#Química - Volume 1 (2016) - Martha Reis

De onde vem...
para onde vai?
PVC
O PVC (policloreto de vinila) é um polímero que
contém 57% de cloro e 43% de eteno em massa.
O cloro necessário à fabricação do PVC é obtido
da eletrólise de uma solução aquosa de cloreto de
sódio (sal de cozinha), em um processo baseado
na eletrólise da água, adaptado para ocorrer em
escala industrial.
A equação da reação de obtenção do cloro por
eletrólise é:
2 NaC,(aq) + 2 H 2
O(,) *(
*( 1 H 2
(g) + 1 C, 2
(g) + 2 NaOH(aq)
O eteno (etileno) é obtido principalmente do gás
natural, proveniente da destilação fracionada do
petróleo ou de um processo denominado craqueamento
ou pirólise (quebra pelo fogo) do petróleo.
Nesse processo — que visa aumentar a produção
de gasolina e no qual o eteno é obtido como
subproduto —, submetem-se moléculas de hidrocarbonetos
das frações querosene, óleo diesel ou
óleo lubrificante (também obtidas na destilação
do petróleo) a temperaturas entre 450 °C e 700 °C,
para “quebrá-las” em cadeias menores, que estejam
na faixa da fração gasolina.
Exemplo:
1 C 12
H 26
(,) * * ( 1 C 8
H 18
(,) + 2 C 2
H 4
(g)
fração querosene fração gasolina eteno
Em seguida, faz-se o cloro reagir com o eteno
(reação de adição), formando dicloroetano (EDC).
H
H
C
C
H
H
cat.
P, ∆
H C,
+ C, 2
** ( H C C
C, H
eteno cloro 1,2-dicloroetano
Em seguida o dicloroetano é enviado a um forno
e submetido a alta temperatura para ser decomposto
por aquecimento (pirólise), produzindo o cloreto
de etenila ou monocloreto de vinila (MVC), que
é a unidade básica (monômero) do policloreto de
vinila ou PVC (polímero).
H
H C,
cat.
H C C H ** (
P, ∆
C, H
1,2-dicloroetano
H
H
C
MVC
C
C,
H
+
HC,
As moléculas de MVC são submetidas a determinadas
condições de pressão e temperatura na
presença de catalisadores que vão promover um
processo denominado polimerização por adição.
Nesse processo, um grande número de pequenas
moléculas de MVC ligam-se umas às outras em sequência,
formando uma única molécula muito maior,
com massa molar média entre 50 000 g/mol e
100 000 g/mol e densidade de aproximadamente
1,39 g/cm 3 , que se apresenta na forma de um pó
muito fino, inerte e de cor branca, o PVC.
A reação de obtenção do PVC é representada
pela seguinte equação química de polimerização:
H H
H H
cat.
n C C ** ( C C
P, ∆
H C,
H C,
Ftalatos
cloreto de
hidrogênio
O PVC apresenta boa resistência química e
térmica (em razão do elevado teor de cloro) e pode
ser processado de duas formas básicas: o PVC
flexível ou plastificado (obtido pela mistura de
PVC + plastificante), que é predominantemente
amorfo (sem um arranjo interno definido), semelhante
ao couro e de baixo custo, e o PVC rígido
(não plastificado).
Os plastificantes mais utilizados para obter o
PVC flexível são os ftalatos, como o dietil-hexil
ftalato (DEHP) e o di-isononil ftalato (DINP). São
materiais viscosos de aspecto semelhante ao mel
que saturam a matriz tridimensional da resina plástica,
da mesma forma que uma esponja rija é saturada
de água. A resina plástica torna-se flexível,
mas com o tempo esses aditivos, gradualmente, vão
sendo eliminados, deixando o material novamente
ressequido. Os produtos de consumo de PVC, ou
vinil, amaciados podem conter mais de 40% de seu
peso em ftalato.
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Capítulo 9