Esta demonstração experimental permite, portanto, trabalhar conceitos importantes nas áreas de química geral e química ambiental, a partir de materiais simples e do cotidiano.
DECOMPOSIÇÃO TÉRMICA DO PVC E DETECÇÃO DO HCl
LIBERADO, UTILIZANDO UM INDICADOR ÁCIDO-BASE NATURAL: UMA PROPOSTA DE ENSINO MULTIDISCIPLINAR
José Carlos Marconato (PQ), Sandra Mara M.Franchetti (PQ)
Dep. de Bioquímica e Microbiologia-IB-UNESP-Rio Claro-SP
palavras-chave: experimentação, ensino de química, polímero
Introdução
Os plásticos constituem um dos materiais mais utilizados em nosso cotidiano. Assim, os resíduos plásticos tem aumentado bastante nos lixões e hoje representam 20% do total, em volume [1].
Reciclagem, combustão e aterros sanitários, são os principais métodos de tratamento destes resíduos plásticos[2]. Em aterros sanitários municipais, os filmes de PVC são um dos plásticos mais encontrados, devido a sua ampla utilização em produtos domésticos variados. É interessante ressaltar que o PVC é um material instável em relação ao calor e a luz, e degrada a temperaturas relativamente baixas com a liberação de cloreto de hidrogênio. Além das propriedades tóxicas deste gás, este promove a redução nas propriedades mecânicas de outros polímeros durante o processo de reciclagem. Por exemplo, o PVC encontrado na reciclagem de garrafas de PET, promove a quebra da cadeia polimérica do PET, devido a presença de cloreto de hidrogênio liberado durante a reciclagem [3]. A incineração do PVC pode ser representada pela reação abaixo:
-(CH2CHCl)-n - -® -(CH=CH)-n + HCl
calor
A presença de cloreto de hidrogênio ou ácido clorídrico, em solução, pode ser detectada utilizando-se indicadores ácido-base naturais, obtidos a partir de sucos de frutas e vegetais (amoras, cerejas, repolho roxo, cebola vermelha, etc). Esta classe de substâncias contém antocianinas e suas propriedades tem sido objeto de vários trabalhos sobre educação em química[4,5].
Objetivos
Este trabalho é uma proposta experimental demonstrativa, visando o ensino médio de química, principalmente nas escolas, onde a infraestrutura é limitada. Trata-se de uma demonstração que além de ilustrar a natureza ácida de uma reação de decomposição, pode despertar o interesse a respeito dos resíduos gerados pela queima de um plástico descartado. Em geral o descarte de plásticos ocorre de maneira descuidada e não sistematizada.
Material e Métodos
Para a realização do experimento foram utilizados filmes de PVC comercial, tubos de ensaio, bico de Bunsen e extrato de repolho roxo (indicador ácido-base).
A preparação do extrato foi bastante simples: as folhas de repolho foram picadas
e trituradas em água, com o auxílio de um processador doméstico. O pigmento das folhas, rapidamente, dissolveu-se em água formando uma solução de cor roxa. Esta solução foi filtrada e armazenada em frasco plástico, para ser utilizada como indicador ácido-base.
Resultados e Conclusões
O esquema do experimento está representado nas figuras 1(A e B), nas quais pode-se verificar uma mudança de cor do indicador natural, ao receber o resíduo ácido da queima do filme de PVC.
Esta demonstração pode ser aplicada, em sala de aula, com alguns enfoques principais:
1- Introdução de aspectos do equilíbrio ácido-base (conceito de indicador ácido-base, natureza ácido-base dos produtos domésticos, bem como a força de ácidos e bases).
2- Introdução ao estudo dos polímeros, seu descarte e os problemas ambientais causados pelo processo de incineração.
Aspectos da degradação do PET pelo PVC, durante a reciclagem.
Esta
demonstração experimental permite, portanto, trabalhar
conceitos importantes nas áreas de química geral e
química ambiental, a partir de materiais simples e do
cotidiano.
Figura 1: Representação do experimento demonstrativo.
B – Final: após a decomposição térmica do filme
Bibliografia
1-Krupp, L.R. and Jewell W.J., Environ.Sci.Technol. 26, 193-198, 1992.
2-Torikai, A. and Hasegawa, H., Polym.Degrad.Stabil. 63, 441-445, 1999.
3-Paci, M. and La Mantia F.P., Polym.Degrad.Stabil., 63, 11-14, 1999.
4-Markwell, J., Curtright, R.D., Rynearson, J.A., J.Chem.Educ., 71 nº 8, 682-684, 1994.
5-Fortman, J.J., and Stubbs, K.M., J.Chem.Educ., 68, nº 7, 588-589, 1991