CURIOSIDADES DA FÍSICA
José Maria Filardo Bassalo
www.bassalo.com.br

Do Látex Amazônico aos Polímeros.

 

Há cerca de 5.000 anos, os índios da Amazônia descobriram que o látex, a seiva da seringueira Hevea Braziliensis, poderia proteger seus pés, elevando a sua temperatura e deixando-a secar. Com isso (como de diz hoje), conseguiram obter cadeias poliméricas de átomos de oxigênio (O), uma vez que tais átomos colavam essas cadeias em alguns pontos, transformando-as em um sólido, em grande escala, e em fluido, em pequena escala. Note que o látex foi divulgado na Europa com o nome de goma das Índias, pelos exploradores espanhóis do Novo Continente, nos Séculos 15-17, e de caoutchouc, pelo matemático e naturalista francês Charles Marie de La Condamine (1701-1774) em decorrência de sua viagem à América do Sul, entre 1735-1744, começando no Peru e terminando na Guiana Francesa, passando por Belém do Pará. Em 1770, ela recebeu o nome de borracha (rubber, em inglês), depois que o químico inglês Joseph Priestly (1733-1804) utilizou-a para esfregar (to rub, em inglês) marcas de lápis de chumbo (Pb).       

                   A bota dos índios (amazônida e norte-americano) apresentava uma grande fragilidade uma vez que se desagregava ao fim de um dia, devido à ação do O, pois, embora inicialmente esse elemento químico agisse fixando as cadeias de látex, sua grande atividade fazia com que ele, logo depois, cortasse tais cadeias. Os primeiros estudos sobre a borracha natural e sua possível aplicação industrial foram realizados no Século 19. Por volta de 1820, o químico escocês Charles Macintosh (1766-1843) observou que ela se tornava pegajosa (grudenta) quando quente; observou, também, que ela poderia ser dissolvida numa solução de nafta-alcatrão-carvão, espécie de solvente. De posse dessas informações, resolveu fazer a seguinte experiência: colocou a borracha dissolvida entre dois pedaços de pano e prensou o conjunto. Com isso, conseguiu um tecido impermeável, patenteado por ele em 1823, e conhecido como mackkintoshe. Em 1826, o físico e químico inglês Michael Faraday (1791-1897) propôs a fórmula empírica para a unidade monômero (do grego: mono = uma; mero = parte) da borracha natural: carbono-5, hidrogênio-8 (C5H8).

                   Como os mackintoshes permaneciam pegajosos e perecíveis, o inventor norte-americano Charles Goodyear (1800-1860) começou a realizar, na década de 1830, uma série de experiências procurando corrigir esses defeitos. Por volta de 1837, Nathaniel M. Hayward (1808-1865) descobriu que a borracha deixava de ser grudenta depois de ser tratada com enxofre (S). Depois de adquirir os direitos sobre esse processo, Goodyear começou a realizar uma experiência com borracha misturada com S e, em certo dia de 1839, tocou, acidentalmente, essa mistura num fogão quente. Ao perceber que a temperatura não havia derretido aquela mistura, passou a testar a temperatura e o tempo de aquecimento ideais para estabilizar a borracha. Assim, em 1844, conseguiu o patenteamento da hoje famosa vulcanização, nome cunhado por Goodyear em homenagem a Vulcano, o Deus romano do fogo. Note que, nessa técnica, os átomos do S se ligam às longas cadeias poliméricas da borracha e, embora apresentando quase as mesmas propriedades químicas do O (S e O estão na mesma coluna da Tabela Periódica dos Elementos), é menos reativo e, portanto, o S é capaz de fixar as cadeias sem cortá-las em seguida, como acontecia com o O.

                   Logo no começo do Século 20, em 1904, o químico alemão Carl Dietrich Harries (1866-1923) deu uma grande contribuição para o entendimento da constituição da borracha ao descobrir a molécula de borracha dimetilciclooctadieno (C8H12) – e, em vista disso, afirmou que muitas dessas moléculas são combinadas, por intermédio da ação de “valências parciais”, em grandes agregados. Essa descoberta foi desenvolvida pelo químico alemão Hermann Staudinger (1881-1965; PNQ, 1953) em importantes trabalhos realizados entre 1920 e 1927, nos quais há a proposta de que certos produtos naturais com propriedades semelhantes (borracha, celulose, proteínas, seda e amido) devessem ser tratados como polímeros, que são moléculas com estruturas em cadeias longas, lineares ou ramificadas (macromoléculas, como as denominou em 1924), e que resultam de ligações químicas de um grande número de monômeros, repetidas de maneira regular ou aleatória.