Uma cooperativa de Recife pretende escolher entre dois polímeros para produzir talheres destinados à…

Questão

Uma cooperativa de Recife pretende escolher entre dois polímeros para produzir talheres destinados à compostagem doméstica. O processo será realizado a aproximadamente 60 °C, em ambiente úmido. No PLA, a hidrólise das ligações do polímero pode formar ácido lático, conforme a representação (C3H4O2)n + n H2O ? n C3H6O3. Dados do fabricante indicam temperatura de transição vítrea (Tg) de aproximadamente 60 °C e temperatura de fusão (Tm) de 160 °C para o PLA; para o PET, esses valores são, respectivamente, 75 °C e 255 °C. Considere que, ao atingir ou superar a Tg, as cadeias poliméricas apresentam maior mobilidade, o que favorece o contato com a água e a hidrólise. Com base nas informações do texto, qual polímero é mais apropriado para os talheres destinados à compostagem doméstica a 60 °C, considerando a tendência à hidrólise e à posterior biodegradação?

1. A) O PLA, pois a temperatura de compostagem coincide aproximadamente com sua Tg, aumentando a mobilidade das cadeias e favorecendo a hidrólise.
2. B) Nenhum dos polímeros, pois a hidrólise somente ocorre quando o material ultrapassa sua temperatura de fusão.
3. C) Os dois polímeros, pois a temperatura de compostagem é inferior às temperaturas de fusão dos materiais.
4. D) O PET, pois sua temperatura de fusão mais alta torna a hidrólise mais rápida durante a compostagem.
5. E) O PET, pois sua temperatura de transição vítrea mais alta indica maior mobilidade das cadeias a 60 °C.

✅ Resposta correta: alternativa A

Resolução passo a passo

1. Identifique o critério da questão. O texto diz que a hidrólise, etapa que antecede a biodegradação, é favorecida quando as cadeias ganham mobilidade, o que ocorre ao atingir ou superar a Tg.
2. Compare a temperatura de compostagem (60 °C) com as Tg dos polímeros. A Tg do PLA é de aproximadamente 60 °C, portanto, a 60 °C as cadeias do PLA ficam móveis e a água tem mais acesso às ligações éster, o que favorece a hidrólise formando ácido lático. A Tg do PET é de 75 °C, então a 60 °C suas cadeias ainda estão relativamente rígidas e a hidrólise é menos favorecida.
3. Conclua que o PLA é o polímero mais adequado para a compostagem doméstica nessa temperatura, pois tende a se hidrolisar e depois a se biodegradar. O gabarito oficial A está correto.
4. Sobre as demais alternativas: B está errada porque a hidrólise não depende de atingir a temperatura de fusão, e sim da mobilidade das cadeias a partir da Tg. C está errada porque ignora a Tg e considera apenas a fusão, que não é o fator decisivo aqui. D está errada porque uma Tm mais alta indica maior resistência térmica, e não hidrólise mais rápida. E está errada porque uma Tg mais alta significa que as cadeias estão mais restritas a uma dada temperatura, e não mais móveis.
5. Observação: do ponto de vista de uso como talher, a resistência térmica do PET seria uma vantagem, mas a questão pede explicitamente a tendência à hidrólise e à biodegradação, que é o critério decisivo aqui.

💡 Dica: Compare as temperaturas de transição e fusão dos materiais.

Alternativa por alternativa

Raio-X da questão

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