Fisico-quimica

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Polímeros

Nossos descendentes, no futuro, talvez se refiram à nossa época como sendo a era dos plásticos. Embora o primeiro polímero sintético só tenha sido obtido em 1907, hoje os plásticos já estão onipresentes em nosso cotidiano. Muitos dos utensílios domésticos, automóveis, embalagens e até mesmo roupas, são feitas com polímeros.
Um polímero é uma macromolécula formada pela repetição depequenas e simples unidades químicas (monômeros), ligadas covalentemente. Se somente uma espécie de monômero está presente na estrutura do polímero, este é chamado de homopolímero. Se espécies diferentes de monômeros são empregadas, o polímero recebe a denominação de copolímero.

Estrutura Molecular dos Polímeros

Dependendo da natureza química dos monômeros e da técnica empregada para apolimerização, os polímeros podem exibir diferentes tipos de arquiteturas. Os mais comuns são os de estrutura linear, ramificada ou em rede. A primeira figura, ilustra o polietileno de alta densidade (HDPE): uma molécula de cadeia longa elinear, feita pela polimerização do etileno, um composto cuja fórmula estrutural é CH2=CH2.


A indústria também produz uma outra variedade de polietileno, quepossui cadeias ramificadas. Este é conhecido como polietileno de baixa densidade (LDPE), e esta ilustrado na figura abaixo. O impedimento espacial provocado pelas ramificações dificulta um "empilhamento" das cadeias poliméricas. Por esta razão, as forças intermoleculares que mantém as cadeias poliméricas unidas tendem a ser mais fracas em polímeros ramificados. Por isso o LDPE é bastante flexível epode ser utilizado como filme plástico para embalagens, enquanto que o HDPE é bastante duro e resistente, sendo utilizado em garrafas, brinquedos, etc..


A figura seguinte mostra um polímero cujas cadeias estão entrelaçadas numa complexa rede de ligações covalentes. O exemplo da figura é a resina fenolformaldeído, onde moléculas de fenol são unidas pelo formaldeído.


Polímeros biológicosfundamentam a existência da vida, e existem desde o surgimento da primeira célula na superfície da terra. Os polímeros naturais têm sido empregados pelo homem desde os mais remotos tempos: asfalto era utilizado em tempos pré-bíblicos; âmbar já era conhecido pelos gregos e a goma pelos romanos. Os polímeros sintéticos, porém, somente surgiram no último século.


Um grande marco na história daindústria de plásticos foi a descoberta do processo de vulcanização da borracha em 1839 (a partir do látex, um polímero natural, que já era largamente empregado) pela Goodyear. O próximo grande passo foi a nitração da celulose, resultando na nitrocelulose, produto comercializado primeiramente por Hyatt, em 1870. De seu produto foi obtido o celulóide, alavancando a indústria cinematográfica. Em 1865 foidescoberto o processo de acetilação da celulose, resultando em produtos comerciais de grande uso no início deste século, como fibras de rayon, celofane, entre outros. Entretanto, o primeiro polímero puramente sintético somente surgiu em 1907; resinas de fenol-formaldeído foram produzidas por Baekeland - entre elas, o primeiro polímero sintético de uso comercial: o "Bakelite". Desde então, aindústria e o uso de polímeros não para de crescer.
Hoje, mesmo roupas e demais vestimentas são feitas com fibras poliméricas sintéticas. Roupas especiais, como o uniforme de astronautas, vestes dos corredores de fórmula 1, e roupas de mergulho submarino também são produzidas com polímeros especiais, que possuem as propriedades desejadas, em cada caso.

Alguns polímeros foram verdadeiros salva-vidas.A polimerização do N-vinilpirrolidona foi recebida com grande ímpeto durante a Segunda Guerra Mundial, quando os alemães usaram soluções salinas do polímero como um substituto do plasma sangüíneo nos soldados feridos de suas tropas. O PVP - poli(vinilpirrolidona), possui um baixo grau de toxidade e tem sido utilizado também em cosméticos, adesivos, indústria têxtil, lentes de contato, e numa...
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