Despolimerização do Poli (Tereftalato de Etileno) - PET

Despolimerização do PET
Despolimerização do Poli (Tereftalato de Etileno) - PET
B.F. Dias, D.M do Nascimento, F.L. Tenti, L. de Mattos, P.M.F. de Camargo Filho, R.P.
Rovay
Professor: Fernando Carlos Giacomelli (CCNH)
Campus: Santo André
Resumo
O objetivo do projeto foi fazer a reação da despolimerização do PET e calcular o
seu rendimento. O ácido tereftálico foi obtido via hidrólise catalítica de PET em
meio alcalino. As reações foram realizadas sob refluxo, a 90ºC, durante 5h em
solução de NaOH concentrada (7,5M). A precipitação do ácido tereftálico foi
realizada adicionando-se H2SO4 concentrado. Obteve-se 3,966g de ácido
tereftálico a partir de 5,561g de PET reagente, resultando no rendimento de
82,49%. Assim, obteve-se um rendimento consideravelmente bom. Conclui-se
desta maneira que a despolimerização do PET é um processo viável.
INTRODUÇÃO
A introdução da embalagem de PET
(polietileno tereftalato) na sociedade
moderna trouxe o desafio de sua
reciclagem.[1]
Tanto
a
degradação
ambiental quanto os fatores econômicos
(preço da matéria prima) estimulam o
desenvolvimento da reciclagem deste
plástico. A reciclagem do PET por
decomposição química se fundamenta na
reversibilidade da reação de polimerização,
onde o PET é hidrolisado e despolimerizado
em seus monômeros, sendo o de maior
importância o ácido tereftálico. [2] Tal
reciclagem possibilitaria a economia de 130
milhões de dólares por ano em importações
desse produto
OBJETIVO
Propõem-se a reciclagem química de
garrafas PET, através da obtenção do ácido
tereftálico, com eficiência, rapidez e baixo
custo, visando sua aplicação em novos
materiais.
METODOLOGIA
As garrafas PET pós-consumo incolores
foram lavadas manualmente e picadas com
tesoura, a fim de melhorar o rendimento da
reação, considerando que se trata de uma
reação superficial.
Os pedaços de PET foram pesados em
uma balança semi-analítica e colocados em
um balão contendo 100mL de solução
NaOH - 7,5M. O balão foi posto em um
béquer com óleo aquecido à 90ºC sob uma
chapa aquecedora com agitador magnético.
Sob o balão foi posto um condensador para
que
a
solução
não
evaporasse,
considerando que o sistema ficou reagindo
durante 5 horas e meia (Figura 1).
Após o término da reação, a mistura obtida
foi resfriada e filtrada a vácuo para separar
o PET que não reagiu. Ao filtrado, foi
adicionado 36mL de solução 50% v/v de
IX Simpósio de Base Experimental das Ciências Naturais da Universidade Federal do ABC - 12 e 13 de agosto de 2011
Despolimerização do PET
ácido sulfúrico, resultando na precipitação
do ácido tereftálico, que posteriormente foi
filtrado e levado à estufa à 50ºC por 17
horas e, em seguida, pesado a fim de
determinar o rendimento.[3]
RESULTADOS E DISCUSSÃO
O ácido tereftálico (TPA) foi obtido via
hidrólise catalítica do PET em meio alcalino.
Para saber a eficiência da reação foi
preciso calcular o rendimento da reação
que é relacionado ao tempo. A tabela 1
mostra os resultados obtidos.
Tabela 1: Dados experimentais
Massa Total de PET
10,03g
Massa de PET que não reagiu
4,47g
Massa de PET que reagiu
5,56g
Massa de Ácido Tereftálico
esperada
4,81g
Massa de Ácido Tereftálico
recuperado
3,97g
Rendimento
82,5%
O rendimento obtido foi consideravelmente
bom, visto que para 6 horas de reação, era
previsto pela literatura um valor próximo a
90% e com 5 horas 80%. Com 5 horas e 30
minutos obteve o rendimento de 82,5%.
O ácido tereftálico obtido pode ser
novamente utilizado para produzir PET.
CONCLUSÃO
Primeiramente, concluiu-se que a reação de
despolimerização em meio alcalino é um
método viável de reciclagem, tendo um
rendimento proveitoso e um custo
consideravelmente baixo, se for levado em
conta que, depois de feitas as reações, os
resíduos, como o sulfato de sódio, podem
ser reutilizados e de que os recursos a base
de petróleo estão cada vez mais escassos e
são cada vez mais prejudiciais.
Em seguida, já que houve algumas
discrepâncias com a literatura, como a
massa
reagente,
porcentagem
e
rendimento, é possível concluir que devem
ter existido alguns erros experimentais que
podem ser solucionados com a simples da
repetição dos procedimentos.
Finalmente, considerou-se importante levar
em conta que, como o projeto tem
fundamento didático e objetivo nesse ramo,
o trabalho realizado foi extremamente útil
no aprendizado e aperfeiçoamento de
certas técnicas.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS
[1] SOLOMONS, G., FRYHLE, C.; Química
Orgânica – volume 2. 7ª edição, Rio de
Janeiro, LTC – Livros Técnicos e
Científicos Editora S.A., 2001.
[2] MANCINI, S.D.&ZANIN, M.-Polimeros:
Cienc Tecnol, 12, p.86 (2002).
[3] SOUZA,L. D.; TORRES, M.C.M.;
RUVOLO, A. C.F.- “Despolimerização do
Poli (Tereftalato de Etileno) – PET:
Efeitos de Tensoativos e Excesso de
Solução Alcalina”-Departamento de
Química, UFSCar- 2008
AGRADECIMENTOS
Figura 1. Reação de despolimerização.
Agradecemos
primeiramente
a
Universidade Federal do ABC por ceder o
espaço dos laboratórios didáticos e fornecer
os materiais necessários. Ao Professor
Doutor Fernando Giacomelli por sua
atenção e dedicação e aos Técnicos dos
Laboratórios L 602 e L 408-3.
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