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.

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.

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.