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QUÍMICA NOVA NA ESCOLA N° 17, MAIO 2003

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Recebido em 6/8/02, aceito em 15/1/03

O dia-a-dia do professor é muitodinâmico e requer sempre aexecução de trabalhos didá-

ticos que estimulem o aprendizado.Esta é uma tarefa inerente ao trabalhodocente que é comum em todos os ní-veis de ensino. Uma alternativa para adinamização das aulas é variar as téc-nicas de ensino empregadas. É razoá-vel admitir que, adespeito de tan-tas falhas, a aulaexpositiva nuncatenha sido relega-da na prática pe-dagógica emnossas escolas, eela pode ser ain-da empregada,com a introduçãode recursos que ad i n a m i z e m(Lopes, 1991).

Por acreditar-mos que a educação é um processoque requer do educador um compro-misso com a formação de um cidadão,e com o intuito de contribuir para aconscientização e reflexão sobre pro-blemas diferenciados (Chassot, 1993),na perspectiva de alcançarmos me-lhorias no ensino de Química Orgânica,trazemos o relato de uma experiência

desenvolvida junto à 3ª série do EnsinoMédio. Trata-se da abordagem doconteúdo polímeros, inserindo-o naproblemática do lixo na sociedade,com a utilização de experimentoscomo elemento de estimulação nasaulas expositivas.

Nesse trabalho estiveram envolv-idos alunos do curso de Licenciatura

em Química (participantesdo programa institucionalIniciação à Docência), umaaluna do curso de Espe-cialização em Ensino deQuímica e professores doInstituto de Química daUniversidade do Estadodo Rio de Janeiro.

O tema polímerosconstitui um dos conteú-dos exigidos nos progra-mas de ensino de Químicae, normalmente, é ofere-cido aos alunos no final do

terceiro ano do Ensino Médio, enfati-zando definições e classificações.Sendo assim, o conteúdo de polímeroscentrado nos conceitos científicos, semenvolvimento de situações reais, torna-se desestimulante para o aluno (Carre-tero, 1997). Nesta experiência, o con-teúdo de polímeros abordado naproblemática do lixo na sociedade

torna-se mais estimulante para o aluno,facilitando o aprendizado.

Apresentando o tema polímeros emaula

A aula foi iniciada colocando-se emdiscussão algumas questões: O plás-tico é importante? O plástico polui?Onde achamos plástico no dia-a-dia?O município conta com coleta seletivade lixo? Que destino é dado ao lixoplástico da cidade do Rio de Janeiro?Qual a solução para o problema am-biental do lixo plástico? Depois disso,foram distribuídos textos que falam daimportância do plástico na sociedadee de suas implicações no meio am-biente. A escolha desses textos fica acritério do professor, podendo ser ex-traídos de livros (por exemplo, Canto,1995), reportagens de revistas e/oujornais, sítios da Internet etc.

Após ampla discussão, apresenta-mos aos alunos a definição da palavra“plástico”, que deriva do grego plasti-kós e significa “relativo às dobras dobarro”. Em latim, transformou-se emplasticu, assumindo o significado de“que pode ser modelado”. O termo“matéria plástica” é a designação ge-nérica para uma grande família demateriais que apresentam em comumo fato de serem facilmente moldáveis.

Luiz Claudio de Santa Maria, Marcia C.A.M. Leite, Mônica R. Marques Palermo de Aguiar,Rachel Ouvinha de Oliveira, Maria Elena Arcanjo e Elaine Luiz de Carvalho

Um dos grandes desafios atuais é a disposição final do lixo urbano, no qual são encontrados diversos materiais plásticospresentes em nosso cotidiano e que, por sua natureza química, apresentam uma grande resistência à biodegradação. A reciclagemde plásticos descartados nos lixões é uma possível solução para minimizar este problema. O presente artigo trata de uma experiênciadidática desenvolvida junto a alunos de uma turma de 3a série do Ensino Médio. O foco do artigo é a discussão sobre a utilizaçãode experimento como elemento de estimulação em aulas expositivas de Química.

plásticos, técnicas de ensino, reciclagem

O tema polímeros constituium dos conteúdos exigidosnos programas de ensinode Química, mas costuma

ser centrado nos conceitoscientíficos, sem

envolvimento de situaçõesreais. Abordando a

problemática do lixo nasociedade, o tema torna-se

mais estimulante para oaluno, facilitando o

aprendizado

Coleta seletiva e separação de plásticos

Coleta Seletivae Separação de Plásticos

Coleta Seletivae Separação de Plásticos

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Os plásticos podem, através de méto-dos adequados, assumir a forma degarrafas, vasos, pratos, caixas, sacosetc. Foram apresentadas a seguir asestruturas químicas, nomenclatura ecaracterísticas dos principais polímeros(Canto, 1995).

Posteriormente, abordamos a ques-tão do lixo. Foi discutido que um dosmaiores problemas dos centros urbanosatualmente refere-se ao destino do lixogerado. O tempo de permanência dolixo no ambiente é muito longo. Osmateriais plásticos, por exemplo, neces-sitam de cerca de quatro a cinco séculospara se degradarem (Bonelli, 1993). Emtodo o mundo, cada pessoa gera, emmédia, 1 kg de lixo ou resíduos sólidospor dia. Segundo o último relatório doIBGE, com dados dos anos de 1997-2000, apenas 40,5% das 228.413toneladas de lixo recolhidas diariamenteno país tiveram destino adequado, ouseja, foram encaminhadas a aterrossanitários controlados, incineradas ourecicladas. O restante foi descartado emgrandes depósitos denominados lixões,amontoados a céu aberto.

Em seguida, discutiu-se que a reci-clagem é um conjunto de técnicas quetem por finalidade aproveitar detritos ereutilizá-los no ciclo de produção deque saíram. Ela é o resultado de umasérie de atividades, pela quais mate-riais que se tornariam lixo, ou estão nolixo, são desviados, coletados, sepa-rados e processados para serem reuti-lizados como matéria-prima na manu-fatura de novos produtos.

Segundo D’Almeida eVilhena (2000), a reci-clagem pode trazer váriosbenefícios, entre eles: di-minuição da quantidadede lixo a ser aterrada; pre-servação de recursos na-turais; economia de ener-gia; diminuição dos im-pactos ambientais e gera-ção de empregos diretose indiretos.

O lixo plástico é gera-do principalmente em residências eestabelecimentos comerciais. Éconstituído basicamente por embala-gens comerciais descartáveis (sacos,potes, filmes, frascos, garrafas etc.).Dentre a grande variedade de plásti-

cos, apenas seis representam cerca de90% do lixo plástico: polietileno debaixa densidade (PEBD), polietileno dealta densidade (PEAD), polipropileno(PP), poliestireno (PS), poli(cloreto devinila) (PVC) e poli(tereftalato de etileno)(PET). Por sua forma e características,as embalagens de plástico ocupamnos aterros 15% a 20% do volume dolixo (em relação à sua massa, repre-sentam somente cerca de 4% a 7%).

A recuperação dos plásticos podeser dividida em quatro categorias, deacordo com a procedência do mate-rial a ser reciclado e o processo ao qualserá submetido: primária, secundária,terciária e quaternária.

A dificuldade em reciclar os resí-duos plásticos concentra-se no fato deque estes encontram-se misturados,existindo a necessidade de separar osdiferentes tipos, por serem incompa-tíveis entre si. Entretanto, já existe noBrasil uma norma (NBR 13230) daABNT - Associação Brasileira de Nor-mas Técnicas que padroniza os símbo-los que identificam os diversos tiposde plásticos virgens. O objetivo dessanorma é auxiliar a identificar e separaros plásticos manualmente.

Separação de plásticos por queima epor densidade

Nesse momento da aula, foi reali-zada a separação de plásticos porqueima e por diferença de densidade.Os alunos foram informados de que ossucateiros de plásticos utilizam essa

metodologia paraseparar os dife-rentes plásticospresentes no lixo.Aproveitou-se essemomento paraabordar os diferen-tes tipos de plásti-cos, seus usos ediferenças de pro-priedades (aspec-to, transparênciaou opacidade, cor,

tipo de chama e cheiro).O trabalho experimental foi iniciado

por meio da divisão da turma em gru-pos (máximo de 5 alunos), com atribui-ção de tarefas. As tarefas foram: coletade material, montagem do densímetro,

preparação de duas soluções (descri-tas a seguir) e separação de plásticospor densidade. O conteúdo correlacio-nado foi trabalhado no decorrer da prá-tica, introduzindo-se os conceitos dedensidade, separação por decantaçãoe flotação, contextualizando o proble-ma do lixo urbano.

Materiais utilizadosLamparina; caixa de fósforos; pinça

de metal; três copos de vidro (requeijão- 250 mL); sal de cozinha; água; álcool(comum, comercial); peneira (pode-seusar um coador de chá); copinhos deplástico de café; densímetro alterna-tivo; colher de sopa; massa de mode-lar; potes de sorvete de 2 L. Foi pedidoque os alunos trouxessem materiaisplásticos encontrados em diferentesembalagens usadas no nosso dia-a-dia, como o PVC, que compõe tubosde água e alguns frascos de produtosde limpeza (por exemplo: produtoslíquidos para limpeza de vidros); o PS,que compõe copos descartáveis; o PP,que é o material componente de coposde mate; e o PEAD, que é o plásticode garrafas descartáveis de água decoco e suco de laranja. Esses mate-riais foram lavados e picados em peda-ços pequenos pelos alunos.

Testes de chamaPara a distinção dos plásticos em-

pregados, é possível fazer um testesimples de chama com cada um deles.Com o auxílio de uma pinça metálica,queima-se um pequeno pedaço deplástico na chama de uma lamparina.Os alunos foram estimulados a perce-ber as mudanças no cheiro exalado eocorridas no plástico durante a suaqueima e a anotar todas as observa-ções em forma de tabela. Após a exe-cução do experimento, cada grupocomentou as suas observações. Osalunos observaram que o PVC escu-receu, produziu uma chama fuliginosa,com odor forte e irritante, que se extin-guiu. O PS primeiramente contraiu devolume, depois inflamou-se com cha-ma fuliginosa e de cheiro forte. Já oPP fundiu completamente, depois seinflamou sem mudar de cor e o cheirofoi de vela queimada. Finalmente, osalunos observaram que o PEAD secomportou como o PP.

Coleta seletiva e separação de plásticos

O tempo de permanênciado lixo no ambiente é muitolongo: materiais plásticos,

por exemplo, necessitam decerca de quatro a cinco

séculos para se degradarem.No Brasil, entre 1997-2000,apenas 40,5% das 228.413toneladas de lixo recolhidasdiariamente no país tiveram

destino adequado

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Durante a execução desse experi-mento, foi possível abordar combustãocompleta e incompleta (agentes po-luentes: fuligem e HCl liberado na quei-ma do PVC, o que pôde ser verificadocom papel de tornassol). Foi tambémapresentada a recuperação ou recicla-gem energética que se refere à inci-neração dos plásticos,já que estes possuemalta capacidade calorí-fica e a incineração po-de ser usada para ge-ração de energia, res-saltando a necessi-dade de estrito controledos gases provenien-tes da queima (Baird,1999). Nesse tipo derecuperação, o PVC é excluído, já quesua queima pode gerar, além do HCl,dioxinas cancerígenas.

Preparação das soluções

Solução de salPara soluções com densidades

superiores à da água, utiliza-se soluçãode sal, preparada da seguinte maneira:em um pote de sorvete, junta-se doiscopos de água com três copinhos decafé de sal e agita-se bem.

Solução de álcoolEm outro pote de sorvete, junta-se

um copo de água com um copo deálcool.

Após os alunos terem preparado a

solução desejada, eles utilizaram odensímetro alternativo com o objetivo deavaliar as diferenças de densidadedessas soluções. Para cada líquido, foifeita uma marcação do nível que o lí-quido atinge no canudo, utilizando ca-netas de cores diferentes. Com isso,têm-se as marcas de referência da

densidade da água, dasolução de sal e dasolução de álcool. Osalunos foram induzi-dos a perceber as dife-renças de densidadedas soluções. Obser-varam que na soluçãode álcool o densímetroficou mais submersocomparado com na

água, indicando que essa solução émenos densa do que a água. A mesmaanalogia foi feita para a solução de sal,que é mais densa do que a água.

Testes de densidadeUma mistura com todos os plásticos

foi colocada e agitada em um pote desorvete contendo a metade de sua ca-pacidade de água. Os alunos deixaramo material em repouso por aproximada-mente 10 minutos e observaram a sepa-ração dos pedaços. Durante a experiên-cia, anotaram o que observaram. Emseguida, os pedaços que flutuaram fo-ram retirados com o auxílio de uma pe-neira (ou de um coador de chá) e, então,transferidos e agitados em outro pote

Tabela 1: Densidade de materiais plásticos.

Material Densidade/(g/cm3)

PEAD 0,94 - 0,96PP 0,90 - 0,91PS 1,04 - 1,08PVC 1,22 - 1,30

Obs: a densidade da água é 1,0 g/cm3.

Esquema 1: Representação esquemática da separação de PEAD, PP, PS e PVC por diferençade densidade.

de sorvete contendo a solução de álcool.Os pedaços decantados também foramretirados desta solução e transferidospara o outro pote contendo a soluçãode sal. Os alunos tiveram que anotartodas as suas observações.

No final da experiência, foi fornecidaaos alunos a Tabela 1 contendo os da-dos de densidade de cada plástico. Apartir desses dados, os alunos propu-seram a separação dos plásticos deacordo com o Esquema 1. Em seguida,foram feitas as seguintes perguntas:Qual a ordem de grandeza da densidadeda solução de sal? E da de álcool?

Considerações finaisEssa aula possibilitou o aprendizado

de uma variedade de conceitos básicosde Química, que são parte do EnsinoMédio. Além disso, estimulou o alunopara um aprendizado associado aosaspectos tecnológicos, econômicos eambientais. Um outro objetivo atingidoneste trabalho foi o incentivo à leitura detextos e sua interpretação, além daexpressão oral. O aluno tomou cons-ciência de que uma das saídas para alonga vida do plástico é a reciclagem,isto é, o processo de reaproveitamentodo material descartado como “lixo”. Pormeio de metodologia simples, foipossível preparar soluções e conduzirseparações de materiais sólidos dediferentes densidades.

Luiz Claudio de Santa Maria (lcsm@uerj.br), licenciadoem Química pela Universidade do Estado do Rio deJaneiro (UERJ), doutor em Ciência e Tecnologia dePolímeros pela Universidade Federal do Rio de Janeiro(UFRJ), é docente do Instituto de Química da UERJ(IQ-UERJ). Marcia C.A.M. Leite (amorim@uerj.br),engenheira química pela UERJ, mestre e doutora emCiência e Tecnologia de Polímeros pela UFRJ, édocente do IQ-UERJ. Mônica R. Marques Palermo deAguiar (mmarques@uerj.br), bacharel e licenciada emQuímica, mestre e doutora em Química Orgânica pelaUFRJ, é docente do IQ-UERJ. Rachel Ouvinha deOliveira é aluna do curso de Licenciatura em Químicada UERJ. Maria Elena Arcanjo é aluna do curso deLicenciatura em Química da UERJ e bolsista do seuPrograma de Iniciação à Docência. Elaine Luiz deCarvalho, licenciada e bacharel em Química pela UFRJ,é aluna do curso de Especialização em Ensino deQuímica do IQ-UERJ.

Coleta seletiva e separação de plásticos

Uma aula nesses moldespossibilitou o aprendizado

de uma variedade deconceitos básicos de

Química, estimulando osalunos para um

aprendizado associado aosaspectos tecnológicos,

econômicos e ambientais

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Abstract: Selective Collection and Separation of Plastics – One of the great current challenges is the final disposition of urban garbage, in which several plastic materials present in our daily lives arefound and which, due to their chemical nature, present a great resistance to biodegradation. The recycling of plastics disposed in landfills is a possible solution to minimize this problem. This articledescribes a didactic experiment developed with third-year high-school students. The article is focused on the discussion of the usage of the experiment as an element of stimulus in chemistry lectureclasses.Keywords: plastics, teaching techniques, recycling

Coleta seletiva e separação de plásticos

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br, 2002.

Nota

Revista Brasileira de Ensino de Físicaagora em CD-Rom

A Sociedade Brasileira de Físicalançou em CD-Rom toda a coleção daRevista Brasileira de Ensino de Física eseu suplemento, A Física na Escola.

A iniciativa tem o intuito de recupe-rar a história da RBEF e também dispo-nibilizar os números mais antigos paraa comunidade, dada a constatação deque nenhuma biblioteca do país possuia coleção completa da revista. Em edi-torial oportuno o atual editor daRBEF registra os primórdios dapublicação desde sua idea-lização até os dias de hoje.

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