Identificação de Plásticos

Escola Secundária Francisco de Holanda

Relatório da Experiência: “Identificaçã o de Plásticos”

Grupo 2: Beatriz Abreu nº 1 Ângela Oliveira nº 9 Cátia Pereira nº 13 Nuno Moreira nº 22

Disciplina de Química 12º CT1

Guimarães, 31 de Maio de 2011

Escola Secundaria Francisco de Holanda

2010/2011

Relatório da Experiência: “Identificação de Plásticos”

Grupo 2:

Beatriz Abreu nº2

Professor: Rui Vítor Costa

Ângela Oliveira nº 9

Disciplina: Química

Cátia Pereira nº 13

Turma: 12º CT1

Nuno Moreira nº 22


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Índice Geral Introdução……………………………………………………………………………………………………………………1 Material ………………………………………………………………………………………………………………………2 Procedimento………………………………………………………………………………………………………………4 Registo de Dados e Observações……………………………………………………………………………6 Análise de Resultados e Conclusões ……………………………………………………………………10 Anexo …………………………………………………………………………………………………………………………13 Aplicações dos plásticos ……………………………………………………………………………14 Bibliografia ………………………………………………………………………………………………………………16


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Índice de Imagens Amostras de diferentes tipos de plásticos……………………………………………………3 Figura 2: Esquema do procedimento …………………………………………………………………………………4 Figura 3: Resultados do teste da densidade da água ……………………………………………………6 Figura 4: Resultados do teste da chama …………………………………………………………………………6 Figura 5: Amostra 6 antes do teste da acetona ……………………………………………………………7 Figura 6: Amostra 6 depois do teste da acetona …………………………………………………………7 Figura 7: Resultados do teste do aquecimento………………………………………………………………7 Figura 8: Resultados do teste da densidade do álcool isopropílico……………………………8 Figura 9: Resultado do teste da densidade do óleo de milho………………………………………8 Figura 1:


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Índice de Tabelas Tabela dos reagentes e suas propriedades………………………………………………………………………2 Tabela dos resultados do teste da densidade da água …………………………………………………6 Tabela dos resultados do teste da acetona ……………………………………………………………………7 Tabela dos resultados do teste da densidade do álcool isopropílico…………………………8 Tabela dos resultados do teste da densidade do óleo de milho…………………………………8


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Introdução Desde há muitos anos que os plásticos fazem parte da nossa vida. Basta olharmos a nossa volta para constatarmos que a maior parte dos objectos que utilizamos no nosso dia-a-dia são feitos deste tipo de material. Os plásticos são materiais orgânicos poliméricos sintéticos de constituição macrocelular, possuindo uma grande maleabilidade. Ou seja, são uma mistura de polímeros com certos aditivos, onde a matéria-prima destes, é geralmente o petróleo. Estes podem-se encontrar na indústria aeronáutica e aeroespacial, nos automóveis, na indústria têxtil e de calçado, na construção civil, nos electrodomésticos, electrodomésticos, etc. Como já foi referido nas aulas de Química, um polímero é uma macromolécula constituída por unidades estruturais menores – monómeros. Mas, existem vários tipos de polímeros: os naturais, sintéticos e artificiais, onde os plásticos estão incluídos na categoria de polímeros sintéticos, bem como as fibras e os elastómeros. elastómeros. Então, podemos podemos dizer que os plásticos são são polímeros, mas os polímeros não são plásticos. Os polímeros são designados consoante a constituição molecular que possuem. Os mais utilizados e conhecidos são: o Poli(tereftalato de etileno), o Polietileno (de baixa e alta densidade), o Polipropileno, o Poli(cloreto de vinilo) e o Poliestireno. Também os plásticos possuem categorias, podem ser termoplásticos ou termofixos. Os primeiros, quando são submetidos ao calor, amolecem, podendo ser de novo moldados, ou seja, são recicláveis, dado possuírem ligações intermoleculares de Van der Waals. Por outro lado, os termofixos quando aquecidos não se deformam como os anteriores, anteriores, decompõem-se ou carbonizam, uma vez que as suas moléculas possuem ligações covalentes. Sendo assim, não são recicláveis. Esta actividade laboratorial tem como principal objectivo identificar os diversos tipos de plásticos utilizados no nosso dia-a-dia, que irão ser submetidos a testes físico-químicos. físico-químicos.


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Material Reagentes: Nº da amostra

Densidade (g/dm3)

PET

Garrafa de água

1

1,29-1,40

Polietileno de alta densidade

PE-AD

Saco transparente transparente

2

0,94-0,96

Poli(cloreto de vinilo)

PVA

Tubo de encanação

3

1,38-1,45

Polietileno de baixa densidade

PE-BD

Saco transparente transparente

4

0,92-0,94

PP

Caixa de cotonetes

5

0,90

PS

Tampa de bebibas do

6

1,05

Nome

Poli(tereftalato Poli(tereftalato de de etileno)

Polipropileno

Poliestireno

Plástico Sigla Símbolo

Amostra Polímero

Mc’ donalds


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Legenda das amostras:

1

2

3

4

5

PET PE-AD PVC PE-BD PP 6. PS 1. 2. 3. 4. 5.

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Fig.1: Amostras de diferentes tipos de plásticos

Material laboratorial:      

Tesoura Pinça de metal Pinça de madeira Lamparina de álcool Gobelé Vareta de vidro

     

Funil de vidro Proveta de 25ml Proveta de 10ml Ansa de cromoníquel Fósforos Papel absorvente

Soluções:      

Água ionizada Água desionizada Água ionizada a ferver Acetona Álcool isopropílico isopropílico Óleo de milho


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Procedimento

Teste da densidade da água:

- Encher um gobelé de 1000ml com água; - Colocar as amostras dos plásticos no gobelé; - Verificar quais das seis amostras afundam.


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Teste da chama:

- Colocar uma ansa de cromoníquel sobre a chama de uma lamparina de álcool até entrar em rubro; - De seguida, colocar a ansa nas amostras de plástico que não flutuaram na experiência anterior; - Verificar qual a cor da chama de que resulta a combustão dos plásticos;

Teste da acetona:

- Encher um gobelé com acetona; - Mergulhar as amostras 1 e 6, ou seja, as amostras que não apresentaram chama verde na experiência anterior; - Observar se ocorre alguma alteração nos plásticos.

Teste do aquecimento:

- Colocar num gobelé água á gua a ferver; - Mergulhar a amostra 1 na acetona, a fim de observar alguma deformação. deformação.

Teste da densidade do álcool isopropílico:

- Diluir 17,5ml de álcool isopropílico em 7,5ml de água destilada; - Após esta diluição, mergulhar as amostras que flutuaram na experiência 1, e verificar qual destas amostras não flutua.

Teste da densidade do óleo de milho:

- Encher um gobelé com óleo de milho; - Mergulhar as amostras que flutuaram na experiencia anterior; - Verificar o que ocorre. Guimarães, 31 de Maio de 2011

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Registo de Dados e Observações Teste da densidade da água:

Amostras

Teste da densidade da água

1 2 3 4 5 6

Mergulhou Flutuou Mergulhou Flutuou Flutuou Mergulhou Fig.3: Resultados do teste da

densidade da água

Teste da chama:

Nesta experiência, apenas testamos a amostra 3, e esta deveria apresentar chama verde o que na realidade não aconteceu.

Fig.4: Resultados do teste da chama


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Teste da acetona:

Amostras

Teste da acetona

1 6

Alterou a forma Não alterou a forma

Fig.5: Amostra 6 antes do teste

Fig.6: Amostra 6 depois do teste

da acetona

da acetona

Teste do aquecimento:

Neste teste, a amostra 1 deforma, embora esta alteração não seja muito significativa.

Fig.7: Resultados do teste do aquecimento Guimarães, 31 de Maio de 2011

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Teste da densidade do álcool isopropílico:

Amostras

Teste da densidade do álcool isopropílico

2 4 5

Mergulhou Flutuou Flutuou Fig.8: Resultados do teste da densidade

do álcool isopropílico

Teste da densidade do óleo de milho:

Amostras

Teste da densidade do álcool isopropílico

4 5

Mergulhou Flutuou Fig.9: Resultado do teste da densidade

do óleo de milho.

Nesta actividade laboratorial nem tudo correu como o esperado, pois em alguns casos não foi possível comprovar o tipo de polímero utilizado na fabricação das amostras de plásticos. Um dos principais factores que influenciaram os resultados, era a tensão superficial que os líquidos exerciam sobre as amostras, uma vez que não as deixava mergulhar, mesmo sendo estas mais densas que o próprio líquido. Outro dos factores influenciadores ocorreu na experiência 2, pois a amostra de PVC ao ser submetida à combustão não apresentou chama verde, o que levantou duvidas sobre a sua possível constituição Por outro lado, na experiência 4, a deformação da amostra não foi muito significativa, o que nos levou a p ensar que a causa deste “erro” experimental, fosse causado pela temperatura da água, pois esta não tinha chegado aos 100ºC. Guimarães, 31 de Maio de 2011

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Por fim, a solução de álcool isopropílico com a água destilada causou algumas incertezas, dado que no inicio da experiência todas as amostras afundavam, o que apenas deveria acontecer com a amostra 2.


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Análise de Resultados e Conclusões Para a realização desta actividade laboratorial, realizada nos dias 4 e 11 de Maio de 2011, foi-nos proposto a elaboração de diferentes experiências para que fosse possível descobrir qual a constituição das diferentes amostras de plástico recolhidas. Antes da realização da actividade, foi-nos fornecido a densidade dos plásticos em estudo, para nos ajudar a compreender os resultados que iríamos obter após a realização dos diferentes testes da densidade, e as possíveis causas da adulteração dos resultados. Durante a realização das experiências, houve uma dificuldade em todas aquelas em que os plásticos foram submetidos a meios líquidos, pois estes meios exerciam uma tensão superficial para com as amostras, não as deixando mergulhar. Sendo assim, para ultrapassar esta dificuldade, foi necessário as “empurrar” , para que estas se movimentassem. Na experiência 1, os plásticos foram separados por densidades, ou seja, os de densidade superior a 1g/dm3 afundaram (1,3,6), enquanto que os restantes (com densidade inferior) flutuaram (2,4,5). Isto sucedeu-se porque a densidade da água é igual a 1g/dm3. Sendo assim, este meio é propício a uma divisão inicial, em que originou 2 grupos diferentes (o grupo das amostras com densidade superior a 1g/dm 3, e o grupo com amostras com densidade inferior a 1g/dm3), que foram analisamos em separado.


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Grupo dos plásticos com densidade superior a 1g/dm3 (1,3,6):  A realização do teste 2 permite identificar o PVC (Poli(cloreto de vinilo)), pois este, devido à presença do ião cloreto, quando exposto a uma chama, faz com que esta apresente uma coloração verde característica. Contudo, este teste não foi 100% conclusivo, pois a chama não apresentou coloração verde, o que nos fez pensar que a amostra 3 (amostra do PVC) poderia possuir outros constituintes, além do polímero, que lhe conferissem mais resistência. 

O teste 3 foi o que obteve os melhores resultados, pois após as amostras 1 e 6 serem submetidas à acetona, apenas o plástico 6 sofreu alteração, tal como era esperado. Esta alteração ocorreu porque a acetona possui a capacidade de quebrar as ligações das moléculas do poliestireno, dando a sensação de que a amostra se encontra derretida, como pode ser comprovado no registo de resultados. Sendo assim, como apenas se alterou a amostra 6, podemos afirmar que esta amostra corresponde ao Poliestireno (PS).



A experiência 4, tal como a experiência 2, não foi 100% conclusiva, pois a deformação da amostra foi praticamente inexistente. Para comprovarmos que ocorreu deformação, foi necessário dobrar a amostra antes e depois de ser submetida à água quente. Através deste método, podemos ver, mas não claramente, que a amostra após ter sido submetida a aquecimento, fazia menos barulho ao ser dobrada do que quando se encontrava à temperatura ambiente. Esta situação de dúvida quanto à ocorrência de deformação, deveu-se ao facto de a água não estar a ferver no momento em que lá colocamos o plástico 1, apenas estava quente, uma vez ter sido retirada da torneira. Apesar destas incertezas, podemos confirmar que a amostra 1 correspondia ao Poli(tereftalato de etileno) (PET).


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Grupo dos plásticos com densidade inferior a 1g/dm3 (2,4,5):  Na experiência 5, testamos 3 plásticos com densidades muito próximas, daí a dificuldade da separação destes no álcool isopropílico. Sendo assim, foi necessária a diluição deste álcool com água destilada, para aumentar a densidade de solução. Contudo, esta diluição não foi suficiente para que ocorresse a separação dos plásticos, sendo necessária a adição de mais 10ml de água destilada. Após esta adição de água, foi possível separar a amostra 2 das restantes (a amostra 2 afundou por ser mais densa, enquanto que as outras permaneceram à superfície). Então, podemos afirmar que a amostra 2 corresponde ao Polietileno de alta densidade (PE-AD). 

No último teste, foram testados os plásticos que flutuaram no teste 5, ou seja, o plástico 4 e 5. Este teste tinha como finalidade separar estas duas amostras pelas suas densidades, quando mergulhadas no óleo de milho. Aquando esta separação, a amostra mais densa, neste caso a 4, ficou submersa no fundo do gobelé, enquanto a amostra 5, que é menos densa, encontrou-se à superfície do líquido. Estes resultados permitiram-nos confirmar que a amostra 4 correspondia ao Polietileno de baixa densidade (PE-BD) e que a amostra 5 correspondia ao Polipropileno (PP).

Com a realização desta experiência, podemos concluir que os plásticos possuem certos aditivos além de polímeros, uma vez que, em alguns testes físicoquímicos, tornou-se difícil a identificação dos plásticos em causa. Também podemos afirmar que alguns destes polímeros, apesar de possuírem uma constituição diferente, ainda possuem características muito semelhantes, nomeadamente a densidade, pois só era possível efectuar a separação destes através de meios líquidos com densidade d ensidade adequada a cada situação. Em suma, podemos afirmar que apesar de se tornar difícil a identificação dos polímeros que constituem os plásticos do nosso dia-a-dia, esta pode ser feita por qualquer indivíduo através de testes físico-químicos muito simples.


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Anexo


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Aplicações dos plásticos PET:

Vantagens:

É um material transparente, inquebrável, impermeável e leve.

Este tipo de plástico é utilizado geralmente em frascos de refrigerantes, produtos farmacêuticos, produtos de limpeza, mantas de impermeabilização e fibras têxteis, etc.

Aplicações:

PE-AD:

É inquebrável, resistente a baixas temperaturas, leve, impermeável, rígido e com resistência química. Vantagens:

É utilizado em embalagens para cosméticos, frascos de produtos químicos e de limpeza, tubos para líquidos e gás, tanques de combustível para determinados veículos, etc. Aplicações:

PVC:

Vantagens:

inquebrável.

É rígido, transparente, impermeável, resistente à temperatura e

Aplicações: Encontra-se

em tubos e conexões de tubagens, calçados, revestimento de cabos eléctricos, equipamentos médico-cirúrgicos, esquadrias e revestimentos, etc.

PE-BD:

Vantagens:

É flexível, leve, transparente e impermeável.

Embalagens de alimentos, sacos industriais, sacos para lixo, lonas agrícolas, filmes flexíveis para embalagens e rótulos de brinquedos, etc.

Aplicações:


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PP:

Conserva o aroma, é inquebrável, transparente, brilhante, rígido e resistente a mudanças de temperatura. temperatura. Vantagens:

Aplicações: É utilizado em embalagens de massas e biscoitos, potes de margarina,

seringas descartáveis, equipamentos médico-cirúrgicos, fibras e fios têxteis, utilidades domésticas, autopeças (pára-choques de carro).

PS:

Vantagens:

É impermeável, inquebrável, rígido, transparente, leve e brilhante.

Aplicações: Encontra-se em copos descartáveis, placas isolantes, aparelhos de som

e televisão, embalagens de alimentos, revestimento revestimento de geladeiras, material escolar, etc.


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Bibliografia (s.d.). Obtido em 13 de Maio de 2011, de http://educa.fc.up.pt/ficheiros/noticias/69/documentos/111/Manual%20Identificacao%20de %20plasticos%20.pdf (s.d.). Obtido em 13 de Maio de 2011, de Identificação dos Plásticos: http://pt.scribd.com/doc/31501383/IDENTIFICACAO-DOS-PLASTICOS


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