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terça-feira, 16 de agosto de 2016

Produção de Plástico Biodegradável (Química)

O aumento do volume do lixo é um problema que assola a sociedade moderna. Um dos grandes vilões dessa situação é o plástico, que é um polímero sintético geralmente derivado do petróleo e que não é biodegradável, ou seja, leva muitos anos para se decompor. Isso acontece porque fatores tais como dureza, absorção limitada de água e tipo de estrutura química impedem que o polímero sintético puro seja suscetível ao ataque microbiano.

É praticamente impossível pensar em nossa sociedade sem o uso de plásticos, por isso, uma alternativa para ajudar a minimizar o problema da produção de lixo é a produção de plástico biodegradável, isto é, que seja degradado por micro-organismos presentes no meio ambiente, convertendo-o em substâncias simples existentes naturalmente em nosso meio, integrando-se totalmente à natureza.

Atualmente, já existe plástico biodegradável produzido industrialmente, como é o caso dos plásticos de amido de milho e de batata, que geralmente são misturados ao plástico sintético puro no momento da produção. Assim, quando esse material for descartado, o amido será degradado e restarão pedaços minúsculos de plástico, prejudicando menos o ambiente.
 
Laboratório de Química
Como fazer plástico orgânico.

O amido é um polímero natural, ou seja, uma macromolécula formada pela união de dois polissacarídeos: a amilose (constituída de mais de 1000 moléculas de α-glicose) e a amilopectina (um polímero que possui ramificação saindo dos carbonos 6 de uma molécula de α-glicose e do carbono 1 de outra molécula a cada grupo de 20 a 25 unidades do monossacarídeo ao longo da cadeia). Basicamente, então, o amido é formado por moléculas de α-glicose e possui a fórmula (C6H10O5)n, sendo que “n” pode variar de 60 000 a 1 000 000 de unidades, sendo que esses milhares de monômeros de glicose estão ligados por ligações glicosídicas alfa, de maneira linear e ramificada.

O amido é armazenado em diferentes órgãos vegetais, sendo encontrado, por exemplo, na forma de grãos das sementes (cereais), tais como milho, aveia, arroz, trigo, cevada e centeio; além de também estar presente nas raízes das plantas, como na batata e na mandioca.

Portanto, como o amido é um polímero que se encontra nesses vegetais, podemos obter um plástico biodegradável a partir deles. Veja então como é fácil produzir um plástico biodegradável de amido de batata:

Materiais e reagentes:

* 4 batatas-inglesas;

* 4 colheres de sopa de vinagre;

* 4 colheres de sopa de glicerina;

* Água;

* Liquidificador;

* Coador de pano ou papel de filtro;

* Funil;

* Recipiente grande e transparente;

* Panela;

* Fogão;

* Corante alimentício da cor de sua preferência;

* Superfície lisa e plana, como uma forma de fazer bolo retangular;

* Espátula.

Procedimento Experimental:

1- Corte 4 batatas-inglesas;
2- Bata no liquidificador com um pouco de água;

Batata com água batida no liquidificador
Batata com água batida no liquidificador
3- Filtre e acrescente um pouco mais de água;
4- Deixe em repouso;
5- Depois de um tempo, você verá a formação do amido de batata, um precipitado branco no fundo do recipiente;
6- Separe o líquido marrom e deixe somente o precipitado;

Amido de batata produzido em experimento
Amido de batata produzido em experimento
7- Retire duas colheres de sopa desse amido de batata e coloque em uma panela;
8- Acrescente um copo de água, quatro colheres de vinagre, quatro colheres de glicerina e gotas do corante;
9- Leve ao fogo, mexendo sempre e pare quando formar uma espécie de “geleca”;
10- Coloque em uma superfície lisa e plana e deixe secar por alguns dias;
11- Você verá a formação de um plástico biodegradável que pode ser retirado com o auxílio de uma espátula e que pode ser usado como adesivo, sendo possível fazer desenhos nele.
Resultados e Discussão:

Conforme a imagem a seguir mostra, a amilopectina (um tipo de molécula formadora do amido mencionado na introdução desse artigo) possui muitas ramificações, o que torna mais difícil a interação de suas moléculas para formar o plástico. É por isso que acrescentamos o vinagre (ácido acético ou ácido etanoico - H3C ─ COOH), que reage com o amido, diminuindo as suas ramificações, que, por sua vez, são quebradas e transformadas parcialmente em amilose — moléculas lineares do amido. Com isso, a formação do plástico fica melhor.

Amilose e amilopectina formadoras do amido
Amilose e amilopectina formadoras do amido

Já a glicerina (C3H5(OH)3) funciona como uma espécie de lubrificante que torna o plástico mais maleável e elástico, pois ela ficará entre as moléculas do amido, reduzindo as interações entre elas e atuando, desse modo, como um agente plastificante.
http://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/producao-plastico-biodegradavel-amido-batata.htm

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