Il plexiglas è la macromolecola che si ottiene dalla polimerizzazione del metile metacrilato: si ottiene il polimetilmetacrilato (PMMA).
Le resine di scambio cationico contengono gruppi acidi come –COOH (carbossilico; resina debole) e –SO3H (solfonico; resina forte) che fissano i cationi presenti nell’acqua liberando in soluzione una quantità equivalente di protoni:
2 RCOOH + Me2+  (RCOO)2Me + 2H+
La rigenerazione si effettua facendo passare sulla resina esausta una soluzione di acido cloridrico (HCl) diluito che sposta verso sinistra l’equilibrio sopra scritto. Lo scopo della nostra ricerca è recuperare il plexiglas di scarto trasformandolo in una resina a scambio cationico. L’idrolisi basica trasforma il –COOCH3 del PMMA nel gruppo –COO(–); il successivo trattamento con HCl lo trasforma nel gruppo carbossilico –COOH. Un campione di plexiglas incolore e trasparente è preparato forando, mediante un trapano, lastre da 3 mm e da 6 mm. I trucioli sono ridotti in pezzatura più piccola con un frullatore per alimenti. Il campione è usato sia per registrare gli spettri IR che per l’idrolisi basica. Nel primo esperimento 0.5 g di plexiglas e 35 mL di soluzione di KOH (8.5 % m/V) in etanolo anidro sono posti a riflusso a 82°C per 6 ore, in un pallone da 250 mL. Il secondo esperimento è condotto con 10 g di plexiglas e 100 mL si soluzione etanolica di NaOH al 10% (m/V) mantenuti a riflusso per 65 ore a 84°C. Terminata l’idrolisi la soluzione si separa per decantazione dal solido che è lavato con etanolo basico (pH ≈ 7-8) e poi con etanolo anidro. Il solido è lasciato all’aria per essiccarsi; su questo si registrano gli spettri IR. Il solido è posto poi a contatto con HCl diluito 1:2, per alcuni giorni. Dopo il trattamento acido si recupera il solido che è lavato con acqua deionizzata (pH ≈ 6-7) fino a scomparsa degli ioni cloruro ed è lasciato essiccare all’aria. Il solido così ottenuto è usato per registrare gli spettri IR e per preparare micro-colonne attraverso le quali si fa passare acqua minerale per verificare la capacità della resina di trattenere i cationi. Dopo idrolisi, gli spetri IR del solido mettono in evidenza la comparsa della banda caratteristica dello stretching asimmetrico dello ione COO(–) (1610-1550) a circa 1567 (1° esperimento) e 1555 (2° esperimento). Dopo il trattamento acido, gli spettri IR mostrano la scomparsa di questa banda e la comparsa di una banda a 3228 (1° esperimento) ed a 3200 (2° esperimento) dello stretching del OH del gruppo COOH (3300–2500). Per verificare lo scambio cationico della resina ottenuta, si studia la durezza di un’acqua minerale prima e dopo il passaggio in una micro-colonna costruita con la resina. I risultati confermano che gli ioni Ca2+ e Mg2+, responsabili della durezza dell’acqua sono scomparsi dopo l’eluizione in colonna. Tre sono le evidenze strumentali che lo confermano:
non è richiesto EDTA (acido Etilen Di-amino Tetra Acetico, sale disodico) per misurare la durezza
il pH dell’acqua percolata attraverso la colonna diminuisce passando da circa 8 dell’acqua minerale tal quale a circa 6.3 come previsto dalla reazione di scambio cationico.
lo spettro nella regione del visibile, dell’acqua minerale percolata attraverso la colonna addizionata dell’indicatore NET (Nero Eriocromo T) è identico a quello che si ottiene usando acqua deionizzata e la stessa quantità dell’indicatore NET.
In conclusione la trasformazione del plexiglas in resina di scambio cationico è realizzabile.

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