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Polímeros são macromoléculas resultantes da união de moléculas menores

Polímeros são macromoléculas originadas a partir da união de várias unidades de moléculas menores, chamadas de monômeros. A palavra deriva do grego poli, que significa muitas, e meros, partes. Os monômeros se unem por meio de ligações covalentes em uma reação química conhecida como polimerização. O polietileno, por exemplo, é um polímero sintético formado a partir da ligação de diversas moléculas de etileno.

Em uma reação de polimerização, a molécula inicial (monômero) vai sucessivamente se unindo a outras, dando origem ao dímero, trímero, tetrâmero, até chegar ao polímero. Aparentemente, o processo poderia prosseguir, sem parar, até produzir uma molécula de tamanho “infinito”, mas fatores práticos limitam a continuação da reação.

Os polímeros não são novos – eles têm sido utilizados desde a Antiguidade. Naquela época, no entanto, só eram usados os naturais, como couro, e borracha. A síntese artificial de polímeros é um processo que requer alta tecnologia, já que envolve reações de química orgânica, ciência que passou a ser dominada somente a partir do século XIX. Nesse cenário, os polímeros podem ser classificados em naturais e artificiais.

Além da natureza, eles podem ser classificados de diversas outras maneiras, como quantidade de monômeros, comportamento mecânico e método de obtenção.

Classificação de polímeros

Como dito anteriormente, os polímeros podem ser classificados de várias maneiras. Saiba mais sobre cada uma dessas classificações:

Quantidade de monômeros

De acordo com a quantidade de monômeros, os polímeros podem ser classificados em homopolímero e copolímero:

  • Homopolímero: polímeros formados por apenas um tipo de monômero;
  • Copolímero: polímeros formados por dois ou mais tipos de monômeros.

Natureza do polímero

Conforme a natureza, os polímeros podem ser classificados em naturais e artificiais:

  • Naturais: polímeros encontrados na natureza. Borracha, couro, lã, amido, celulose e proteína são exemplos de polímeros naturais;
  • Artificiais: polímeros produzidos em laboratório, geralmente a partir de petróleo. Polietileno, polipropileno, policloreto de vinila e polimetacrilato de metila são exemplos de polímeros artificiais.

Vale ressaltar que os polímeros artificiais podem ser utilizados para fabricar inúmeros objetos, como sacolas plásticas, panelas antiaderentes, para-choques de automóveis, canos para água, mantas, colas, tintas e chicletes.

Método de obtenção

De acordo com o método de obtenção, os polímeros podem ser classificados em polímeros de adição, de condensação e de rearranjo:

  • Adição: polímeros obtidos por meio da adição constante de um mesmo monômero;
  • Rearranjo: polímeros obtidos por meio de rearranjos em suas cadeias e estruturas poliméricas;
  • Condensação: polímeros obtidos por meio da adição de dois monômeros diferentes, com eliminação de uma substância mais simples, como água.

Comportamento mecânico

Polímeros
Imagem de Imthaz Ahamed no Unsplash

Conforme o comportamento mecânico, os polímeros podem ser classificados em borrachas, plásticos e fibras sintéticas:

  • Plásticos: polímeros produzidos a partir do petróleo. Os plásticos podem ser termoplásticos ou termofixos;
  • Fibras: polímeros produzidos a partir de elementos naturais ou artificiais. Enquanto a fibra natural utiliza folhas, frutos e algodão em sua produção, a artificial é feita em laboratórios por meio da união de dois monômeros diferentes.
  • Borrachas: polímeros produzidos a partir de elementos naturais ou artificiais. Enquanto a borracha natural utiliza látex em sua produção, a artificial é feita em laboratórios por meio da união de dois monômeros diferentes.

Estrutura dos polímeros

Os polímeros podem ter estrutura linear ou tridimensional:

Polímeros lineares

Nos polímeros lineares, as macromoléculas são encadeamentos lineares (normais ou ramificados) de átomos. Nesse caso, eles formam fios que se mantêm isolados uns dos outros. Os polímeros lineares são termoplásticos, isto é, podem ser amolecidos pelo calor e endurecidos pelo resfriamento, repetidas vezes, sem perder suas propriedades. Um exemplo desse tipo de polímero é o polietileno de baixa densidade.

Polímeros tridimensionais

Os polímeros tridimensionais têm macromoléculas que formam ligações em todas as direções do espaço. Nesse caso, eles possuem um trançado tridimensional e bastante rígido. Os polímeros tridimensionais são termofixos, isto é, uma vez preparados, eles não podem ser amolecidos pelo calor e remoldados, sob pena de se decomporem. Um exemplo desse tipo de polímero é a resina formol-formaldeído.

Polímeros biodegradáveis ou biopolímeros

Os polímeros biodegradáveis ou biopolímeros são compostos químicos produzidos a partir da ação de seres vivos ou fontes de energia renováveis, como cana-de-açúcar, milho e fécula de mandioca. Enquanto as fósseis podem levar milhares de anos para se formar, as renováveis apresentam ciclos de vida significativamente menores.

A criação de objetos e materiais a base de biopolímeros oferece diversas alternativas para a sustentabilidade. Fatores econômicos e socioambientais também colaboram para o crescimento do seu uso. A grande parte dos polímeros sintéticos não sofrem biodegradação, levando milhares de anos para se decompor na natureza. Outra desvantagem diz respeito ao processo de produção desses materiais, que gera grande impacto ambiental.

Por isso, a fabricação de polímeros biodegradáveis é muito importante. Como exemplo, pode-se citar os polissacarídeos, formados pela união de vários monossacarídeos e os peptídeos, constituídos pela junção de inúmeros aminoácidos.