróleo.

Objetos que se podem formar com a
reciclagem dos plásticos

Qual é qual?
1) Elastómeros a) Sob a ação do calor,
amolecem e depois solidificam
por arrefecimento, podendo
voltar a amolecer por
aquecimento.
2) Termoplásticos b) Endurecem irreversivelmente
sob a ação do calor.
3) Termoendurecíveis c) A frio, podem sofrer uma
deformação por uma ação
mecânica e retomar a sua forma
logo que a ação cesse.
Pag. 303 ex. 19

Fim
João Miguel Pereira
joaofreigil@hotmail.com

Anexos
Amida
Amina
Poliamida

Anexos

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