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POLMEROS

At meados do sculo 19, todos os materiais disponveis para a cria-o de utenslios ou artefatos provinham de fontes naturais. Eram principalmente madeira, pedra, argila e metais. O que a natureza no fornecia pronto para o uso era obtido a partir de transformaes fsicas simples, como no caso do vidro e das ligas metlicas (o bronze e o ao, por exemplo). Estes materiais tinham muitas vantagens, a resistncia e ductilidade dos metais, a versatilidade da madeira, a maciez da seda, mas tambm apresentavam problemas incorrigveis: metais so pesa-dos, madeira indctil (no mole) e seda cara.

A natureza no nos supria de materiais que fossem ao mesmo tempo re-sistentes, dcteis, baratos, abundantes e versteis que pudessem ser utili-zados de modo generalizado em diferentes transformaes industriais. Se a indstria introduziu a produo em larga escala, as matrias primas conti-nuaram sendo cultivadas ou extradas da natureza.

S no sculo 20 as pesquisas pioneiras iniciadas no sculo anterior pas-saram a suprir a indstria com uma variedade de materiais sintticos que receberam o nome de polmeros e ficaram universalmente conhecidos como plsticos. O nome polmero vem do grego, poli = muitas, mero = partes. Po-lmero, portanto, a unio de muitas partes. A parte fundamental consti-tutiva de um polmero chamada de monmero, tambm do grego, mono = um.

Se dissermos que os polmeros so plsticos todo mundo sabe do que es-tamos falando. Mas polmeros no so apenas os plsticos, eles tambm entram na constituio do nosso corpo. Por exemplo, o DNA, que contm o cdigo gentico que define as caractersticas das pessoas e outros seres vivos, um polmero. Tambm so polmeros as protenas e o amido nos alimentos.

Como o plstico invadiu o mundo, nos setores da informao h alguns termos cuja significao nem sempre bastante conhecida. Comecemos pela definio do que plstico. Plstico a denominao de uma numerosa e prolfica famlia de materiais sintticos formados por grandes molculas. So materiais moles por calor ou solventes e, neste estado, facilmente moldveis. Alis, o vocbulo plstico indica a relativa facilidade de levar-se tais materiais ao estado plstico. Podem receber aditivos, como estabi-lizadores, que lhes conferem resistncia a cidos, calor e raios solares, e tambm pigmentos, que lhes do as cores e tonalidades desejadas.

Se aprendermos coisas sobre os polmeros que so to habituais no nos-so dia-a-dia podemos perceber como utiliz-los melhor e como recicl-los melhorando o ambiente. Polmeros so materiais orgnicos ou inorgnicos, naturais ou sintticos, de alto peso molecular, cuja estrutura molecular con-

O plstico um exemplo de polmero

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siste na repetio de pequenas unidades, chamadas meros. Sua composio baseada em um conjunto de cadeias polimricas; cada cadeia polimrica uma macromolcula constituda por unio de molculas simples ligadas por ligaes covalentes. Devido ao seu tamanho avantajado, a molcula de um polmero chamada macromolcula. A reao que produz o polmero denominada reao de polimerizao. A molcula inicial (monmero) vai, sucessivamente, se unindo a outras, dando o dmero, trmero, tetrmero e assim por diante, at chegar ao polmero.

Toda a matria constituda por pequenas unidades a que chamamos molculas. Os polmeros so grandes molculas. A razo pela qual so to grandes porque so formadas por molculas menores e que esto todas li-gadas como blocos numa construo de lego. A palavra poli em polmero significa muito. Estas molculas menores, que formam o polmero, so chamados monmeros. A palavra mono em monmero significa um. Apesar das macromolculas dos polmeros serem grandes, ainda so peque-nas demais para poderem ser vistas, mesmo com um microscpio, porque as molculas so as menores pores de matria.

Apesar de no podermos ver as molculas de polmero individualmen-te podemos ver os polmeros, porque eles so constitudos por bilhes ou trilhes destas molculas juntas. Elas formam aquilo que so os materiais nossos conhecidos, de que falamos no comeo, como os plsticos e a bor-racha. De fato os polmeros so dos materiais mais usados no nosso dia a dia. Para qualquer lado que nos viremos encontramos um exemplo de um polmero. E ouvimos chamar-lhes muitos nomes geralmente comeados por POLI-. Exemplos de polmeros so: o polietileno, dos sacos de plstico das compras e dos brinquedos; o policarbonato, dos CDs; o poliestireno, dos copos que mantm as bebidas frias ou quentes; o polipropileno, das pelcu-las para embrulhar os alimentos e dos cordis, o Teflon, dos revestimentos antiaderentes das frigideiras; o polister, das roupas; o nylon, das roupas, das cordas e dos tapetes.

Os polmeros ou plsticos mais comuns so obtidos a partir de mo-nmeros extrados diretamente do petrleo, como o etileno, propileno e butadieno, originando assim os materiais tecnicamente conhecidos como polietileno, polipropileno e polibutadieno respectivamente. A transformao do petrleo em plsticos segue a chamada cadeia pe-troqumica, na qual a refinaria transforma o petrleo bruto em nafta, que enviada para uma central petroqumica que transforma a nafta em matrias primas diversas, dentre as quais os monmeros citados. No fim, indstrias de polimerizao transformam os monmeros em polmeros.

As reaes qumicas envolvidas nesta transformao so relativamente simples. Tomemos por exemplo o polietileno, um dos plsticos mais comuns

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no nosso dia a dia, usado na fabricao das sacolinhas de supermercados, utenslios domsticos, brinquedos.

O monmero do polietileno , como citado, o etileno, C2H4, cuja frmula estrutural :

Como sabemos, as cadeias orgnicas, como as que formam o petrleo, so constitudas de tomos de carbono encadeados, na qual cada tomo de car-bono precisa estabelecer quatro ligaes com outros tomos para se estabi-lizar.

No caso do etileno, podemos observar uma ligao insaturada, ou seja, cada carbono estabeleceu uma ligao covalente ou molecular com dois to-mos de hidrognio e completaram as quatro ligaes que requerem esta-belecendo entre si (tomos de carbono) uma dupla ligao (representada pelo sinal =). Esta dupla ligao facilita muito a obteno do polmero, como veremos.

O processo de polimerizao, transformao do monmero em polmero (no caso do exemplo do monmero de etileno em polietileno) se inicia com a aplicao de calor e presso sobre as molculas do monmero.

Como resultado deste fornecimento de energia, a dupla ligao da mol-cula de etileno se abre, e os carbonos da cadeia ficam com dois terminais disponveis para novas ligaes, conforme a figura abaixo:

Quando abrimos as duplas ligaes dos tomos de carbono da molcula de etileno e disponibilizamos seus terminais para novas ligaes, passamos a ter em um mesmo recipiente uma imensido de molculas prontas para se unir com outras que estiverem mo, principalmente se lembrarmos que elas esto submetidas a alta presso, o que as fora a se aproximar e reagir entre si.

claro que a molcula mais mo para cada molcula de etileno aberta reagir outra molcula de etileno, que assim vo se ligando umas s outras, formando cadeias, como se um imenso cordo de molculas terminasse por se transformar em uma s, extremamente longa.

A este molcula encadeada e longa chamamos de macromolcula, ou, sim-plesmente polmero.

A figura que segue ilustra o processo de formao das cadeias polimricas da macromolcula de polietileno.

H H

H

C C

H

H H

H

C C

H

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Outros polmeros so sintetizados por reaes semelhantes s exemplifi-cadas pelo polietileno, sendo que a cada tipo de polmero corresponde um monmero especfico e uma mecnica de reao prpria. Ao longo do sculo 20, a abundncia e baixo preo do petrleo permitiram o vertiginoso cresci-mento da indstria petroqumica, particularmente a de plsticos. Com isto, nosso mundo que era de metal e madeira se tornou mais leve e flexvel, com os polmeros ocupando cada vez mais espao em nosso dia a dia.

H H

H

C C

H

n

etileno

polimerizao

H H H H H H

H

H H H H H H

H

H H H H H H

H

C C C C C C

C

C C C C C C

C

H H H H H H

H n

polietileno

ou maissimplesmente

n = um enorme nmerointeiro

R O O R