Questão de Biologia — Ecologia e ciências ambientais — VUNESP 2019

Separação de plásticos por densidade

Gabarito: letra A. Com três líquidos de densidades diferentes (água ≈ 1,00 g/cm³, álcool 0,92 g/cm³ e salmoura 1,15 g/cm³), é possível separar três polímeros: PP, PEAD e PS, pois cada um tem densidade que o faz flutuar ou afundar em um dos tanques, permitindo a separação seletiva. Os demais polímeros (PET e PVC) têm densidades maiores que a salmoura e não seriam separados nesse sistema.

A questão explora um princípio físico simples: a densidade (massa por unidade de volume) dos materiais. Quando um sólido é colocado em um líquido, ele afunda se sua densidade for maior que a do líquido, e flutua se for menor. Esse é o princípio da flotação, usado na reciclagem para separar plásticos de diferentes tipos. Cada polímero tem uma densidade característica, e ao escolher líquidos com densidades intermediárias, é possível fazer com que alguns plásticos afundem e outros flutuem em cada etapa.

Os polímeros citados na questão e suas densidades aproximadas são:

Com os três líquidos fornecidos (álcool 0,92, água 1,00 e salmoura 1,15), o processo de separação ocorre em etapas. Primeiro, no tanque com álcool (0,92 g/cm³), o PP (0,90-0,91) flutua, enquanto os demais afundam. Depois, no tanque com água (1,00 g/cm³), o PEAD (0,94-0,97) flutua, e os outros afundam. Por fim, no tanque com salmoura (1,15 g/cm³), o PS (1,04-1,06) flutua, enquanto PET e PVC (ambos > 1,15) afundam. Assim, separam-se três polímeros: PP, PEAD e PS. PET e PVC não podem ser separados entre si com esses líquidos, pois ambos têm densidade maior que a salmoura.

A pegadinha da banca está em considerar que todos os cinco polímeros poderiam ser separados, ou que apenas dois seriam separados. A chave é perceber que a densidade do PET e do PVC é maior que a do líquido mais denso (salmoura), então eles permaneceriam juntos no fundo do último tanque. A separação completa exigiria um líquido com densidade entre 1,40 e 1,58 g/cm³, como uma solução mais concentrada de sal ou outro líquido denso.

Guarde a tabela de densidades dos polímeros e a lógica de flutuação/afundamento: é exatamente isso que separa as alternativas corretas das incorretas.

Alternativa A — ✅ Correta ⟵ GABARITO

Com os três líquidos, é possível separar PP, PEAD e PS. O PP flutua no álcool (0,92), o PEAD flutua na água (1,00) e o PS flutua na salmoura (1,15). Os três têm densidades menores que o líquido em que flutuam, permitindo a separação seletiva em cada tanque.

Alternativa B — ❌ Incorreta

Afirma que apenas PEAD e PET seriam separados. Isso está errado porque o PEAD é separado na água, mas o PET (densidade ≈ 1,38-1,40) afunda na salmoura (1,15) e não é separado de outros plásticos densos como o PVC. Além disso, o PP também seria separado no primeiro tanque, então a afirmação subestima o número de polímeros separáveis.

Alternativa C — ❌ Incorreta

Afirma que PP, PEAD e PVC seriam separados. O erro está no PVC: sua densidade (≈ 1,40-1,58) é maior que a da salmoura (1,15), então ele afundaria junto com o PET no último tanque, não sendo separado. O PS, que tem densidade entre a água e a salmoura, seria separado, mas o PVC não.

Alternativa D — ❌ Incorreta

Afirma que os cinco polímeros seriam separados. Isso é impossível com os líquidos fornecidos, pois PET e PVC têm densidades maiores que a salmoura (1,15) e não podem ser separados entre si. Seria necessário um líquido com densidade entre 1,40 e 1,58 g/cm³ para separá-los.

Alternativa E — ❌ Incorreta

Afirma que apenas PP e PEAD seriam separados. Isso ignora o PS, que tem densidade (≈ 1,04-1,06) entre a água (1,00) e a salmoura (1,15), e portanto flutua na salmoura, sendo separado no terceiro tanque. A separação de três polímeros é possível, não apenas dois.

Gabarito: letra A