ÁREA: Ambiental
TÍTULO: RECICLAGEM DE GARRAFAS PLÁSTICAS VIA HIDRÓLISE ÁCIDA
AUTORES: DAVI, J.L. (UFAM) ; COELHO, V.S. (UFAM) ; BENTES, V.L.I (UFAM)
RESUMO: O USO EMBALAGENS PLÁSTICAS, PRINCIPALMENTE DE POLI(TEREFTALATO DE ETILENO) (PET), TEM CONTRIBUÍDO DIRETAMENTE PARA O ACÚMULO DESSES MATERIAIS EM LOCAIS INADEQUADOS. A RECICLAGEM QUÍMICA É UM MÉTODO VIÁVEL NA DESPOLIMERIZAÇÃO DE MATERIAIS POLIMÉRICOS, UMA VEZ QUE PODE GERAR UM PRODUTO DE VALOR AGREGADO. NO PRESENTE TRABALHO FORAM REALIZADAS DESPOLIMERIZAÇÕES DE EMBALAGENS PLÁSTICAS PÓS-CONSUMO VIA HIDRÓLISE ÁCIDA, UTILIZANDO O ÁCIDO NÍTRICO (HNO3), SOLUÇÕES 5,5–7,5 MOL-1. OS MELHORES RESULTADOS DE DESPOLIMERIZAÇÃO FORAM OBTIDOS NA HIDRÓLISE COM HNO3 6,5 MOL-1, A TEMPERATURA DE 100 OC POR UM PERÍODO DE 3 HORAS EM SISTEMA DE REFLUXO PARA O RESÍDUO DO PET TRITURADO (TAMANHO MÉDIO DE 0,74 MM). TENDO COMO PRODUTOS PÓS-HIDRÓLISE O MONÔMERO ÀCIDO TEREFTÁLICO (AT), IDENTIFICADO QUALITATIVAMENTE.
PALAVRAS CHAVES: reciclagem, hidrose, ácida
INTRODUÇÃO: OS MATERIAIS PLÁSTICOS SÃO CADA VEZ MAIS UTILIZADOS EM NOSSO DIA-A-DIA, GERANDO UM GRANDE ACÚMULO DOS RESÍDUOS DESSES MATERIAIS PÓS-CONSUMO EM LOCAIS INADEQUADOS, COMO LIXÕES URBANOS E MESMO NO MEIO AMBIENTE. A DURAÇÃO DESSES MATERIAIS NA NATUREZA VARIA EM MEDIA DE 100 Á 500 ANOS, DEPENDENDO DA COMPLEXIDADE DE SUA CADEIA POLIMÉRICA. ESSES MATERIAIS PODEM SER CLASSIFICADOS COMO: (I) NATURAIS: FIBRAS DE ALGODÃO, A CELULOSE, A SEDA ETC. OU (II) SINTÉTICOS: O POLI(TEREFTALATO DE ETILENO) (PET), O POLIETILENO (PE), O POLIESTIRENO (PS), O POLIPROPILENO (PP), O POLI(CLORETO DE VINILA) (PVC) ETC. UM DOS PLÁSTICOS MAIS CONHECIDOS ATUALMENTE É O POLI(TEREFTALÁTICO DE ETILENO) (PET), POR SER UM DOS TERMOPLÁSTICOS MAIS PRODUZIDOS NO MUNDO, ALCANÇANDO NO FINAL DA DÉCADA DE 90 UMA PRODUÇÃO MUNDIAL EM TORNO DE 2,4 × 1010 KG. A RECICLAGEM DOS MATERIAIS POLIMÉRICOS PODE SER REALIZADA DE VÁRIAS FORMAS, NO ENTANTO ESSA RECICLAGEM PRECISA ESTA LIGADA A VIABILIDADE ECONÔMICA DOS RESÍDUOS GERADOS DESSES MATERIAIS PÓS-CONSUMO. É EXATAMENTE PELO PONTO ECONÔMICO QUE A RECICLAGEM QUÍMICA MERECE DESTAQUE, POIS PODE GERAR PRODUTOS DE ELEVADO VALOR ECONÔMICO. ATRAVÉS DA RECICLAGEM QUÍMICA VIA REAÇÃO DE HIDRÓLISE DO PET É POSSÍVEL OBTER COMO PRODUTOS FINAIS, OS MONÔMEROS DE PARTIDA QUE SÃO O ETILENO GLICOL E O ÁCIDO TEREFTÁLICO. ESTES PODEM SER REUTILIZADOS PARA OBTENÇÃO DE UM NOVO POLÍMERO, SENDO QUE A PROPOSTA DESTE TRABALHO E REALIZAR A RECICLAGEM QUÍMICA DE EMBALAGENS DE GARRAFAS PLÁSTICAS PÓS-CONSUMO EM MEIO ÁCIDO, INVESTIGANDO E APRIMORANDO OS PARÂMETROS DO PROCESSO DE HIDROLISE, TAIS COMO: TEMPERATURA, CONCENTRAÇÃO DO ACIDO, MASSA DO POLÍMERO, TAMANHO DE PARTÍCULA E TEMPO DE REAÇÃO, A FIM DE ESTABELECER AS MELHORES CONDIÇÕES DE CONDUÇÃO DO PROCESSO E MENOR GASTO DE ENERGIA.
MATERIAL E MÉTODOS: AS AMOSTRAS FORAM TRATADAS PREVIAMENTE, LAVADAS COM DETERGENTE NEUTRO E SECAS EM ESTUFA A TEMPERATURAS ENTRE 50 A 60 OC POR 4 H. A AMOSTRAS SECAS FORAM PREPARADAS DE DUAS MANEIRAS: AMOSTRA (1) - FOI PICOTADA COM AUXÍLIO DE TESOURA, ATÉ OBTENÇÃO DE TAMANHOS DE PARTÍCULAS < 3 MM; AMOSTRA (2) - TRITURADA EM MOINHO DE FACAS TECNAL, MODELO TE 680, OBTENDO TAMANHOS QUE VARIARAM ENTRE 0,42 A 1,00 MM, A FIM DE AUMENTAR A ÁREA DE SUPERFÍCIE DE CONTACTO DO MATERIAL EM ESTUDO. NO PROCESSO DE DESPOLIMERIZAÇÃO FORAM UTILIZADOS 20 ML DE SOLUÇÕES DE HNO3, COM CONCENTRAÇÕES DE 5,5; 6,5 E 7,5 MOL L-1, RESPECTIVAMENTE. A ALÍQUOTA PARA HIDRÓLISE FOI CONSTITUÍDA DE 1,0 G DE PET PREPARADA PREVIAMENTE QUE FOI ADICIONADA EM 20 ML DE SOLUÇÃO DE HIDRÓLISE EM SISTEMA DE REFLUXO A TEMPERATURA DE 110 OC, POR TRÊS HORAS. A MISTURA PÓS-HIDRÓLISE FOI FILTRADA E O RESÍDUO LAVADO COM 50 ML DE ÁGUA DESTILADA. A SOLUÇÃO FILTRADA, POSTA NA ESTUFA, POR 4 H A TEMPERATURA DE 100 OC PARA RETIRADA DA ÁGUA. UMA FRAÇÃO DO FITRADO POS-ESTUFA, FOI SUBMETIDA AO TESTE QUALITATIVO, UTILIZANDO FENOFITALEINA.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: AS TRÊS AMOSTRAS DE PET PÓS-CONSUMO SUBMETIDAS À REAÇÃO DE HIDRÓLISE EM SOLUÇÃO DE HNO3 COM CONCENTRAÇÕES DE 5,5; 6,5 E 7,5 MOL L-1 APRESENTARAM RESULTADOS SATISFATÓRIOS, COM RENDIMENTOS SUPERIORES A 85 %. ENTRETANTO, AS AMOSTRAS DE PET TRITURADA EM MOINHO E HIDROLISADAS EM SOLUÇÕES DE HNO3 6,5 E 7,5 MOL.L-1 RESPECTIVAMENTE, FORAM CONSIDERADAS 100 % DESPOLIMERIZADAS OU SEJA A AMOSTRA DE PET (1,0 G) FOI TOTALMENTE CONVERTIDO NOS PROVÁVEIS MONÔMEROS DO POLÍMERO, O ÁCIDO TEREFTÁLICO (AT) E O ETILENO GLICOL (EG). O AT, SÓLIDO BRANCO CRISTALINO, OBTIDO APÓS FILTRAGEM E SECAGEM EM ESTUDA A 90 OC POR 4 HORAS FOI ANALISADO QUALITATIVAMENTE COM TESTES DE ACIDEZ, CONFIRMANDO TRATAR-SE DO MONÔMERO ÁCIDO TEREFTÁLICO.
CONCLUSÕES: OS TESTES DE DESPOLIMERIZAÇÃO DO PET, VIA HIDROLISE ÁCIDA FORAM CONSIDERADOS PROMISSORES, POIS, AS REAÇÕES APRESENTARAM RENDIMENTOS SATISFATORIOS EM UM CURTO PERÍODO DE TEMPO E COM UM GASTO DE ENERGIA REDUZIDO, O QUE SUGERE A DESPOLIMERIZAÇÃO DE PET COM HNO3 7,5 MOL.L-1 É UMA ALTERANTIVA DE RECICLAGEM QUÍMICA DE RESÚDUOS PLASTICOS PROMISSORA. POIS, ATRAVÉS DESTE PROCESSO PODE-SE RECUPERAR OS MONOMEROS DE PARTIDA, QUE PURIFICADOS PODEM SER REUTILIZADOS EM NOVOS PROCESSO DE POLIMERIZAÇÃO.
AGRADECIMENTOS: A DEUS,
UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS
A FUNDAÇÃO DE AMPARO A PESQUISA DO ESTADO DO AMAZONAS - FAPEAM
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: ROMÃO, Wanderson, SPINACÉ Márcia A. S., DE PAOLI Marco-A. (tereftalato de etileno), PET: uma revisão sobre os processos de síntese, mecanismos de degradação e sua reciclagem, Instituto de Química, Unicamp 2009
CENSO da Reciclagem de PET no Brasil 2009\2010, Associacao Brasileira da Industria do PET (Abipet)
ROSMANINHO, M. G.; Transformando Dejetos de PET em Materiais de Importância Tecnológica. 2005. 152 f Dissertação (Mestrado em Química Inorgânica), Universidade Federal de Minas Gerais, Belo Horizonte, 2005.
MANCINI. D. S.; ZANI, M.; Influência de meios reacionais na hidrólise de PET pós-consumo. Polímeros: Ciência e Tecnologia, v. 12, p. 34–40, 2002.
SPINACÉ, M. A. S.; DE PAOLI, M. A. A.; Tecnologia da reciclagem de polímeros. Química Nova, v. 28, p. 65-72, 2005.
