Relatos de uma experiência: reciclando plástico em casa

Você já parou para pensar no quanto o plástico é importante em nossas vidas? Ele está presente no nosso dia a dia das mais diversas formas, desde as embalagens dos produtos que compramos nos supermercados até nas carcaças e peças de nossos smartphones.

Do ponto de vista da Ciência e Engenharia de Materiais, os plásticos fazem parte de um grupo muito maior de materiais, conhecidos como polímeros. Os polímeros são formados por moléculas gigantescas (chamadas de macromoléculas), compostas principalmente por carbono (C) e hidrogênio (H).

Apesar de sua vasta aplicação e importância, grande parte dos polímeros leva muito tempo para ser degradada pela natureza. Dessa forma, quando descartados de forma incorreta, acabam sendo levados para florestas, rios e mares, comprometendo os ecossistemas terrestres e marinhos.

Uma alternativa para evitar a poluição, e também a extração predatória de recursos não renováveis, é a reciclagem. Alguns polímeros podem ser facilmente reciclados. No caso dos polímeros termoplásticos, quando estes sofrem aquecimento, eles tornam-se moldáveis, podendo adquirir novas formas e utilidades.

Cada tipo de polímero possui uma temperatura própria na qual pode ser trabalhado. Nesse caso, a tarefa de reciclar o plástico dependerá, em parte, da capacidade de você alcançar as temperaturas específicas para “derretê-lo”.

- Ok, entendi! Mas será que é possível reciclar o plástico em casa?

A resposta para essa pergunta é sim! Mas tenha em mente que apenas alguns plásticos podem ser reciclados em sua cozinha. E, bastante cuidado, pois o aquecimento desses materiais geram produtos tóxicos resultantes do aquecimento e que podem causar danos a nossa saúde.

- Podemos reciclar qualquer embalagem plástica?

Infelizmente, não. Como havia dito antes, a reciclagem do plástico depende da sua temperatura de fusão e, por esse motivo, apenas aqueles que possuem temperatura de fusão mais baixa são viáveis de serem reciclados em casa.

O polietileno de alta densidade (conhecido como PEAD) é um dos poucos polímeros ao nosso alcance que se adequa bem a essa empreitada. 

Embalagens plásticas de PEAD.

Para verificar se a embalagem é feita desse material, basta observar o símbolo que se apresenta nos “fundos” do recipiente: trata-se de um triângulo com o número 2 no centro, conforme mostra a figura abaixo:

 Símbolo do polietileno de alta densidade.
Imagem: https://www.techduto.com.br/pead/

- Legal, já separei as embalagens de PEAD. E agora?

Agora precisamos cortá-las ou triturá-las. Sim, isso mesmo. Vamos reduzir as embalagens em pequenos pedaços para que dessa forma seja mais fácil transformar o plástico numa massa viscosa após o aquecimento. Utilize uma tesoura afiada e corte em pedaços suficientemente pequenos (cerca de 1 cm ou menos).

Embalagens de PEAD cortadas em pedaços de cerca de 1 cm.

- Qual é a temperatura ideal para derreter o PEAD?

A temperatura de fusão do PEAD é de 135°C, em média. Nesse caso, sugere-se uma temperatura acima desse valor, porém não tão elevada a ponto de causar a “queima” do plástico (recomenda-se até 180°C). Deixe por tempo suficiente até que o plástico amoleça, de 30 min a 1 h.

- Onde aqueço o plástico? Posso utilizar qualquer forno?

Para aquecer o plástico, o ideal é utilizar um forno que tenha controle da temperatura. Pode ser um forno elétrico ou até mesmo uma fritadeira elétrica (foi o que usei para meu experimento, foto abaixo).

Fritadeira elétrica utilizada para derretimento do plástico.

Uma dica importante: evite equipamentos que você utiliza para cozinhar seus alimentos, pois os resíduos da fumaça do plástico são tóxicos e podem permanecer no forno, contaminando a sua comida. Um outra precaução é a utilização de máscaras durante o derretimento para evitar a inalação da fumaça.

- Posso utilizar qualquer recipiente para derreter o plástico?

Infelizmente, não. Você vai precisar de uma fôrma antiaderente ou papel manteiga para que o plástico não grude depois de derretido. Isso é muito importante, pois do contrário, você não vai conseguir desgrudar o material e ele poderá danificar a sua fôrma.

- E o resultado final? Deu certo?

A foto abaixo mostra o resultado final do plástico derretido. Conforme havia mencionado, utilizei uma fritadeira elétrica para aquecer o plástico e não consegui obter um resultado satisfatório (creio que a temperatura foi baixa e o tempo de aquecimento não foi suficiente para permitir a completa fusão do material).

Peça de plástico formada após o "derretimento".

- Afinal de contas, reciclar o plástico em casa é viável?

Em minha opinião, reciclar o plástico em casa é uma tarefa um tanto complicada, pois não se trata de algo trivial e que possa ser feito de qualquer maneira. Por esse motivo, temos de pesar bem os prós e os contras. Ademais, temos de verificar até que ponto isso se torna viável economicamente, pois, afinal de contas, precisamos gastar energia elétrica durante o processo.

Para mim, reciclar o PEAD foi uma tarefa um tanto quanto frustrante, mas tenho que reconhecer a série de variáveis que colaboraram de forma negativa para o insucesso do experimento. Por outro lado, é digno reconhecer o vasto aprendizado que tive ao longo dessa experiência. Tudo isso conta e, talvez, seja o mais importante. Conhecimento nunca é demais, não é mesmo? 

📢 Gostou deste artigo? Deixe suas sugestões nos comentários sobre possíveis temas que você gostaria de saber um pouco mais! 

Fontes:

https://pt.wikipedia.org/wiki/Polietileno
https://youtu.be/H5rbcjYYTXA

Simulações gratuitas em ciências e matemática: conheça o PhET

Está em busca de experiências enriquecedoras para melhorar o seu aprendizado em ciências e matemática? Que tal baixar simulações interativas e gratuitas que podem ser testadas em seu computador e contribuir para o seu aprendizado? Então é hora de conhecer o PhET.

Página inicial do PhET.

O PhET é um site conta com mais de 100 simulações em física, química, ciências da terra, biologia e matemática. Um dos principais objetivos desse projeto é proporcionar aos alunos um ambiente de exploração, de forma que possam se envolver com o conteúdo científico.

Ficou curioso? É só acessar o link abaixo para conhecer um monte de simulações interessantes sobre os mais variados fenômenos:

PhET: Interactive Simulations

Fonte: 

https://phet.colorado.edu/pt_BR/

Ondas gravitacionais: a descoberta que demorou um século para comprovação

Quando uma pedra toca na água ela produz vibrações ou ondas sobre sua superfície. Einstein, em seus estudos, previu que, da mesma forma, qualquer corpo com massa produz vibrações no tecido do espaço-tempo e o Universo parece estar inundado por ondas. 

Imagem: http://www.rtp.pt

Em 2016, detectores nos Estados Unidos, pertencentes ao chamado Projeto LIGO (Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory), foram capazes de comprovar a existência das ondas gravitacionais, oriundas de distorções no espaço causadas pela colisão de dois buracos-negros.

Os detectores correspondem a túneis em formato de L, onde um feixe de laser se divide em dois e, em seguida, estes se sobrepõem, de forma que as ondas de luz se cancelam. Qualquer interferência no detector (uma onda gravitacional, por exemplo) faz com que as ondas se recombinem de maneira diferente, permitindo a detecção de sinal.

Imagem: http://fisicanaveia.blogosfera.uol.com.br

Foi por meio desse mecanismo que pudemos detectar as ondas gravitacionais, 100 anos depois da publicação da TRG (Teoria da Relatividade Geral). Essa maneira engenhosa de detectar a existência de tais ondas talvez seja até mais encantadora do que a própria comprovação da teoria. Trata-se de um feito notável e, de certa forma, de entendimento bastante simples para nós leigos.

E qual a importância da descoberta das ondas gravitacionais?

Segundo especialistas, agora será possível escutar o Universo por meio dessas ondas. As ondas eletromagnéticas permitem obter informações do Universo quando ele tinha 300 mil anos. Agora, com as ondas gravitacionais, é possível obter dados de quando o Universo tinha apenas um segundo de existência. Muitas descobertas poderão aparecer depois disso, incluindo a compreensão dos buracos-negros.

Se quiser entender melhor o mecanismo de detecção das ondas gravitacionais, assista à explicação de Brian Greene no "The Late Show" (vídeo abaixo). Além de engraçado, é bastante esclarecedor. Divirta-se.

Fontes:

http://www.bbc.com/portuguese/noticias/2016/02/160209_ondas_gravitacionais_mdb

https://www.youtube.com/watch?v=ajZojAwfEbs

O método científico: formular problemas pode ser mais importante do que solucioná-los

Uma investigação científica, qualquer que seja, envolve uma sequência geral de passos. São eles:

Imagem: http://www.boanoticia.org.br/

    1. Observação do fenômeno;

    2. Levantamento de um problema;

    3. Formulação de uma hipótese explicativa;

    4. Experimentação;

    5. Conclusão.

Quando uma hipótese é confirmada sucessivas vezes em testes repetidos, dizemos que existe um princípio geral ou lei que rege o fenômeno. A hipótese se torna então uma teoria. Uma teoria pode ser derrubada ou até mesmo substituída por outra baseada em novas evidências.

A busca pela verdade na experimentação científica teve início com o método de pensar de Descartes, partindo do princípio da razão, sendo este o marco da filosofia moderna. Sem tal filosofia não há método científico que se sustente na base do raciocínio; sem o uso da lógica cartesiana em busca da verdade das coisas, as experiências deixam de ser ciência e tornam-se meras especulações sobre as causas e seus efeitos.

Os preceitos do método de Descartes são quatro: o primeiro é não aceitar a verdade jamais como verdadeira, se você não a conhece evidentemente como tal; o segundo, dividir um problema maior em problemas menores, em que suas partes sejam capazes de ser resolvidas; o terceiro é subir os degraus, dos pensamentos mais simples aos mais complexos, chegando a verdades superiores; e o quarto é revisar, descobrir verdades omissas ou que podem ter passado por despercebidas e que, sem elas, perder-se-iam aspectos relevantes para o entendimento completo do fenômeno.

Para Descartes, todos nós nascemos com o sentimento da certeza das coisas, da demonstração da verdade por meio das ideias. O livro “Discurso do Método” é, sem a menor dúvida, um marco do pensamento moderno, do uso da razão como ferramenta sem falha, da busca pelas verdades que podem ser encontradas por todos.

Para outro cientista famoso, Albert Einstein, a formulação de problemas é muitas vezes mais importante que a própria solução. Solucionar problemas pode ser simplesmente uma questão de habilidade matemática ou realização de experimentos. Entretanto, propor novas indagações, tomando os problemas antigos sob um novo olhar, requer imaginação criadora, e é isso que promove o avanço da ciência.

Sugestão de leitura:

Imagem: http://www.submarino.com.br/

Referências:

BARROS, C.; PAULINO, W. R. Ciência: os seres vivos. 2. ed. São Paulo: Ática, 2004.

DESCARTES, R. Discurso do Método. 1. ed. Porto Alegre: L&PM, 2015. 128 p.

Formação da ferrugem: sob o olhar da química

Você já parou para se perguntar: "Como se forma a ferrugem?"

Um experimento simples que pode ser feito em casa é colocar uma palha de aço umedecida com água em um local arejado. Você irá perceber que a palha exposta ao ar sofre rápida corrosão, indicando que o oxigênio e a água desempenham importante papel nos processos de formação da ferrugem. Tal fenômeno, tratado pela química como reação de oxirredução, é de fundamental importância no estudo da corrosão de estruturas metálicas e de suas patologias.

Mas, afinal de contas, o que acontece em nível atômico e molecular para gerar a ferrugem? Quais as reações químicas envolvidas? O que fazer para evitar a sua formação?

Imagem: https://i.ytimg.com/vi/mmY1DjQ-QqU/hqdefault.jpg

A ferrugem é um tipo de corrosão, resultado de uma reação de oxirredução entre o ferro e o oxigênio do ar. O ferro perde elétrons (sofre oxidação) e o oxigênio ganha elétrons (sofre redução). Contudo, para que um átomo de ferro perca seus elétrons da camada de valência, deve haver um meio que facilite essa perda: esse meio é a água. Por isso, a formação de ferrugem depende exclusivamente de três reagentes: ferro metálico, gás oxigênio e água:

Fe + ½ O₂ + H₂O à Fe(OH)₂ (hidróxido ferroso)

O hidróxido ferroso que se forma sofre nova oxidação e passa a ser hidróxido férrico, Fe(OH)3, também representado como 1/2 Fe₂O₃ . 3H₂O (óxido férrico tri-hidratado). Ao perder água, forma-se o óxido férrico mono-hidratado (Fe₂O₃ . H₂O), de coloração castanho-avermelhada, isto é, a ferrugem que todos nós conhecemos. 

O meio mais fácil para se evitar a ferrugem é aplicar uma camada de tinta sobre a superfície exposta ao ar. A película de tinta impede que o oxigênio e a água entrem em contato com o ferro iniciando o processo de corrosão. Também temos os aços inoxidáveis ou cromados. Nestes deposita-se uma camada de cromo, que impede, assim como a tinta, o contato do ferro com a água e o ar. 

Imagem: http://equipedeobra.pini.com.br/construcao-reforma
/64/como-calcular-quantidade-de-materiais-para-pintura-de-grades
--297870-1.aspx

Referências:

http://mundoestranho.abril.com.br/materia/como-se-forma-a-ferrugem

http://educador.brasilescola.uol.com.br/estrategias-ensino/formacao-ferrugem.htm

https://pt.wikipedia.org/wiki/Ferrugem

As mais belas reações de precipitação

Sais são compostos iônicos que possuem, pelo menos, um cátion diferente do H+ e um ânion diferente de OH-. Em geral, possuem sabor salgado. São sólidos cristalinos que fundem e fervem em temperaturas elevadas.

Tabela de solubilidade dos sais em água (temperatura de 25°C e pressão de 1 atm).
Imagem: http://www.alunosonline.com.br/quimica/classificacao-dos-sais.html

As reações de precipitação são reações químicas que formam sais insolúveis. Estes sais, muitas vezes coloridos e exuberantes, aparecem na reação como se surgissem num passe de mágica. Geralmente mistura-se duas soluções que a princípio são incolores e, de repente, surge uma nuvem colorida dentro do béquer. É a arte por trás da Química... de encher os olhos.

Aumente a resolução do vídeo e assista ao espetáculo das reações químicas:

*Vale lembrar que a maioria dos sais são venenosos. 

Fontes consultadas:

ATKINS, P.; JONES, L. Princípios de química: questionando a vida moderna e o meio ambiente. 5. ed. Porto Alegre: Bookman, 2012. 1.026 p.

FELTRE, R.; YOSHINAGA, S. Química Segundo Grau: Química Geral e Atomística. 1. ed. São Paulo: Ed. Moderna, 1977. v 1.

LEMBO, A.; SARDELLA, A. Química 1. Ed. Ática. s/d

Aprenda a fazer sabão com óleo de cozinha usado

Você sabe quanto de água polui 1 litro de óleo de cozinha jogado na pia?

Segundo estimativas, o consumo de óleo de cozinha por cada brasileiro é de 15 litros por ano. Cada litro de óleo polui 20000 litros de água. A solução para evitar tanta poluição dos cursos d'água e entupimento de redes de esgoto é a reciclagem. Confira uma receita simples e eficiente de sabão caseiro que você pode fazer em casa:

Receita (adaptada) de sabão em barra com óleo de cozinha usado

Ingredientes:

• 4 L de óleo de cozinha usado e filtrado;
• 1/2 L de água doce (sem cloro, de preferência);
• 1/2 kg de soda cáustica em escamas (concentração ≥ 95%);
• 100 mL de álcool (álcool de posto, de preferência);
• 100 mL de vinagre.

Atenção: Usar luvas, máscaras, óculos de proteção e roupas que não deixem áreas do corpo expostas. Não usar nada de metal em nenhum momento do processo, pois pode reagir com a soda cáustica!

Modo de preparo:

1) Esquentar a água até que fique morna. Despejar num recipiente grosso de plástico e adicionar a soda em pequenas porções. Mexer com colher de madeira até diluir. Cuidado! A reação é exotérmica e libera uma enorme quantidade de calor e vapor;

2) Esquentar o óleo de cozinha a uma temperatura aproximada de 40°C. Colocar lentamente na solução de soda cáustica e ir misturando aos poucos (aproximadamente 15 minutos);

3) Adicionar o vinagre e misturar por mais um minuto;

4) Colocar o álcool e mexer bem por mais 10 minutos, evitando que a mistura empelote. Nessa etapa é que a mistura vai engrossar e a massa de sabão ganhará consistência rapidamente;

5) Despejar num recipiente de plástico ou embalagens longa vida. Esperar cerca de dois dias para desenformar.

O processo de cura do sabão é de 45 dias (prazo em que terá adquirido verdadeira consistência de sabão).

Sabão feito com óleo de cozinha usado.
Imagem: arquivo pessoal.

Se quiser, pode conferir a receita na íntegra no site da eCycle:

Receita na íntegra - Equipe eCycle

Créditos:

http://www.ecycle.com.br/component/content/article/35/438-aprenda-a-fazer-sabao-com-oleo-de-cozinha-usado.html

http://g1.globo.com/jornal-hoje/noticia/2010/09/veja-os-estragos-causados-pelo-oleo-de-cozinha-despejado-no-ralo-da-pia.html

O curioso comportamento do giroscópio

Um dispositivo com comportamento bastante curioso e regido pelas leis da física. Confira abaixo o vídeo mostrando as incríveis propriedades deste aparato comumente usado no ensino da mecânica clássica:

Aos 42 segundos do vídeo: "Por que um giroscópio estacionário cai, enquanto o giroscópio em rotação permanece suspenso na linha que é presa ao seu eixo?"

A resposta para isso está no estudo do momento angular: quando o giroscópio em rotação é liberado, a força gravitacional produz um torque que faz variar o momento angular previamente causado pela rotação do giroscópio. Essa variação do momento angular é a responsável pela rotação do dispositivo em torno de um outro eixo (no caso a linha), movimento conhecido como precessão. Esse movimento é uma tentativa de manter o momento angular constante, mesmo com a força de gravidade atuando sobre o sistema.

Difícil de entender? Trocando em miúdos e falando de uma forma mais grosseira: quando o giroscópio está girando, a força de gravidade age sobre ele de forma a "desestabilizá-lo". Para que o giroscópio "mantenha seu equilíbrio", ele executa um movimento em torno de um eixo, no caso a linha.

Fontes:

WALKER, Jearl. Halliday/Resnick Fundamentos de Física. 8. ed. Rio de Janeiro: LTC, 2009. v.1.

http://imagem.casadasciencias.org/online/36849199/23_giroscopio-teoria.htm

Cortando vidro...

Vídeo interessante do Manual do Mundo mostrando como cortar uma garrafa de vidro usando barbante. Já fiz em casa e deu certo. Muito bacana.