Senin, 04 Februari 2013
Minggu, 03 Februari 2013
KIMIA POLIMER
Bab 1
KIMIA
POLIMER
polimer merupakan
ilmu pengetahuan yang berkembang secara
aplikatif. Kertas,
plastik, ban, serat-serat alamiah, merupakan produkproduk
polimer. Oleh karena
itu,
sangat dibutuhkan
pengetahuan yang baik tentang konsep-konsep dasar
polimer, guna dapat
memahami dan mengembangkan ilmu polimer.
Selanjutnya, konsep
dasar tersebut dapat dikembangkan untuk mengukur
dan menganalisis
bobot molekul polimer. Teknik pemisahan dan
pengukuran sampel
polimer merupakan pengetahuan yang tidak kalah
pentingnya untuk dikuasai.
1.1
Sejarah Polimer
Polimer, sebenarnya
sudah ada dan digunakan manusia sejak berabadabad
yang lalu. Polimer -
polimer yang sudah digunakan itu adalah jenis
polimer alam seperti
selulosa, pati, protein, wol, dan karet. Istilah polimer
pertama kali
digunakan oleh kimiawan dari Swedia, Berzelius (1833).
Nama ini diturunkan
dari bahasa Yunani Poly, yang
berarti “banyak” dan mer,
yang berarti “bagian”.
Industry polimer
(polimer sintesis) baru dikembangkan beberapa puluh tahun
terakhir ini.
Berkembangnya
industri polimer ini diawali ketika Charles Goodyear
dari Amerika Serikat
berhasil menemukan vulkanisasi pada tahun 1839.
Hingga pada tahun
1970 sudah terdapat lebih dari 25 produk polimer, dan
pada tahun 1980
polimer mencapai 2 juta m3 tiap tahunnya, melebihi
produksi kayu dan
baja.
Hal ini disebabkan
karena industri
polimer menyerap
benyak tenaga kerja. Karena sifatnya yang
karakteristik. Sifat
- sifat polimer yang berkarakteristik ini antara lain:
- Mudah diolah untuk
berbagai macam produk pada suhu rendah dengan
biaya murah.
- Ringan; maksudnya
rasio bobot/volumnya kecil.
- Tahan korosi dan
kerusakan terhadap lingkungan yang agresif.
- Bersifat isolator
yang baik terhadap panas dan listrik.
- Berguna untuk
bahan komponen khusus karena sifatnya yang elastis
dan plastis.
- Berat molekulnya besar
sehingga kestabilan dimensinya tinggi.
1.2
Klasifikasi Polimer
Polimer dapat
diklasifikasikan sebagai berikut:
1.
Berdasarkan Sumber
Berdasarkan
sumbernya polimer dapat dikelompokkan dalam 3
kelompok, yaitu:
♦ Polimer Alam, yaitu
polimer yang terjadi secara alami.
Contoh: karet alam,
karbohidrat, protein, selulosa dan wol.
♦ Polimer Semi
Sintetik, yaitu polimer yang diperoleh dari hasil
modifikasi polimer
alam dan bahan kimia.
Contoh: selulosa
nitrat (yang dikenal lewat misnomer nitro
selulosa) yang
dipasarkan dibawah nama - nama “Celluloid” dan
“guncotton”.
♦ Polimer sintesis,
yakni polimer yang dibuat melalui polimerisasi
dari monomer - monomer polimer.
Contoh: Polietena,
PVC, Teflon, nilon, polyester, bakelit, karet sintetis, kevlar
2.
Berdasarkan Bentuk Susunan Rantainya
Dibagi atas 3
kelompok yaitu:
Polimer Linier,
yaitu polimer yang tersusun dengan unit ulang
berikatan satu sama
lainnya membentuk rantai polimer yang
panjang.
Polimer Bercabang,
yaitu polimer yang terbentuk jika beberapa
unit ulang membentuk
cabang pada rantai utama.
Polimer Berikatan
Silang (Cross
– linking),
yaitu polimer yang
terbentuk karena
beberapa rantai polimer saling berikatan satu
sama lain pada rantai
utamanya.
3.
Berdasarkan Reaksi Polimerisasi
Dibagi 2 yaitu:
• Poliadisi, yaitu
polimer yang terjadi karena reaksi adisi. Reaksi
adisi atau reaksi
rantai adalah reaksi penambahan (satu sama lain)
molekul-molekul
monomer berikatan rangkap atau siklis
biasanya dengan
adanya suatu pemicu berupa radikal bebas atau
ion.
Contohnya dapat
dilihat pada reaksi berikut:
Etilena
CH2 = CH2 [CH2CH2]
Tertrafluoro- CF2 = CF2 [CF2CF2]
• Polikondensasi,
yaitu polimer yang terjadi karena reaksi
kondensasi/reaksi
bertahap.
4. Berdasarkan Jenis Monomer
Dibagi atas dua kelompok:
Homopolimer, yakni polimer yang terbentuk
dari penggabungan
monomer sejenis dengan unit berulang
yang sama.
Kopolimer, yakni polimer yang terbentuk
dari beberapa jenis
monomer yang berbeda.
Kopolimer ini dibagi lagi atas empat
kelompok yaitu:
Kopolimer acak.
Dalam kopolimer acak, sejumlah
kesatuan berulang yang
berbeda tersusun secara acak dalam
rantai polimer.
Kopolimer silang
teratur.
Dalam kopolimer silang teratur
kesatuan berulang yang
berbeda berselang - seling secara
teratur dalam rantai
polimer.
Kopolimer blok.
Dalam kopolimer blok kelompok suatu
kesatuan berulang
berselang - seling dengan kelompok
kesatuan berulang
lainnya dalam rantai polimer.
Kopolimer cabang
Yaitu kopolimer dengan rantai utama
terdiri dari satuan
berulang yang sejenis dan rantai
cabang monomer yang
sejenis.
1.3 Ruang
Lingkup Kimia Polimer
Ruang lingkup kimia polimer ada 4
yaitu:
1. Resin, yaitu
bahan baku yang diperoleh dari industri petrokimia.
Beberapa hal yang perlu diketahui
mengenai resin antara lain:
Analisis
Sifat
Kelarutan
Berat Molekul
Polimerisasi.
2. Aditif, yaitu
bahan tambahan dalam teknologi polimer.
Yang termasuk aditif antara lain:
- Pewarna; - Pelumas; - Fragnances; -
Stabilizer; - Antioksidan; -
Plastisier; - Emulsifer; - Anti UV
3. Sains dan
teknologi polimer. Dukungan ilmu pengetahuan dan
teknologi dilakukan dengan mengandalkan
kemajuan teknologi, guna menghasilkan mesin -mesin yang dapat membuat produk
polimer yang dibutuhkan oleh masyarakat.
4. Komoditi/Produk.
Industri polimer, menghasilkan produk atau
komoditi dari hasil sekian banyak
proses produksi polimer. Komoditi
yang dihasilkan, merupakan tuangan
dari semua inovasi dan
keunggulan teknologi
1.4
Manfaat dan dampak Polimer terhadap lingkungan sekitar
Kita hidup dalam era polimer, plastik, serat, elastomer, karet, protein,
selulosa semuanya ini merupakan istilah umum yang merupakan bagian
dari polimer.
Adapun manfaat dari polimer ini antara lain sebagai berikut:
1. Dalam bidang kedokteran: banyak diciptakan alat-alat kesehatan
seperti: termometer, botol infus, selang infus, jantung buatan dan
alat transfusi darah.
2. Dalam bidang pertanian: dengan adanya mekanisasi pertanian.
3. Dalam bidang teknik: diciptakan alat-alat ringan seperti peralatan pesawat.
4. Dalam bidang otomotif: dibuat alat-alat pelengkap mobil.
selulosa semuanya ini merupakan istilah umum yang merupakan bagian
dari polimer.
Adapun manfaat dari polimer ini antara lain sebagai berikut:
1. Dalam bidang kedokteran: banyak diciptakan alat-alat kesehatan
seperti: termometer, botol infus, selang infus, jantung buatan dan
alat transfusi darah.
2. Dalam bidang pertanian: dengan adanya mekanisasi pertanian.
3. Dalam bidang teknik: diciptakan alat-alat ringan seperti peralatan pesawat.
4. Dalam bidang otomotif: dibuat alat-alat pelengkap mobil.
Dampak polimer terhadap lingkungan sekitar adalah sebagai berikut:
- Tercemarnya tanah, air tanah dan makhluk bawah tanah.
- Racun - racun dari partikel plastik yang masuk ke dalam tanah akan membunuh hewan pengurai di dalam tanah seperti cacing.
- PCB yang tidak dapat terurai meskipun termakan oleh binatang maupun tanaman akan menjadi racun berantai sesuai urutan rantai makanan.
- Kantong plastik akan mengganggu jalur air yang teresap ke dalam tanah.
- Menurunkan kesuburan tanah karena plastik juga menghalangi sirkulasi udara di dalam tanah.
- Kantong plastik yang sukar diurai, mempunyai umur panjang, dan ringan akan mudah diterbangkan angin hingga ke laut sekalipun.
- Hewan - hewan laut seperti lumba - lumba, penyu laut, dan anjing laut menganggap kantong - kantong plastik tersebut makanan dan akhirnya mati karena tidak dapat mencernanya.
- Ketika hewan mati, kantong plastik yang berada di dalam tubuhnya tetap tidak akan hancur menjadi bangkai dan dapat meracuni hewan lainnya.
- Racun - racun dari partikel plastik yang masuk ke dalam tanah akan membunuh hewan pengurai di dalam tanah seperti cacing.
- PCB yang tidak dapat terurai meskipun termakan oleh binatang maupun tanaman akan menjadi racun berantai sesuai urutan rantai makanan.
- Kantong plastik akan mengganggu jalur air yang teresap ke dalam tanah.
- Menurunkan kesuburan tanah karena plastik juga menghalangi sirkulasi udara di dalam tanah.
- Kantong plastik yang sukar diurai, mempunyai umur panjang, dan ringan akan mudah diterbangkan angin hingga ke laut sekalipun.
- Hewan - hewan laut seperti lumba - lumba, penyu laut, dan anjing laut menganggap kantong - kantong plastik tersebut makanan dan akhirnya mati karena tidak dapat mencernanya.
- Ketika hewan mati, kantong plastik yang berada di dalam tubuhnya tetap tidak akan hancur menjadi bangkai dan dapat meracuni hewan lainnya.
1.5 Struktur
Rantai Polimer
Pengulangan bahan polimer dipengaruhi
oleh sifat polimer.
Sifat-sifat polimer tersebut antara
lain:
1. Pertumbuhan rantai polimer
bersifat acak.
Penyusunan molekul polimer mempunyai
sifat struktur yang
berbeda pengaruhnya, dikarenakan
massa atom relatif polimer
merupakan nilai rata-rata dari
monomer-monomer penyusunnya,
sehingga mengakibatkan pertumbuhan
rantai menjadi acak.
2. Dalam satu bahan polimer
dimungkinkan terdapat 2 daerah yaitu:
- Daerah teratur
- Daerah tidak teratur
Kalau rantai teratur disebut:
kristal. Kalau rantai tidak teratur
disebut: amorf. Salah satu cara untuk
mengetahui kristal dan amorf
yaitu (secara visual): kristal: keras
dan amorf: tak keras
3. Rantai polimer yang keras dapat
saling mendekati dengan jarak
yang lebih pendek dibandingkan dengan
rantai polimer yang
bercabang.
4. Polimer dengan kesatuan yang
teratur dengan gaya antaraksi yang
tinggi akan memiliki kekristalan dan
gaya tegang.
Langganan:
Postingan (Atom)