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Utilizar materiais simples, para faze uma bola de borracha, através de uma reação química conhecida como polimerização.

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1) Defina: a) Monômero. b) Micelas. c) Polímeros

2) Busque a fórmula estrutural do bórax e do PVA

3) Mostre a dissociação do bórax em água, este sal sofre hidrólise em meio aquoso? Se sim, mostre as reações.

4) Busque algumas propriedades térmicas, óticas, mecânicas, elétricas de alguns polímeros naturais e sintéticos.

5) Sobre os polímeros sintéticos, pesquise sobre a fabricação do PET, PVC, PE e PS e mostre a rota sintética, os reagentes envolvidos e os destinos na reciclagem e descarte (quando existir).

6) Sugira uma melhoria para esta prática. (Pese ambientalmente)

Respostas:

1) a) Monômero: é uma pequena molécula que pode ligar-se a outros monômeros formando moléculas maiores denominadas polímeros.
b) Micelas: é uma estrutura globular formada por um agregado de moléculas  anfipáticas, ou seja, compostos que possuem características polares e apolares simultaneamente, dispersos em um líquido constituindo uma das fases de um coloide.
c) Polímeros: São macromoléculas formadas a partir de unidades estruturais menores (os monômeros). Os monômeros são moléculas de baixa massa molecular os quais, a partir das reações de polimerização, vêm a gerar a macromolécula polimérica. As unidades repetitivas, chamadas de mero, provem da estrutura do monômero. O número de unidades estruturais repetidas, ou seja, o número de meros que podem se verificar na estrutura de uma macromolécula, é chamado grau de polimerização. Em geral, os polímeros contêm os mesmos elementos nas mesmas proporções relativas que seus monômeros, mas em maior quantidade absoluta.

2) Fórmula estrutural do Bórax : 2 H3BO3 + 2 NaBO2 → Na2B4O7 + 3 H2O
Fórmula estrutural do PVA : (C4H6O2)n.

3) O bórax, ao se dissolver em água, sofre uma reação de hidrólise reversível, formando ácido bórico (H3BO3) e borato monossódico (NaB(OH)4):

Na2B4O7 + 7H2O <--> 2NaB(OH)4 + 2H3BO3.

4) Propriedades Térmicas :
Reação do material à exposição de calor (variação de temperatura). Proporcionalmente à isso, o material pode apresentar:
Variação da energia interna; Variação de volume (dilatação ou transformação de fase);
Dilatações
Dilatação linear : Considera-se uma dimensão.

Propriedades ópticas :
As cerâmicas podem ser:
Transparentes;Translúcidas; Opacas.
Banda de condução; Banda de valência.
Transparência - janelas, lentes, artigos para laboratórios etc.;
Conversão de luz em eletricidade - laser, eletrônica (LED's);
Luminescência - lâmpadas elétricas e telas de TV;
Reflexão - Fibras óticas (telefonia, TV a cabo etc.).
Classificação quanto ao comportamento térmico
Termoplásticos: Apresentam cadeias independentes. Exemplos: polímeros lineares e ramificados (PVC, náilon);
Termofixos: Apresentam cadeias com ligações entre si. Exemplos: borrachas vulcanizadas, epóxi, resinas fenólicas.
Transição térmica dos polímeros
Temperatura de transição vítrea; Temperatura de fusão cristalina.
O conhecimento das propriedades térmicas de polímeros é crucial na descrição e análise do processo de extrusão:
Condutividade térmica; Calor específico; Expansão térmica; Difusividade térmica.

Propriedades mecânicas :
Alta resistência ao impacto. Tal propriedade, associada à transparência, permite substituição do vidro em várias aplicações. Tais como: lentes de óculos (em acrílico ou policarbonato), faróis de automóveis (policarbonato), janelas de trens (policarbonato); contudo, a resistência à abrasão e a solventes não é tão boa quanto à do vidro. Lentes de acrílico riscam facilmente e são facilmente danificadas se entrarem em contato com solventes como, por exemplo, acetona. o Baixas Temperaturas de Processamento - Conformação de peças requer aquecimento entre Tamb e 250oC. Alguns plásticos especiais requerem até 400oC. Disso decorre baixo consumo de energia para conformação e requer equipamentos mais simples e não tão caros quanto para metais ou cerâmica.
Cargas inorgânicas minerais inertes (ex. CaCO3) permitem reduzir custo da peça sem afetar propriedades. Exemplo: piso de vinil/cadeiras de jardim (PP), que contém até 60% de cargas. o Fibras (vidro, carbono, boro) ou algumas cargas minerais (talco, mica, caolim) aumentam a resistência mecânica; As cargas fibrosas podem assumir forma de fibras curtas ou longas, principalmente em redes e tecidos. o Negro de fumo em pneus (borracha) e filmes para agricultura (PE) aumenta resistência mecânica e a resistência ao ataque por ozônio e raios UV. o Aditivos conhecidos como plastificantes podem alterar completamente as características de plásticos como o PVC e borrachas, tornando-os mais flexíveis e tenazes. o A fabricação de espumas é feita através da adição de agentes expansores, que se transformam em gás no momento da transformação do polímero, quando ele se encontra no estado fundido.

Propriedades elétricas :
Destes isolantes é função da temperatura, fato extremamente importante em sistemas elétricos que devem operar em altas temperaturas.

As principais características elétricas de materiais poliméricos são:

a) Rigidez dielétrica:

Indica o grau em que o material é isolante, é medida pela tensão elétrica que o material pode suportar antes de perder as propriedades de isolante.A falha é observada em função da excessiva passagem de corrente elétrica, ocorrendo reações químicas, que acarretam na formação de gases, degradando o material sólido e destruindo o isolamento elétrico.

b) Resistividade volumétrica:

É a resistência de materiais isolantes à passagem da corrente elétrica entre as faces de uma unidade cúbica(volumétrica) para um determinado material em uma dada temperatura, os polímeros de forma geral oferecem alta resistência , semelhante a algumas cerâmicas.

É uma característica relacionada à energia eletrostática que o material pode armazenar. Os polímeros possuem baixas constantes dielétricas, geralmente bem menores que o vidro e cerâmicas.

5) Fabricação do PET: é produzido industrialmente por esterificação direta do ácido tereftálico purificado (PTA) com monoetileno glicol (MEG). Ou seja, esses dois elementos (PTA e MEG) são misturados, formando uma pasta que, durante o processo de fabricação, reagirão entre si, passando por cristalização e formando o PET como conhecemos: grãos brancos e opacos. A resina PET para embalagens rígidas é caracterizada por possuir uma viscosidade intrínseca (VI) maior do que a do PET para aplicações de filmes e fibras. A viscosidade intrínseca, comumente expressa em dl/g, é diretamente proporcional ao peso molecular.
A resina PET é produzidas em duas fases:
1- O PET amorfo é obtido pela polimerização no estado líquido com VI em torno de 0,6.
Nesta etapa é formado o bis-2-hidroxietil-tereftalato (BHET), também chamado de monômero da polimerização. Nesta operação forma-se água, que é retirada continuamente do meio.
O monômero é então transferido para a polimerização, onde, sob alto vácuo, ocorre a policondensação líquida.
Nesta operação, o glicol é eliminado da reação com o aumento da VI do polímero(reação 2).
Neste ponto, o polímero amorfo é retirado do polimerizador, resfriado, solidificado, cortado e então armazenado.
2- Na pós-condensação no estado sólido a resina PET amorfa - obtida na primeira fase de fabricação - é  cristalizada e polimerizada continuamente (reação 3). Nesse processo, a VI do polímero é aumentada tipicamente a 0,8dl/g.

A resina é então embalada, estando pronta para ser comercializada.
A reciclagem deve ser feita ao terminar de consumir o conteúdo, retire toda a sobra que você conseguir. Em seguida coloque em um lixo separado do orgânico, amassando a garrafa com a tampa e sem o rótulo. Em seguida os coletores do lixo reciclável levam até o estabelecimento para ser descartado corretamente.
Fabricação do PVC: O PVC não é um material como os outros. É o único material plástico que não é 100% originário do petróleo. O PVC contém, em peso, 57% de cloro (derivado do cloreto de sódio - sal de cozinha) e 43% de eteno (derivado do petróleo).
Sua reciclagem é 100%. Ela acontece desde o começo da sua produção. No entanto, só tomou impulso de forma mais organizada com os movimentos ecológicos nos países desenvolvidos. A razão é que os resíduos de materiais plásticos vêm aumentando em volume por vários fatores, como crescimento populacional, aumento do poder aquisitivo e maior utilização das embalagens plásticas devido à facilidade de transporte, distribuição e diminuição de desperdício de alimentos, principalmente. Isso ocorre porque o PVC é mais utilizado em produtos de longa duração, como tubos e conexões, fios e cabos para a construção civil. O longo ciclo de vida útil dos produtos de PVC termina por ampliar o tempo necessário para que se tornem resíduos. Para se ter uma ideia, 64% dos produtos de PVC têm vida útil entre 15 e 100 anos. Outros 24% de 2 a 15 anos em 24% e apenas 12% são considerados descartáveis com durabilidade até 2 anos. seu descarte é feito por um processo que  incineração que queima o material ficando apenas a cinza,  e a reutilização do PVC.
Fabricação do PE: Ocorre a partir do monômero etileno (C2H4), que se encontra no estado gasoso. Nessa reação, a dupla ligação em cada molécula de etileno ‘abre’ e dois dos elétrons originalmente nessa ligação são usados para formar uma nova ligação simples C — C com duas outras moléculas de etileno, de forma a se poderem obter macromoléculas de massa molecular elevada (polímero), a polimerização que ocorre pelo acoplamento de monômeros usando suas ligações múltiplas é chamada polimerização por adição.
A reciclagem química re-processa plásticos, transformando-os em petroquímicos básicos que servem como matéria-prima em refinarias ou centrais petroquímicas. Seu objetivo é a recuperação dos componentes químicos individuais para reutilizá-los como produtos químicos ou para a produção de novos plásticos. Se o produto descartado permanecesse no meio ambiente, poderia estar causando maior poluição. Isso pode ser entendido como uma alternativa para as oscilações do mercado abastecedor e também como preservação dos recursos naturais, o que podendo reduzir, inclusive, os custos das matérias primas. O plástico reciclado tem infinitas aplicações, tanto nos mercados tradicionais das resinas virgens, quanto em novos mercados.
Fabricação do PS: Ele possui muitas propriedades importantes como o fato de ser de baixo custo, possuir resistência a ácidos, álcalis (bases) e sais, além de ser um ótimo isolante térmico, elétrico e acústico. Ele possui uma ampla gama de aplicações, visto que pode ser produzido com tratamentos diferentes e formar três tipos de poliestireno:

Poliestireno: Visto que possui vários anéis benzênicos nas suas cadeias poliméricas, ele possui uma aparência semelhante ao vidro, tendo em vista que esses anéis se atraem uns aos outros e tornam o plástico mais rígido. Esse empacotamento das cadeias faz com que ele fique transparente e com um alto índice de refração, ou seja, com o brilho parecido com o do vidro.

Poliestireno de alto impacto: É produzido adicionando-se ao poliestireno 10% de polibutadieno ou de estirenobutadieno, tornando-se bastante resistente.

Poliestireno expandido (isopor): Durante a reação de polimerização a quente, são adicionados certos gases que levam à sua expansão, formando o tão conhecido isopor. Antigamente, os gases usados nesse processo eram os CFCs (clorofluorcarbonetos), que são os principais gases destruidores da camada de ozônio.

Sua reciclagem produz canos e latas de lixo.
.1º – O material é recolhido, separado e limpo;

2º – O isopor passa por um processo de retirada de gás, reduzindo o material a flocos;

3º – O material é então derretido e granulado, voltando a ser uma matéria prima que poderá ser usada na fabricação de diversos produtos.

6) A melhoria para essa prática   saber a quantidade certa do corante que pode afetar o resultado final, e como fazer o descarte dessa prática para não afetar o ambiente.

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Durante os 7 dias nós observamos a geleca  em diferentes tipos de ambiente.
Como frio, calor e temperatura ambiente. Quando mudava a geleca nesses ambientes, ocorria perda de água, sua cor ficava mais fraca e quebradiça sua estrutura. Na temperatura ambiente a geleca continuava da mesma forma, perdendo pouca água.
Então dependendo do ambiente e da forma onde deixava ela mudava completamente.

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1. Coloque 50 mL de água no copo ou béquer.
2. Coloque a mesma quantidade de cola no copo, adicionando algumas gotas de corante.

3. Mexa bem, adicione a solução de bórax (preparada anteriormente na proporção de 1 colher de sobremesa para 100 mL de água). Agregue a mistura e retire a parte sólida.

4. Molde com as mãos a sua bolinha.

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Bianca Erthal Alves
Amanda Valente
Larissa da Silva
Mariana Leal Peixoto
Jaqueline Alves Dutra

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Os polímeros são macromoléculas orgânicas (moléculas gigantes) formadas pela união sucessiva de monômeros (moléculas orgânicas pequenas).  Entre os tipos de polímeros existentes, temos as borrachas, que podem ser naturais ou sintéticas.
A cola escolar é formada por poliacetato de vinila (PVA) e água. O bórax é um sal (tetraborato de sódio decaidratado, Na2B4O7·10H2O) e o PVA, um polímero. Quando as soluções de bórax e PVA são misturadas, formam-se cadeias tridimensionais que podem se movimentar pela interação com moléculas de água, formando um gel. Quanto mais bórax, maior o grau de cruzamento entre as cadeias poliméricas e maior seu enrijecimento.

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* 1 Béquer de 200 mL ou maior

* 1 Béquer de 50 mL ou maior

* Bórax (tetraborato de sódio, Na2B4O7.10H2O)

* Cola branca

* Corante

* Água

* Espátula

* Colher de sopa
* Copo Descartável