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Polímero


  Bioquímica

A principal conquista industrial da química orgânica no século XX foi a fabricação em grande escala de polímeros sintéticos. Com eles foram criados materiais fundamentais para o desenvolvimento tecnológico, como os plásticos, as fibras sintéticas e as resinas artificiais.
Polímero é uma macromolécula natural ou sintética, de alto peso molecular, formada pelo encadeamento de unidades moleculares fundamentais chamadas monômeros. Os polímeros formam muitos dos materiais que compõem os organismos vivos, como as proteínas, a celulose e os ácidos nucléicos. Constituem também a base de minerais como o diamante, o quartzo e o feldspato, além de materiais criados pelo homem, como concreto, vidro, papel, plástico e borrachas. Alguns polímeros naturais, como as proteínas, são compostos de um só tipo de monômero, mas a maioria dos polímeros naturais e sintéticos é formada de vários tipos de monômeros -- são os chamados copolímeros.


Propriedades. Como as cadeias poliméricas são normalmente formadas pela união de um número aleatório de moléculas de monômeros, os polímeros não são constituídos de moléculas do mesmo tamanho. Conseqüentemente, pode-se definir apenas um valor médio para propriedades físicas como ponto de fusão e peso molecular. A elasticidade e a resistência à abrasão das borrachas, a resistência à tração das fibras e a flexibilidade e transparência dos filmes são também atribuídas ao grande tamanho das cadeias.


Mecanismos de polimerização. A reação química que dá origem aos polímeros chama-se polimerização e em geral se diferencia em dois tipos: por condensação e por adição. Na polimerização por condensação, cada etapa do processo é acompanhada da formação de uma molécula de um composto simples, geralmente a água. Na polimerização por adição, os monômeros reagem para produzir um polímero sem formar subprodutos, de tal forma que o polímero conserve a mesma proporção de átomos da molécula original. As polimerizações por adição são normalmente conduzidas na presença de catalisadores, os quais, em certos casos, exercem controle sobre detalhes estruturais que têm efeitos importantes nas propriedades do polímero.


Exemplos de polímeros. As partes sólidas de todas as plantas se compõem de polímeros, que incluem a celulose (polissacarídeo), a lignina (uma complexa rede tridimensional de polímeros) e várias resinas. Outros importantes polímeros são as proteínas (formadas pelo encadeamento de aminoácidos) e os ácidos nucléicos (polímeros de nucleotídeos, formados de uma base nitrogenada, um fosfato e um açúcar). O amido, importante fonte de energia vegetal, é um polímero composto de glucose. Nos diamantes, as cadeias de carbono formam uma rede tridimensional que dá ao material sua resistência.
Os polímeros sintéticos incluem o polietileno, que, obtido a partir do etileno, é cristalino, translúcido e termoplástico (amolece ao ser aquecido e endurece ao ser resfriado). É usado em revestimentos, embalagens, peças moldáveis e na fabricação de garrafas e outros recipientes. O polipropileno, polímero do propeno, também é cristalino e termoplástico. Suas moléculas podem ser compostas de 50.000 a 200.000 monômeros. É usado na indústria têxtil e para fazer objetos moldáveis.
O polibutadieno, o poliisopreno e o policloropreno são de grande importância na fabricação de borrachas sintéticas. Alguns polímeros são vítreos e transparentes à temperatura ambiente, além de serem termoplásticos. É o caso do poliestireno, que pode ser tingido de qualquer cor e é usado na fabricação de brinquedos e outros objetos de plástico.
Um dos polímeros de uso mais difundido é o náilon, derivado da poliamida descoberto em 1938 por Wallace Hume Carothers. O náilon apresenta grande resistência ao rompimento, ao calor e à abrasão. Não é combustível, não é tóxico e pode ser facilmente tingido. Essas propriedades o transformaram num dos tecidos sintéticos de maior aceitação.


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