Uma polimerização descontrolada é uma reação potencialmente perigosa na qual produtos químicos se formam com velocidade excessiva, produzindo calor que pode levar a uma explosão ou outros perigos. Como a polimerização é um processo essencial para a fabricação de muitos materiais sintéticos, os químicos adotam estratégias para manter as reações seguras e evitar a polimerização descontrolada.
Monômeros e polímeros
A maioria dos plásticos e muitas moléculas biológicas pertencem a uma classe de compostos químicos chamados polímeros - longas cadeias das mesmas unidades químicas repetidas continuamente. Cada unidade da cadeia é uma molécula chamada monômero. Por exemplo, o poliestireno é um polímero que consiste em muitas moléculas de estireno ligadas entre si. Nesse caso, o estireno é o monômero.
Polimerização
Para fazer plásticos, um processo químico pega um recipiente de uma substância monomérica e o combina com outros produtos químicos que iniciam o processo de polimerização. Durante a reação, os monômeros, que normalmente são estáveis por conta própria, se ligam. As moléculas de monômero se unem em cadeias repetidas, formando polímeros, e continuam até o recipiente ficar sem produtos químicos iniciadores ou monômeros disponíveis. O polímero resultante ganha propriedades, como resistência e elasticidade, ausentes no monômero original.
Polimerização em fuga
Algumas reações de polimerização são exotérmicas - o que significa que liberam calor. Idealmente, o calor total produzido é pequeno e se dissipa sem causar danos no recipiente de reação. No entanto, se uma grande quantidade de monômero estiver envolvida e se a reação for fortemente exotérmica, os monômeros podem se combinar muito rapidamente. Como consequência, calor e pressão excessivos se acumulam no vaso de reação, derretendo o equipamento ou causando uma explosão.
Medidas preventivas
Os engenheiros químicos usam uma variedade de métodos para evitar a polimerização descontrolada. O equipamento pode incorporar dispositivos de agitação que ajudam a quebrar áreas onde a velocidade de reação é muito grande e a dissipar o calor pela mistura. Um químico pode adicionar compostos, chamados inibidores, para retardar deliberadamente a reação, mantendo a taxa abaixo do ponto em que ela desaparece. Eles também adicionam dispositivos de emergência que abrem automaticamente se a pressão de reação exceder um valor seguro. Esses componentes evitam que o vaso de reação exploda com força violenta.