Polímeros

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SINTESE DO RAYON

Nomes: Filippe Alves

Julio Cezar

Kaique Araújo

Klismann Ribeiro

Victor Gonçalves

Ygor Simplício

Professor: Ricardo Alexandre

Disciplina: Química dos Polímeros

Etec de Suzano

Novembro de 2014

1. OBJETIVO

Sintetizar o rayon cupriamonio laboratorialmente.

1. Introdução

As fibras podem ser de dois tipos: naturais (obtidas a partir de diversas plantas e animais como o linho, a seda entre outras) ou sintéticas (as fibras artificiais produzidas pelo Homem como o Nylon, o Poliéster, o Rayon, etc.).

A celulose é um polímero que existe em grandes quantidades, uma vez que é o componente principal das paredes celulares de todas as plantas. Trata-se de um polímero linear que pode ser comercialmente modificado para a produção de fibras sintéticas.

O Rayon é a mais antiga fibra celulósica regenerada. Formado por celulose ou por compostos de celulose purificados, é um material têxtil artificial (seda artificial). Existem quatro tipos de rayon:

1 - Rayon regular ou normal - é tipicamente encontrado em vestuário e objetos de decoração e identificado em etiquetas com o termo "viscose".  A principal característica deste rayon é sua baixa resistência a úmido.  Como resultado, torna-se instável e pode esticar ou encolher quando molhado e a limpeza a seco geralmente é recomendada para preservar a aparência das telas feitas a partir desta fibra.  

2 - Rayon Hight Modulus Wet (HMW) - possui as mesmas características do rayon regular, porém sua resistência á úmido é elevada.  Pode ser processado normalmente na máquina de lavar e secar e possui características semelhantes ao algodão quanto ao seu uso, podendo ser mercerizado para maior resistência e brilho.  Os termos usados com frequência são  Polinósico e/ou Modal.

3 - Rayon de alta tenacidade - é uma variante do rayon regular, modificado para fornecer alta resistência (duas vezes maior que o rayon HMW). É utilizado em pneumáticos e usos industriais.

4 - Rayon cupramônio - é um tipo com propriedades semelhantes ao rayon regular. E este também é o processo mais comum de ser feito em laboratório, pois a celulose é convertida num composto solúvel por reação com amoníaco e um sal de cobre (II), à temperatura ambiente. Em seguida, é extraída para uma solução de ácido sulfúrico, para decompor o complexo de cuproamónio numa fibra.

1. pARTE EXPERIMENTAL

Materiais e Equipamentos

• Béquer
• Funil de Bucner
• Kitassato
• Suporte universal
• Garra
• Tubo de ensaio
• Seringa com agulha
• Papel

Reagentes

• Sulfato de Cobre II (CuSO4) PA
• Hidróxido de Amônio (NH4OH) PA
• Ácido Sulfúrico (H2SO4) 10%
• Hidróxido de Sódio (NaOH) 6 N

Procedimento

Pesou-se num béquer 5 g de CuSO4 e adicionaram-se 20 mL de NaOH 6N, agitou-se e filtrou-se imediatamente com o processo de filtração à vácuo. Transferiu-se o precipitado para outro béquer e na capela foram adicionados 20 mL de NH4OH concentrado e agitou-se, adicionando aos poucos o papel picotado até obter uma solução ligeiramente viscosa.

Montou-se a aparelhagem com um tubo inclinado contento H2SO4 10%, preencheu-se uma seringa com a solução viscosa e injetou-se a mesma no tubo de ensaio de forma continua observando a formação do Rayon.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Existem vários meios de sintetizar o rayon, porem é utilizado comumente o método conhecido como rayon cupramônio, (esse nome é devido o fato da fibra ser obtida da celulose dissolvida numa solução com íon tretraminocobre II) onde para desenvolvermos o mesmo foi necessária a utilização de papel, pois o papel consiste de celulose (ou pode-se utilizar até mesmo a própria celulose pura) e este polímero natural é fundamental no desenvolvimento deste experimento, pois o rayon é uma fibra de celulose.

Neste procedimento foi necessária a obtenção do hidróxido de cobre II, utilizando como reagentes: sulfato de cobre II e hidróxido de sódio, apresentada a seguir:

CuSO4 + NaOH  Cu(OH)2 + Na2SO4[pic 3]

Porém essa reação ocorreu de forma rápida e filtrada logo em seguida, pois com a demora o hidróxido de cobre passa de II para I, e como é necessária uma solução de íon complexo tetraminocobre II se isso acontece a formação da fibra não vem a ocorrer.

Com o precipitado filtrado adicionamos hidróxido de amônio e aos poucos o papel picotado, agitando para solubilizar o papel na solução. A formação do íon citado anteriormente pode ser explicada da seguinte forma:

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