APLICAÇÃO DA QUÍMICA NA ENGENHARIA: O USO DO PVC (POLICLORETO DE VINILA) NA CONSRUÇÃO CIVIL

CENTRO UNIVERSITÁRIO DE JOÃO PESSOA – UNIPÊ

PRÓ-REITORIA DE ENSINO DE GRADUAÇÃO - PREG

UNIPÊ BUSINESS AND TECHNOLOGY- UBTECH

CURSO ENGENHARIA CIVIL

CARLOS ALBERTO CRISPIM JÚNIOR

GLEYBSON SIMÃO ALVES

GLEYCE EMANUELLE FREITAS NASCIMENTO

JOSSY CESAR FONSECA

KAREN PRICILA CLAUDINO DE ANDRADE

MATEUS RAVANNELLI GONÇALVES DE ALMEIDA

APLICAÇÃO DA QUÍMICA NA ENGENHARIA: O USO DO PVC (POLICLORETO DE VINILA) NA CONSRUÇÃO CIVIL

JOÃO PESSOA, PB

2016

APLICAÇÃO

O PVC (Policloreto de Vinila) caracteriza-se como um material totalmente atóxico, leve, impermeável, estável e que não propaga chamas. Ocupa um lugar de relevância entre os materiais plásticos, pois pode ser utilizado nos mais variados segmentos do mercado. Destaca-se por ser o segundo termoplástico mais consumido em todo o mundo, somando uma demanda mundial superior a 35 milhões de toneladas ao ano.

Segundo a revista Tecnologia do PVC (2º edição), as aplicações ligadas diretamente à Construção Civil são responsáveis por aproximadamente 62% da demanda total de PVC no Brasil. Além de tubos e conexões de transporte de água e esgoto que representam a maior aplicação do PVC, são utilizados em chapas rígidas que compõem os acabamentos internos e externos de ambientes além da aplicação destas em esquadrias. A variabilidade do material permite também a confecção de laminados reforçados para aplicações em proteção do solo; pela sua propriedade anti-chama, é uma opção essencial para ser usado nos revestimentos e isolamento de fios e cabos elétricos; por ser mais resistente, possuir baixa manutenção e longo tempo de vida, o PVC é bastante usado no recobrimento externo de residências e edifícios; os forros desse tipo de material são leves, fáceis de instalar e resistentes a intempéries; além de sua utilização em pisos. É um material de excelente custo-benefício em relação a outros materiais, além de possuir diversos fatores que favorecem a sua instalação, tais como: facilidade de aplicação, resistência do material, isolamento térmico e acústico, excelente acabamento e estética.

RELATO

O PVC é o produto da polimeração de monômero de cloreto de vinilo a policloreto de vinilo, que de acordo com James (2014) poderá ser produzido por processos diferentes, embora o detalhamento do processo não seja fornecido, o cloreto de vinilo é polimerizado com 0,8% de peróxido de benzoilo com base no peso do monômero, a operação é realizada a 58 ºC durante 17 horas sobre um cilindro rotativo.  

Ligação Química

Fórmula molecular:

(C₂H₃Cl)n

Fórmula estrutural:

Monômero Cloreto de Vinila (MVC) que em condições adequadas dá formação à unidade de repetição das muitas cadeias poliméricas que formam o Polímero de Cloreto de Vinila (PVC), que é classificado como homopolímero por ser formado de monômeros iguais, a Figura 1 abaixo mostra a fórmula estrutural do (MVC) e o polímero PVC representado por meio de sua unidade repetitiva.

[pic 1]

Figura 1.

Fórmula eletrônica ou estrutura de Lewis:

Possui ligação covalente, com 4 (quatro) ligações simples e 1 (uma) ligação dupla, a Figura 2 abaixo representa a estrutura de Lewis do Monômero Cloreto de Vinila (MVC).

[pic 2]n

Figura 2.

A polaridade das moléculas resultou em uma força resultante (Fr) ≠ zero, logo é Polar.

Estequiometria

Fórmulas da equação química de formação do Monômero cloreto de vinila (MVC);

Fórmula molecular:

 

C₂H₂         +          HCl          →             C₂H₃Cl

(Acetileno)       (Cloreto de Hidrogênio)      (MVC)

Fórmula estrutural:

                                                                                  H    H

                                                                        │     │

HC ≡ CH         +          H−Cl          →             C = C          (MVC)

(Acetileno)      (Cloreto de hidrogênio)            │     │

                                                                        H    Cl

Cálculo estequiométrico:

“Tanto a conversão quanto o rendimento dessa reação são altos, na faixa de 95 a 99%. As condições de reação são normalmente temperaturas na faixa de 90 a 140 ºC e pressões entre 1,5 e 1,6 atm.” (Júnior; Nunes; Ormanji, 2006).

C₂H₂         +          HCl         →            C₂H₃Cl

(reagente)             (reagente)                 (produto)

Proporção entre mols de moléculas:

1 mol         :          1 mol         :          1 mol

Relação entre a quantidade de massas:

26g/mol         +        36,5g/mol      =      62,5g/mol

Em termos de porcentagem, a reação é composta por 41,6% de C₂H₂ e 58,4% de HCl.

Termoquímica

A variação de entalpia verificada na quebra de 1 mol (6.1023) de ligação química de C₂H₂  +  HCl  →  C₂H₃Cl  , os cálculos apresentados a seguir foram resultados considerando a tabela de Ligação Energia (Kj/mol) a 25°C: