Estrutura Baquelita, propriedades, obtenção e aplicações

O Bakelite É uma resina polimérica de fenol e formaldeído, cuja definição exata e química é a de um hidróxido de poliaxibenzetileno glicol. O surgimento e comercialização deste material pagou o início da era plástica; Ele ocupava e fazia parte de sinfinas de objetos domésticos, cosméticos, elétricos e até guerra.

Seu nome veio de seu inventor: o químico americano nascido na Bélgica, Leo Baekland, que em 1907 alcançou a produção e a melhoria desse polímero; e depois encontrou a General Bakelite Company, em 1910. A princípio, ao modificar as variáveis ​​físicas envolvidas, a baquelita consistia em um sólido esponjoso e frágil de pouco valor.

Telefone retrô feito com o polímero Baquelita. Fonte: pexels.

Após oito anos de trabalho em laboratório, ele conseguiu Termoestável, Com um salão de valor seguindo suas propriedades. Foi para que a baquelita substituiu outros materiais plásticos de origem natural; O primeiro polímero puramente artificial nasceu.

Hoje, no entanto, foi substituído por outros plásticos e é encontrado principalmente em acessórios ou objetos do século XX. Por exemplo, o telefone de imagem superior é formado por Baquelita, como muitos objetos de uma cor preta semelhante a isso, ou de cores âmbar ou brancas (parecidas com a aparência de marfim).

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Estrutura de baquelita

Treinamento

Formação de uma estrutura de rede tridimensional do polímero de fenol-formaldeído, o baquelita. Fonte: Mache [domínio público].

Baquelita definida como uma resina polimérica de fenol e formaldeído, então ambas as moléculas devem formar sua estrutura, unidas de alguma forma; Caso contrário, esse polímero nunca teria expressado suas propriedades características.

O fenol consiste em um grupo OH ligado diretamente a um anel de benzeno; Enquanto o formaldeído, é uma molécula de O = Cho₂ ou cap₂O (imagem superior). O fenol é rico em elétrons, porque oh, embora atraia os elétrons em sua direção, também colabora em sua realocação através do anel aromático.

Pode atendê -lo: peso equivalente

Sendo rico em elétrons, você pode sofrer ataques de um eletrofilo (orelhas de elétrons); Como por exemplo, a molécula de Cho₂QUALQUER.

Dependendo se o meio é ácido (h⁺) ou básico (oh^-), o ataque pode ser eletrofílico (o formaldeído ataca o fenol) ou nucleofílico (o fenol ataca o formaldeído). Mas no final, Cho₂Ou substitua um h do fenol para se tornar um grupo de metilol, -Ch₂Oh; -CH₂Oh₂⁺ Em meio ácido, ou -ch₂QUALQUER^- Em meio básico.

Assumindo meio ácido, o -ch₂Oh₂⁺ perde uma molécula de água ao mesmo tempo em que o ataque eletrofílico de um segundo anel fenólico ocorre. Uma ponte de metileno é então formada, -ch₂- (azul na imagem).

Orto e para

A ponte de metileno não se junta a dois anéis fenólicos em posições arbitrárias. Se a estrutura for observada, pode -se verificar se os sindicatos são encontrados em posições adjacentes e opostas ao grupo OH; Essas são, orto e para, respectivamente. Então, substituições ou ataques ao O. do anel fenólico ocorrem nessas posições.

Rede de três dimensões

Lembrando hibridizações químicas, o carbono de pontes metilnnicas é SP³; Portanto, é um tetraedro que coloca seus links ou abaixo do mesmo plano. Consequentemente, os anéis não estão no mesmo avião, e seus rostos têm orientações diferentes no espaço:

Segmento de estrutura tridimensional de Balita. Fonte: Wikimedia Commons.

Por outro lado, quando as substituições ocorrem apenas em posições -toto, uma cadeia polimérica é obtida. Mas, à medida que o polímero cresce por posições -para uma espécie de malha ou rede tridimensional de anéis fenólicos é estabelecida.

Pode atendê -lo: polímeros

Dependendo das condições do processo, a rede pode adotar uma "morfologia inchada", indesejável para propriedades plásticas. Quanto mais compacto, melhor o seu desempenho será.

Propriedades

Tendo baquelita então como uma rede de anéis fenólicos unidos por pontes metilnic, o motivo de suas propriedades pode ser entendido. Os principais são mencionados abaixo:

-É um polímero termoestável; Ou seja, uma vez solidificado, não pode ser moldado pelo calor, mesmo recebendo mais bolo.

-Sua massa molecular média é geralmente muito alta, o que faz.

-Quando esfrega e aumenta sua temperatura, emite um cheiro característico de formaldeído (reconhecimento organoléptico).

-Uma vez moldado e, como é um plástico termoestável, mantém sua forma e resiste ao efeito corrosivo de certos solventes, a temperatura aumenta e arranhões.

-É um péssimo condutor de calor e eletricidade.

-Ele emite um som característico quando duas peças de baquelita são atingidas, o que ajuda a identificá -lo qualitativamente.

-Recém -sintetizado tem consistência resinosa e é marrom. Quando se solidifica, adquire diferentes tons de marrom, até que esteja escurecendo. Dependendo do que é preenchido (amianto, madeira, papel, etc.) Você pode apresentar cores que variam de branco a amarelo, marrom ou preto.

Obtenção

Para obter o Baquelita, é necessário um reator que o fenol é misturado (puro ou do alcatrão da Hulla) e uma solução concentrada de formaldeído (a 37%), mantendo uma razão molar/formaldeído igual a 1. A reação de polimerização começa via condensação (porque a água é liberada, uma molécula pequena).

A mistura é então aquecida com agitação e na presença de um catalisador ácido (HCl, ZnCl₂, H₃Po₄, etc.) ou básico (NH₃). É obtida uma resina marrom à qual mais formaldeído é adicionado e aquecido em torno de 150 ° C sob pressão.

Pode atendê -lo: volume específico

Posteriormente, a resina é esfriar e solidificar dentro de um recipiente ou molde, acompanhado além do material de enchimento (já mencionado na seção anterior), que favorecerá um certo tipo de textura e cores desejáveis.

Formulários

Tábuas de madeira de plástico. Fonte: Varunjaran na Wikipedia inglesa [CC BY-SA 3.0 (https: // CreativeCommons.Org/licenças/BY-SA/3.0)]

Baquelita é o plástico da Antonomasia da primeira metade e meados do século de dezembro. Os telefones, as caixas de comando, as peças de xadrez, a alça das portas dos veículos, os dominó, as bolas da piscina; Qualquer objeto constantemente submetido a impactos ou movimentos leves são feitos de baquelita.

Por ser um mau condutor de calor e eletricidade, era usado como um plástico isolante em caixas de circuito, como um componente de rádio, lâmpada, aviões e todos os tipos de artefatos indispensáveis ​​durante as guerras mundiais.

Sua consistência sólida era atraente o suficiente para o design de caixas esculpidas e joalherias. Em termos de ornamentação, quando o banheiro é misturado com a madeira, uma contexto plástico é concedido ao segundo, com o qual tábuas ou tabelas compostas foram fabricadas para a cobertura dos pisos (imagem superior) e espaços domésticos.

Referências

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