Por: Pedro Mello • 24/8/2020 • Trabalho acadêmico • 1.524 Palavras (7 Páginas) • 161 Visualizações
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RELATÓRIO: CURSO DE ENGENHARIA QUÍMICA
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I - IDENTIFICAÇÃO
DISCIPLINA: CIÊNCIA E TECNOLOGIA DOS POLÍMEROS PERÍODO: 5º
DATA: 04/03/2020
COMPONENTES:[pic 4]
1. Jeferson Pina Barbosa
2. Pedro Afonso Mello
II - ASSUNTO ABORDADO:identificação de polímeros
III - OBJETIVO DA ATIVIDADE: analisar e identificar as propriedades físico-químicas dos polímeros através de testes de chama, solubilidade e densidade.
III - LEVANTAMENTO TEÓRICO: os polímeros apresentam grande importância para a sociedade atual, devido a suas características que favorecem a formação de diversos materiais que atendem a população. Suas características de cadeias longas, altas resistências químicas, elétricas, térmicas e mecânicas são os pontos fortes para a utilização e comercialização desses materiais. Entendendo como cada polímero funciona em determinadas condições impostas e compreendendo suas características físico-químicas, possibilita-se a criação de produtos que satisfazem determinadas áreas para fins logísticos.
Logo, a prática que foi realizada envolve testes para o entendimento de alguns atributos dos polímeros analisados, dentre os quais se destacam o teste de chama, o teste de solubilidade e o teste de densidade. Os resultados serão essenciais para o entendimento de suas estruturas, atributos físico-químicos, e, principalmente, para identificar seus pontos fracos e suas melhores aplicações.
IV - MÉTODOS: o procedimento experimental teve seu desenvolvimento baseado nas características físico-químicas dos polímeros de análise, e para isso, os seguintes métodos foram realizados:
Teste de chama: procedimento feito com a adição de calor nos polímeros para observar os comportamentos dos materiais quando submetidos a essa condição
Teste de solubilidade: procedimento feito para a análise dos polímeros em diferentes solventes para examinar e discutir o comportamento desses materiais. O etanol apresenta característica polar, assim como a acetona, porém menos polar que o álcool, e o hexano possui a característica apolar.
Teste de Densidade: procedimento feito a partir da alteração no volume de 10 mL de água na proveta ao adicionar o polímero, para assim poder calcular a densidade dos plásticos, com utilização da seguinte fórmula:
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Equipamentos e materiais utilizados: béquer de 50 mL e 250 mL; polímeros para análise (NR, PEAD, PVC e ISOPOR); bico de Bunsen; colher de cerâmica; bastão de vidro; proveta de 50 mL; balança digital; solventes (Hexano, Etanol e Acetona).
VI – RESULTADOS E DISCUSSÃO:através dos métodos e dos materiais listados acima, obteve-se os seguintes resultados e questionamentos:
AMOSTRAS
TESTE DE CHAMA
SOLUBILIDADE
HEXANO
ETANOL
ACETONA
PVC
Termoplástico
X
X
Muito pouco solúvel
NR
Termorrígido
X
X
X
PEAD
Termoplástico
pouco solúvel
X
Muito pouco solúvel
EPS
Termoplástico
pouco solúvel
X
muito solúvel
Tabela 1: Teste de chama e solubilidade dos polímeros.
PVC (Policloreto de vinila);
Teste de chama: característica amorfa e termoplástica, onde a adição de energia térmica resulta na quebra de ligações secundárias da estrutura, liberando pequenas quantidades de ácido clorídrico gasoso e ocasionando o amolecimento do plástico. O contato direto com a chama ocasiona a combustão de cor amarela e vértice verde, com um odor característico de cloro. Entrando em contato a temperaturas mais elevadas, resultou-se na formação de coque, alterando visualmente a cor do PVC de transparente para um tom mais escuro e turvo.
Solubilidade: não apresentou solubilidade relevante e nem mudança de estado nos 3 solventes de análise, devido a sua alta resistência a reações químicas. Porém, é inadequado para uso em contato com hidrocarbonetos aromáticos, cetonas, clorados, compostos nitrosos, ésteres e ésteres cíclicos, provocando amolecimento ou inchamento intenso.
PEAD (Polietileno de alta densidade);
Teste de chama: característica semicristalina e termoplástica, onde a adição de energia térmica resultou na quebra molecular simultânea das cadeias, ocasionando um rápido amolecimento do plástico. O contato com a chama ocasiona a combustão de cor azul e vértice amarelo, com um odor característico a parafina. Quando entra em contato a altas temperaturas, dissolve-se em alguns hidrocarbonetos alifáticos e aromáticos.
Solubilidade: apresentou solubilidade extremamente baixa em acetona, com pouca formação de vapor, podendo causar danos na estrutura do plástico ao longo do tempo, mesmo apresentando polaridades diferentes. No hexano teve baixa solubilidade com o amolecimento de sua estrutura semicristalina, devido à semelhança de polaridade entre eles, apresentando resistência limitada quando submetida a uma temperatura de 60ºC. Enquanto no etanol não houve alteração em sua estrutura, devido à diferença de polaridade entre os componentes e seu pouco efeito reativo na estrutura do plástico. Ambos os solventes apresentaram dificuldades na penetração de seus poros, caracterizada pela sua estrutura molecular ser altamente cristalina.
NR (Borracha vulcanizada natural);
Teste de chama: característica amorfa, termorrígida e elastômero, onde a adição de energia térmica resulta em pouca alteração em sua estrutura, pois suas pontes de enxofre favorecem uma alta resistência térmica, sendo bastante flexíveis e resultando em uma recuperação mais rápida de seu estado inicial. O contato com a chama ocasiona a combustão de cor amarelada e fuliginosa, com um odor característico a borracha queimada. Quando entra em contato a temperaturas elevadas, ocorre a formação de um resíduo de cor negra e pegajosa.
Solubilidade: não apresentou solubilidade nos 3 solventes de teste, pois isso se deve a sua ligação cruzada de enxofre que favorece sua resistência a reações químicas, mas dependendo do solvente, ocorre um inchamento em sua estrutura, resultante da incapacidade do solvente em separar as cadeias poliméricas que estão conectadas em ligações cruzadas.
EPS [isopor] (Poliestireno expandido);
Teste de chama: Característica amorfa e termoplástica, onde a adição térmica resulta em uma rápida mudança de estado e derretimento do composto pela sua característica de hidrocarboneto puro (altamente inflamável). O contato com a chama ocasiona a combustão de cor amarela, com a carbonização do material e produção de muita fuligem.
Solubilidade: Apresentou alta solubilidade em acetona devido à alta interação entre o núcleo aromático da cadeia e o solvente, enfraquecendo suas ligações e liberando todo o ar de sua estrutura, restando apenas o plástico como precipitado. Apresentou uma baixa solubilidade em hexano, com leve corrosão do material, devido a semelhança de polaridade e sua interação nas ligações do poliestireno, porém menos reativa em relação a acetona. Não apresentou solubilidade relevante com o etanol, mas resultou num leve amolecimento do material devido a pouca interação do solvente com as ligações do poliestireno.
AMOSTRAS
Massa sólido (g)
Volume proveta (mL)
Volume proveta + sólido (mL)
Volume sólido (mL)
PVC
0,7993
10
10,8
0,8
NR
0,3877
10
10,4
0,4
PEAD
0,953
10
11
1
EPS
0,0075
10
10,01
0,01
Tabela 2:Massas e volumes dos polímeros analisados
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