História do plástico

Antes da invenção do plástico, as únicas substâncias que podiam ser moldadas eram a argila (cerâmica) e o vidro. Argila e vidro endurecidos eram utilizados para armazenar, mas eram pesados e frágeis. Algumas substâncias naturais, como látex de seringueira e borracha, eram viscosas e moldáveis. A borracha não era muito útil para armazenar, pois acabava perdendo a capacidade de voltar ao formato original e ficava viscosa quando aquecida.

Instruções iniciais sobre os plásticos Veremos todos esses aspectos de maneira mais aprofundada posteriormente, mas para o momento, aqui estão algumas informações úteis sobre a estrutura do plásticos. Os plásticos são polímeros, grandes moléculas feitas a partir de unidades repetidas de moléculas menores (monômeros) que são unidas quimicamente. O polímero é como uma cadeia em que cada ligação é um monômero. Todos os plásticos são feitos de carbono. O plástico artificial contém carbono derivado de petróleo, enquanto os biopolímeros ou bioplásticos contêm carbono derivado de materiais naturais. Existem algumas maneiras de se combinar monômeros para formar os polímeros de plásticos. Uma delas é a reação de condensação, na qual duas moléculas se combinam e é perdida uma molécula menor, geralmente de água, álcool ou ácido.

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Em 1839, Charles Goodyear descobriu acidentalmente um processo no qual o enxofre reagia com a borracha bruta durante o aquecimento e resfriamento em seguida. A borracha se tornava elástica com o resfriamento: podia esticar, mas voltava à forma original. Também manteve a elasticidade com o aquecimento. Agora sabemos que o enxofre forma ligações químicas entre as fibras adjacentes de polímero de borracha. Ocorrem ligações cruzadas nas fibras de polímero, permitindo que elas "voltem " para o formato original quando esticadas. Charles Goodyear havia descoberto o processo conhecido atualmente como vulcanização, que torna a borracha mais durável.

Em 1846, Charles Schonbein, químico suíco, descobriu acidentalmente outro polímero ao derramar uma mistura de ácido sulfúrico nítrico em um pedaço de algodão. Ocorreu uma reação química em que os grupos de hidroxila das fibras de celulose do algodão se converteram em grupos de nitrato catalizados pelo enxofre. O polímero resultante, a nitrocelulose, era capaz de explodir em uma chama sem fumaça e foi utilizado pelos militares como substituto da pólvora. Em 1870, o químico John Hyatt fez a nitrocelulose reagir com cânfora, gerando o celulóide, polímero plástico que foi utilizado em filmes fotográficos, bolas de sinuca, placas dentárias e bolas de pingue-pongue.

Em 1909, um químico chamado Leo Baekeland sintetizou a baquelite, primeiro polímero realmente sintético, misturando fenol e formaldeído. A reação de condensação entre esses monômeros permite ao formaldeído unir os anéis de fenol em três polímeros rígidos tridimensionais. Então, a baquelite quente pode ser moldada e solidificada em um plástico rígido, que pode ser utilizado para fabricar maçanetas, telefones, peças de automóveis, móveis e até jóias. A baquelite é dura, resistente ao calor e à eletricidade e, quando esfria, não derrete nem queima facilmente. A invenção da baquelite desencadeou uma classe completa de plásticos com propriedades semelhantes, conhecidos como resinas de fenol.

Bruno Vincent/Getty Images Telefone de baquelite em "100 Anos do Plástico" no Museu de Ciência de Londres em 2007. A exposição foi uma comemoração dos plásticos feita para coincidir com o centésimo aniversário da invenção da baquelite por Leo Baekeland.

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Na década de 30, um químico de Dupont chamado Wallace Carruthers inventou um polímero de plástico feito a partir da condensação de ácido adípico e um certo tipo de monômero diaminohexano que podia se tornar em uma fibra forte, como a seda. Esse plástico ficou conhecido como náilon. O náilon é leve, forte e durável e se tornou a base de muitos tipos de roupas, coberturas (barracas), bagagens, bolsas e cordas.

O uso desses polímeros antigos foi difundido após a Segunda Guerra Mundial e continua até os dias de hoje. Eles levaram à criação de muitos outros plásticos, tais como dácron, isopor, poliestireno, polietileno e vinil.

Nas duas páginas a seguir, há mais informações sobre a química do plástico.