Instituto Educacional Santa Amélia – IESA

Prática 16: Fabricação de um polímero

Professor Vitor Diniz

Gabriela Caroline

Kely Silveira

Lorena Otoni

Lorrane Soares

Thuyanne Isabelle

Turma 3° E.M

1.0 IntroduçãoEsta prática trabalha uma abordagem teórico-experimental, com enfoque investigativo, onde o mais importante é o envolvimento do aluno, que se traduz, no final, na obtenção do próprio produto da sua experiência. Esta prática está ligada a Química Orgânica. Os monômeros, matéria-prima usada nesta produção, são assim chamados por representarem apenas uma (mono) parte da estrutura final, o polímero. A reação de formação do polímero é denominada polimerização. É importante lembrar que quando as cadeias de um polímero são ligadas entre si, a substância utilizada por essa ligação entre as cadeias é denominada de ligante cruzado. As cadeias de polímeros que formam a cola branca (PVA) podem deslizar umas sobre as outras, ajudadas pelo líquido que a envolve (solvente a base de água), o que confere a cola certa viscosidade. A evaporação deste solvente faz com que as cadeias do polímero se aproximem, gerando uma estrutura rígida. Popularmente dizemos que a cola secou. A rigidez de um polímero pode ser aumentada adicionando a eles os ligantes cruzados. Essas substâncias ligam as diversas cadeias de polímeros impedindo que deslizem umas sobre as outras. Na atividade a ser realizada, o Bórax será utilizado como ligante cruzado dos polímeros do Poliacetato de Vinila (PVA), encontrados na cola branca.

2.0 Experimental

2.1 Materiais Copos descartáveis Pipeta Palito de picolé de madeira Corante 200 ml de água

2.2 Reagentes

Borato de sódio (Bórax) 

Composição

Minério de B - Mineral industrial

Outros minerais de Boro: Colemanite, Quernite, Tincalconite, Ulexite.

Nome: Bórax (Bauracia, Tincal, Tincar).

Fórmula química: Na2B4O5(OH)4·8(H2O) ou Na2B4O7·10H2O - borato de sódio

hidratado.

Teor teórico em B: 11.34% (B2O3 36.51%).

Nomenclatura: o nome deriva do arábico bauraq, que significa “branco”. Persa

(burah). Sânscrito (tincana).

Fig. 1 – Cristais de bórax (atualmente pseudomorfizados por tincalconite, devido à desidratação).

Provenientes de Boron, Califórnia, EUA. ()

Composição química (Ref.): Na2O 16.25%, B2O3 36.51%, H2O 47.24%.

Teor comum em B2O3: variável em função das impurezas (minerais argilosos,

carbonatos, minerais evaporíticos, etc.) e dos fenômenos de diagénese, que originam

outros boratos hidratados.

Referências: o mineral é utilizado desde há milhares de anos (antiga Babilônia, Pérsia,

China, escola alquimista árabe (polifarmácia), etc.). Na China e no Próximo Oriente era

utilizado no fabrico de vidros resistentes e em joalharia. Começou a ter grande

utilização na Europa a partir da Idade Média. Cola branca (Poliacetato de vinila)

2.3 Procedimento Coloque no copo descartável um tubo de cola Prepare a solução de Bórax

Solução 4% m/v de bórax

4g – 100 ml

X – 200 ml

X= 8g de bórax

Adicione a solução de bórax no copo descartável (a mesma quantidade que a cola)

Mexa com o palito de madeira ate adquirir a textura necessária. Adicione corante (pode ser qualquer cor) Retire a massinha do copo e manipule-a com a mão

3.0 RESULTADOS E DISCUSSÕESA mistura de bórax com água resulta na seguinte reação:

O ânion B(OH)-4 atua no estabelecimento de ligações cruzadas entre as cadeias do polímero.

Estas ligações são lábeis, ou seja, estão constantemente se rompendo e se formando novamente. Isso explica o comportamento da massinha. A união entre as cadeias faz com que a massa tenha comportamento elástico. Se for rapidamente esticada e solta, a tendência inicial será a de se contrair. Porém, se a massa for lentamente puxada, ela se tornará fluida e acabará permanecendo no novo formato. Isso se deve ao constante rompimento das ligações cruzadas e ao seu restabelecimento envolvendo outros grupos – OH do polímero.

4.0 CONCLUSÕESAo adicionar o bórax, promove-se um equilíbrio dinâmico onde as cadeias de PVA, flexíveis e enoveladas em água sofrem uma reação denominada de

reticulação, formando um gel devido à contração das cadeias do polímero. Neste caso, uma rede tridimensional do polímero é formada ao mesmo tempo em que as propriedades físicas da solução mudam drasticamente. De uma solução fluída e viscosa no início do experimento, observará a formação de uma massa gelatinosa no final do experimento.

Observa-se, portanto, uma diferença significativa nas propriedades macroscópicas do sistema com o tempo (aumento da viscosidade).

5.0 REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS

http://pontociencia.org.br/experimentos-interna.php? experimento=344&FAZENDO+UMA+GELECA#top

http://www.e-escola.pt/topico.asp?id=566