Post on 06-Jul-2015
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 1/11
Laporan Praktikum Hari/tanggal : Rabu / 9 Maret 2011Kimia Polimer Waktu : 10.00-13.00 WIB
Asisten : Prestiana
PJP : Andriawan Subekti, S.Si, M. Si
PENENTUAN Mv DAN DIMENSI POLIMER
SECARA VISKOMETER
MIRANTI DYAH PRAMESTI
G44080056
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2011
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 2/11
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Polimer adalah suatu molekulraksasa yang terbentuk dari susunan
ulang molekul kecil yang terikat
melalui ikatan kimia. Polimer terbentuk dari dua kata,yaitu poly yang
berarti banyak dan mer yang berarti
bagian. (Azizah 2004). Polimer jugadidefinisikan sebagai suatu senyawa
yang terdiri atas pengulangan unit
kecil atau sederhana yang terikat
dengan ikatan kovalen. Panjang rantai
polimer dihitung berdasarkan jumlahsatuan unit ulang yang terdapat dalam
rantai yang disebut degree of
polymerization atau derajat
polimerisasi (Hosier et al 2004). Suatu
jenis reaksi kimia, dimana monomer-monomer bereaksi untuk membentuk
rantai yang besar (Azizah 2004).
Polimer pada umumnyadiklasifikasikan menjadi beberapa
kelompok, antara lain berdasar jenis
monomernya, asal, sifat termal, danreaksi pembentukannya (Azizah 2004).Berdasarkan reaksi pembentukannya,
reaksi polimerisasi dibedakan menjadi
dua, yaitu polimerisasi kondensasi dan polimerisasi adisi. Polimer adisi
memiliki atom yang sama seperti
monomer dalam unit ulangnya,sedangkan polimer kondensasi
mengandung atom-atom yang lebih
sedikit karena terbentuknya produk
sampingan selama berlangsungnya proses polimerisasi (Azizah 2004).
Polimer adisi adalah polimer yang
terbentuk dari reaksi polimerisasi yangdisertai dengan pemutusan ikatan
rangkap dan diikuti oleh adisi dari
monomernya yang membentuk ikatantunggal (Azizah 2004). Polimer
kondensasi terjadi dari reaksi antaragugus fungsi pada monomer yang
sama atau monomer yang berbeda dan
disertai dengan terbentuknya molekul
kecil, seperti H2O, NH3 atau HCl(Azizah 2004).
Polistirena merupakan contoh
polimer yang terbentuk dari polimerisasi adisi (Malcolm 2001).
Biasanya, polistirena digunakan
sebagai plastik dan pemaketan CD danDVD (Ano 2010). Polistirena yang
digunakan dalam percobaan ini adalah
steorofoam. Polistirena dibuat dari
monomer stirena. Polistirena bersifat
kaku, transparan, rapuh, inert secarakimiawi, dan merupakan faktor
insulator yang baik (BPOM RI 2008).
Gambar 1 Struktur polistirena
Polimer memiliki bobot molekul yang
berbeda sesuai dengan proses polimerisasi yang digunakan. Berat
molekul polimer merupakan salah satu
sifat yang khas bagi polimer dansangat bermanfaat. Berdasarkan bobot
molekul polimer, dapat diketahui
aplikasi polimer tersebut, sebagaiindikator dalam sintesis dan proses
pembuatan produk polimer, studi
kinetika reaksi polimerisasi, studi
ketahanan produk polimer dan efek cuaca terhadap kualitas produk
(Malcolm 2001). Dimensi rantai
polimer dapat diketahui berdasarkan
nilai r 02, yaitu kuadrat jarak rata-rataantara kedua ujung rantai dan S0
2
sebagai kuadart jari-jari suatu polimer (Hosier et al 2004). Berat molekular
polimer dapat ditentukan dengan
berbagai metode, antara lain analisis
gugus fungsional secara fisik atau
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 3/11
kimia, pengukuran koligatif, hamburancahaya, ultrasentrifugasi, pengukuran
viskositas larutan encer, dan gel
permeation chromatography (Hosier et
al 2004).Pada percobaan ini dilakukan
pengukuran bobot molekul dengan
menggunakan metode viskositaslarutan encer, dengan menggunakan
viskometer ostwald. Polistirena dalam
pelarut toluena dan sebagai pelarut ϕ digunakan campuran toluena-metanol.
Pelarut yang baik adalah pelarut yang
dapat berinteraksi dengan polimer
akibat terbukanya rantai
makromolekul polimer tersebut,sedangkan pelarut adalah pelarutϕ
pada keadaan kritis dari kelarutan polimer tersebut (Azizah 2004).
Viskositas merupakan ukuran yang
menyatakan kekentalan suatu larutan polimer. Perbandingan antara
viskositas larutan polimer terhadap
viskositas pelarut murni dapatdigunakan untuk menentukan massa
malekul nisbi polimer, dimana yang
diukur adalah waktu yang diperlukan pelarut atau larutan polimer untuk mengalir dalam viskometer Ostwald,
waktu alir dalam detik dicatat sebagai
waktu untuk miniskus lewat antara duatanda batas pada viskometer (Stevens
2001). Keunggulan metode ini adalah
lebih cepat, mudah, dan perhitungannya sederhana (Azizah
2004).
Tujuan Percobaan
Percobaan ini bertujuan untuk
menentukan bobot molekul nisbi (Mv)dan dimensi polimer dari polistirena
dengan menggunakan metode
viskometri.
METODE PERCOBAAN
Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan pada percobaan ini, antara lain neraca
analitik, viskometer ostwald, labu ukur
100 ml, gelas ukur, gelas piala, stopwatch, termometer, batang
pengaduk, dan buret.
Bahan-bahan yang digunakan,antara lain polistirena ( stirofoam),
toluena, metanol, dan aseton.
Prosedur Percobaan
Sebanyak 1 gram polistirena
dimasukkan ke dalam labu ukur 100ml dan dilarutkan sedikit demi sedikit
dengan toluena. Pelarut murni(toluena)
sebanyak 15 mL dimasukkan dalamviskometer. Waktu alir diukur
sebanyak 3 kali ulangan. Viskometer
dibilas dengan larutan yang akandiukur waktu alirnya. Larutan yang
diukur waktu alirnya adalah larutan
induk dengan konsentrasi polimer 2C,larutan dengan konsentrasi 3C/4, C/2,C/4, dan 3C/8. Setiap pengukuran
dimasukkan 15 ml larutan ke dalam
viskometer dan pengukuran dimulaidari larutan yang paling encer.
Sebanyak 10 mL larutan induk
polistirena dimasukkan ke dalam labuerlenmeyer, kemudian ditambahkan
sedikit demi sedikit metanol melalui
buret hingga warna larutan berubah
menjadi keruh. Volume metanol yangterpakai, dicatat. Langkah pembuatan
larutan induk dalam pelarut ϕ, yaitu
sebanyak 1 gram polistirena dilarutkandalam toluena, sesudah larut
sempurna, ditambahkan metanol
dengan dengan volume yang samadengan volume metanol yang
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 4/11
digunakan saat titrasi, kemudianditambahkan toluena hingga volumenya
50 ml dalam labu takar. beda. Dari larutan
tersebut, dibuat larutan dengan konsentrasi
yang berbeda-beda. Masing-masinglarutan dan pelarut murni diukur waktuϕ
alirnya dengan menggunakan viskometer
Ostwald.
HASIL DAN PEMBAHASAN
Data dan Hasil Percobaan
Tabel 1 Data waktu alir pelarut toluenaLarutan Ulangan waktu alir (s) Rerata (s)
(%) 1 2 3
Toluenamurni
0.69 0.66 0.68 0.68
1.00 0.90 0.92 1.03 0.950.75 0.93 0.99 0.82 0.91
0.50 0.89 0.91 0.82 0.870.25 0.79 0.77 0.74 0.77
Contoh perhitungan pada toluena murni :
Rerata waktu alir
Tabel 2 Viskositas larutan polistirena
Contoh perhitungan pada larutan 0.75%
Penentuan konsentrasi (g/ml)
Bobot polistirena : 1.0065 gLarutan 1% sebanyak 100 ml
Volume larutan yang diambil, yaitu :
Konsentrasi larutannya,yaitu :
Penentuan nilai viskositas relatif ( ηr )
waktu alir toluena murni (t0) = 0.68 s
waktu alir larutan 0.75% (t) = 0.91 s
Keterangan :to = waktu alir toluena murni (det)
t = waktu alir larutan polistirena (det)
Penentuan viskositas spesifik (η sp)
ηsp = ηr 1 ̶= 1.3382 – 1 = 0.3382
Penentuan viskositas reduksi (ηred )
Gambar 1 Grafik hubungan ηred
dengan konsentrasiDengan metode regresi linear
diperoleh y = A + Bx, dimana ‘y’
menyatakan ηred dan ‘x’ menyatakankonsentrasi. Berdasarkan metode regresi
Larutan(%)
Konsentrasi(g/ml)
ηr ηsp ηred
1.00 1.0065 1.3971 0.3971 0.39450.75 0.7549 1.3382 0.3382 0.4480
0.50 0.5032 1.2794 0.2794 0.55250.25 0.2516 1.1323 0.1323 0.5258
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 5/11
linear tersebut diperoleh nilai A sebesar 0.6048 dan nilai B sebesar -0.1981, serta
nilai R sebesar 88.98%. Persamaan
garisnya adalah y = 0.6048 – 0.1981x.
Persamaan garis tersebut setara dengan persamaan ηred = [η] + k’η2C, sehingga
diketahui bahwa nilai A sama dengan nilai
viskositas intrinsik ([η]), yaitu sebesar 0.6048. Oleh karena itu, dapat ditentukan
bobot molekul polistirena dengan cara :
[η] = kMva dengan k = 1.1 × 10-4 K/cm3g-1
dan a = 0.725
0.6048 = 1.1 x 10-4 . Mv0.725
0.5498 × 104 = Mv0.725
Log 0.5498 × 104 = 0.725 log Mv
3.7402 = 0.725 log Mv
5.1589 = log Mv
Mv = 144179.36 g/mmol
= 144.179 g/mol
Tabel 3 Data konstanta HUGGENS
larutan konsentrasi ηred K (%) (g/ml)
1.00 1.0065 0.3945 -0.5712
0.75 0.7549 0.4480 -0.5678
0.50 0.5032 0.5525 -0.2841
0.25 0.2516 0.5258 -0.8584
Contoh perhitungan pada larutan 0.75%
Penentuan konstanta HUGGENS :
K
= -0.5678
Tabel 4 Data rantai statistika
larutanα β r 0
2 r 2 S
(%) (×10-7) (×10-14) (×10-14) (×10
1.00
-
0.4487 -1.2554 0.6346 0.1278 0.10
0.75
-
0.4496 -1.2529 0.6346 0.1283 0.10
0.50
-
0.5651 -0.9970 0.6348 0.2027 0.10
0.25
-
0.4271 -1.4365 0.7528 0.1373
0.1
5
Contoh perhitungan pada larutan 0.75%
Penentuan nilai α
[η] = KMv1/2α3
= - 0.0887
α = -0.4496
Penentuan nilai β
[η] = .αϕ 3.β3.Mv1/2/M03/2
dimana, M0 = ½ BM polistirena
= ½.144.179 g/mol
= 72.0895 g/mol= 2.86 × 10ϕ 23
β = 1.2529 × 10-7
Penentuan nilai r 0
[ ] [ ] C 2
red K' η η η +=
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 6/11
Mvro²α²β²
Mo=
r o2 = 0.6346 × 10-14
Penentuan nilai r r 2 = r 0
2 × α2
r 2 = (0.6346 × 10-14) × (-0.4496)2
r 2 = 0.1283 × 10-14
Penentuan nilai S 02
Penentuan S 2
S2 = α2 × S02
S2 = (-0.4496)2 × (0.1058 × 10-14)
S2 = 0.0213 × 10-14
Tabel 5 Data waktu alir pelarut Φ
Larutan Ulangan waktu alir (s) Rerata
(%) 1 2 3 (s)
Pelarut Φ 0.62 0.70 0.63 0.651.00 1.24 1.30 1.09 1.21
0.75 0.78 0.84 0.81 0.810.50 0.84 0.79 0.76 0.80
0.25 0.62 0.70 0.63 0.65Contoh perhitungan pada pelarut Φ :
Rerata waktu alir
Tabel 6 Viskositas larutan polistirena
dalam pelarut ΦContoh perhitungan pada larutan 0.75%
Penentuan konsentrasi (g/ml)
Bobot polistirena : 1.0032 g
Larutan 1% sebanyak 100 ml
Volume larutan yang diambil, yaitu :
Konsentrasi larutannya,yaitu :
Penentuan nilai viskositas relatif ( ηr )
waktu alir pelarut Φ (to) = 0.65 s
rerata waktu alir larutan polistirena 1%(t) = 0.81 s
Keterangan :
to = waktu alir toluena murni (det)t = waktu alir larutan polistirena (det)
Penentuan viskositas spesifik (η sp)
ηsp = ηr 1 ̶= 1.2461 – 1 = 0.2461
Penentuan viskositas reduksi (ηred )
Gambar 1 Grafik hubungan ηred dengan
konsentrasi
Dengan metode regresi linear diperoleh y = A + Bx, dimana ‘y’
menyatakan ηred dan ‘x’ menyatakan
Larutan
(%)
Konsentrasi
(g/ml)
ηr ηsp ηred
1.00 1.0032 1.861
5
0.8615 0.8587
0.75 0.7524 1.2461
0.2461 0.3271
0.50 0.5016 1.230
8
0.2308 0.4601
0.25 0.2508 1.000
0
0.0000 0.0000
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 7/11
konsentrasi. Berdasarkan metode regresilinear tersebut diperoleh nilai A sebesar
-0.1993 dan nilai B sebesar 0.9741, serta
nilai R sebesar 88.76%. Persamaan
garisnya adalah y = -0.1993 + 0.9741x.Persamaan garis tersebut setara dengan
persamaan ηred = [η] + k’η2C, sehingga
diketahui bahwa nilai A sama dengannilai viskositas intrinsik ([η]), yaitu
sebesar -0.1993. Oleh karena itu, dapat
ditentukan bobot molekul polistirenadengan cara :
[η] = kMa , dimana nilai
k = 1.1 × 10-4 K/cm3g-1 dan a = 0.725
0.1993 = 1.1 x 10-4 . Mv0.725
0.1812 × 104 = Mv0.725
Log 0.1812 × 104 = 0.725 log Mv
3.2581 = 0.725 log Mv
4.4940 = log Mv
Mv = 31189.707 g/mmol
= 31.1897 g/mol
Tabel 7 Data konstanta HUGGENS
larutan konsentrasi ηred K
(%) (g/ml)
1.00 1.0032 0.8587 26.5512
0.75 0.7524 0.3271 17.6138
0.50 0.5016 0.4601 33.0960
0.25 0.2508 0.0000 20.0062
Contoh perhitungan pada larutan 0.75%
Penentuan konstanta HUGGENS :
K
Tabel 8 Data rantai statistika
larutanα β r 0
2 r 2 S02
(%) (×10-7) (×10-14) (×10-17) (×10-
1.00
-
0.1128 2.0883 0.1109 1.4111 0.018
0.75
-
0.1292 1.8242 0.1111 1.8545 0.018
0.50
-
0.1049 2.2460 0.1110 1.2214 0.018
0.25
-
0.1239 1.9023 0.1111 1.7055 0.018
Contoh perhitungan pada larutan 0.75%
Penentuan nilai α
[η] = KMv1/2α3
= - 2.0260 × 10-3
α = -0.1292
Penentuan nilai β
[η] = .αϕ 3.β3.Mv1/2/M03/2
dimana, M0 = ½ BM polistirena= ½.31.1897 g/mol
= 15.5948 g/mol
= 2.86 × 10ϕ 23
β = 1.8242× 10-7
Penentuan nilai r 0Mv
ro²α²β²Mo
=
[ ] [ ] C 2
red K' η η η +=
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 8/11
r o2 = 0.1111 × 10-14
Penentuan nilai r
r 2 = r 02 × α2
r 2 = (0.1111 × 10-14) × (-0.1292)2
r 2 = 1.8545 × 10-17
Penentuan nilai S 02
Penentuan S 2
S2 = α2 × S02
S2 = (-0.1292)2 × (0.0185 × 10-14)
S2 = 0.3088 × 10-17
Pembahasan
Percobaan kali ini bertujuan untuk menentukan bobot molekul dari suatu
contoh dan menentukan dimensi
polimernya. Contoh yang digunakan
adalah polistirena. Polistirena adalahsebuah polimer dengan monomer stirena
yang merupakan hidrokarbon cair, bersifat
termoplastik padat pada suhu ruang( Malcolm 2000). Penentuan bobot
molekul dan dimensi dari polistirena
dilakukan dengan menggunakan pelaruttoluena, dan
pelarut nya digunakan campuranϕ
toluena-metanol. Metode yang digunakan,yaitu metode viskometri. Viskositas
merupakan ukuran yang menyatakan
kekentalan suatu larutan polimer, yang
diukur dengan cara menentukan lamanyaaliran larutan
melalui suatu kapiler. Pengukuran
dilakukan terhadap waktu yangdiperlukan oleh pelarut atau larutan
polimer untuk mengalir di antara dua
tanda (Azizah 2004).
Pengukuran viskositas larutan,dilakukan dari larutan yang paling
encer karena viskositas suatu larutan
sangat berkaitan dengan gaya
antarmolekul. Hal ini menentukankemudahan molekul dalam bergerak
(Malcolm 2001). Jika pengukuran
dilakukan dari larutan yang paling pekat, dikhawatirkan untuk
pengukuran selanjutnya dengan
menggunakan larutan yang lebihencer, maka hasil yang diperoleh
kurang maksimal akibat adanya
hambatan gerak molekul dari molekul
larutan yang lebih pekat. Selain
menggunakan pelarut toluena, penentuan bobot molekul dan dimensi
polimer dari polistirena juga dilakukandalam pelarut yang merupakanϕ
campuran antara toluena dan metanol.
Larutan yang memiliki laju alir palingcepat adalah larutan yang paling encer,
yaitu larutan polimer dengan
konsentrasi paling kecil.Tabel 1 menunjukkan data waktu
alir larutan toluena murni dan larutan
polistirena dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Berdasarkan tabeltersebut, dapat diketahui bahwa
larutan polistirena dengan konsentrasi
paling rendah, yaitu 0.25% atau0.2516 g/ml memiliki rerata waktu alir
paling cepat. Hasil yang sama juga
diperoleh pada perhitungan laju alir larutan polimer pada pelarut ,ϕ
berdasarkan data yang disajikan pada
tabel 5, dapat diketahui bahwa larutan
yang paling encer yaitu larutan dengankonsentrasi 0.2508 g/ml memiliki
waktu alir yang paling kecil, artinya
laju alirnya paling cepat. Berdasarkandata laju alir tersebut, dapat dihitung
nilai viskositas relatif larutan (ηr ),
viskositas spesifik (ηsp), dan viskositasreduksi larutan (ηr ed), yang disajikan
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 9/11
pada tabel 2, jika menggunakan pelarut toluena dan tabel 6, jika
menggunakan pelarut .ϕViskositas relatif menunjukkan
perbandingan antara viskositas larutan polimer dan viskositas pelarut
murninya atau perbandingan antara
waktu alir larutan polimer dengan pelarut murninya. Larutan dengan
konsentrasi yang paling tinggi dan
memiliki waktu alir paling lama,memiliki viskositas relatif (ηr ) lebih
tinggi pula. Viskositas larutan
sebanding dengan waktu alir larutan
tersebut karena diasumsikan bahwa
massa jenis larutan yang digunakanhamper sama dengan massa jenis
pelarutnya (Rochima dkk 2007).Berdasarkan tabel 2,larutan polistirena
dengan konsentrasi sebesar 1.0065
g/ml memiliki nilai viskositas relatif (ηr ) yang paling besar. Berdasarkan
tabel 6, juga diperoleh hal yang sama,
yaitu larutan polistirena dengankonsentrasi sebesar 1.0032 g/ml
memiliki ηr yang paling besar.
Viskositas spesifik (ηsp)menunjukkan viskositas pelarut akibatadanya suatu zat terlarut tertentu, yang
dihitung berdasarkan perbandingan
antara kecepatan aliran suatu larutandan pelarutnya (Rochima dkk 2007).
Pada viskositas spesifik ini,
konsentrasi larutan yang mendekatinol, maka harga ηr akan mendekati
satu (Stevens 2001). Berdasarkan tabel
2 disajikan nilai ηsp masing-masing
larutan polistirena dengan konsentrasiyang berbeda. Larutan dengan
konsentrasi yang tinggi akan memiliki
nilai ηsp yang tinggi pula, terlihat bahwa larutan dengan konsentrasi
1.0065 g/ml memiliki nilai ηsp yang
paling tinggi. Sama halnya dengandata yang disajikan pada tabel 6.
Larutan polistirena dengan konsentrasi1.0032 g/ml memiliki nilai ηsp yang
paling tinggi.
Viskositas reduksi (ηred) merupakan
perbandingan antara viskositasspesifik (ηsp) dengan konsentrasi
larutan. Makin besar konsentrasi
larutan, maka nilai ηred akan semakinkecil atau makin kecil nilai ηsp maka
nilai ηred juga rendah. Hal ini dapat
ditunjukkan berdasarkan tabel 2.Larutan dengan konsentrasi 1.0065
g/ml memiliki ηred paling kecil, namun
terdapat sedikit kesalahan pada data
yang diperoleh. Seharusnya, larutan
dengan konsentrasi 0.2516 g/mlmemiliki nilai ηred paling besar.
Kesalahan ini diakibatkan adanyakekurangtepatan saat pengukuran
waktu alir larutan tersebut (kesalahan
paralaks). Berdasarkan tabel 6, terjadikesalahan pula. Larutan dengan
konsentrasi paling rendah, justru
memiliki ηred yang rendah dan larutandengan konsentrasi yang besar
memiliki ηred yang besar pula, padahal
antara konsentrasi larutan dengan ηredmemiliki hubunagan yang berbandingterbalik. Kesalahan ini diakibatkan
adanya kesalahan paralaks dalam
menentukan waktu alir masing-masinglarutan.
Gambar 1 menunjukkan grafik
hubungan antara ηred dan konsentrasilarutan. Persamaan garis yang
diperoleh yaitu y = 0.6048 – 0.1981x
dengan nilai R sebesar 88.98%.
Berdasarkan nilai R yang diperoleh,kurang dari 90% menunjukkan bahwa
data yang diperoleh memang kurang
tepat akibat adanya kesalahan paralakstersebut. Nilai A pada persamaan garis
menunjukkan besarnya nilai viskositas
intrinsik ([η]) yaitu sebesar 0.6048.Viskositas intrinsik adalah titik pada
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 10/11
grafik yang menunjukkan bahwakonsentrasi larutan sama dengan nol.
Bobot molekul dapat ditentukan
berdasarkan nilai [η] menurut
persamaan Mark-Houwink, yaitu [η] =KMva (Rochima dkk 2007). Mv
merupakan bobot molekul dari
polistirena, dari persamaan tersebutdapat diketahui nilai Mv, yaitu sebesar
144.179 g/mol.
Gambar 2 menunjukkan grafik hubungan antara ηred dan konsentrasi
larutan. Persamaan garis yang
diperoleh yaitu y = -0.1993 + 0.9741x
dengan nilai R sebesar 88.76%.
Berdasarkan nilai R yang diperoleh,kurang dari 90% menunjukkan bahwa
data yang diperoleh kurang tepat. Padagambar 2, diperoleh kemiringan yang
berbeda dengan gambar 1. Kesalahan
ini disebabkan karena berdasarkan percobaan dengan menggunakan
pelarut diperoleh hubungan yangϕ
sebanding antara ηred dengankonsentrasi. Nilai A pada persamaan
garis menunjukkan besarnya nilai
viskositas intrinsik ([η]) yaitu sebesar -0.1993. Bobot molekul dapatditentukan berdasarkan nilai [η]
menurut persamaan Mark-Houwink,
yaitu [η] = KMva (Rochima dkk 2007).
Mv merupakan bobot molekul dari
polistirena, dan dari persamaan
tersebut dapat diketahui nilai Mv, yaitusebesar 31.1897 g/mol.
Tahap selanjutnya adalah
penentuan dimensi polimer, yang
dipengaruhi oleh viskositas, panjangsudut ikatan polimer, dan efek sterik
terhadap putaran bebas ikatan tunggal
(Azizah 2004). Penentuan konstantaHuggens pada masing-masing larutan
yang memiliki konsentrasi yang
berbeda, bertujuan untuk menentukannilai α pada larutan tersebut. Pada
pelarut toluena dan pelarut ,ϕ diperoleh hasil yang berbeda
mengenai besarnya konstanta
Huggens. Pada larutan polistirena
dengan menggunakan pelarut toluena,diperoleh nilai konstanta Huggens
yang bernilai negatif, sedangkan jika
menggunakan pelarut diperoleh nilaiϕ konstanta Huggens yang positif. Hal
ini terjadi karena pengaruh hubungan
antara ηred dan konsentrasi yang berkebalikan, sehingga menyebabkan
nilai [η] pada pelarut toluena dan
pelarut berbeda pula. Pada pelarutϕ
toluena, diperoleh nilai [η] yang
positif dan pada pelarut , nilaiϕ [η]yang diperoleh bernilai negatif.
Keadaan yang baik adalah jikadiperoleh nilai α kurang dari satu.
Artinya, pelarut membuka cincin
makromolekul polimer, sehinggadapat berinteraksi dengan polimer
(Hosier et al 2004). Berdasarkan data
tabel 4 dan 8 diperoleh nilai α darimasing-masing larutan yang nilainya
kurang dari satu, artinya pelarut yang
digunakan untuk penentuan viskositaslarutan polimer merupakan pelarutyang baik. Nilai β merupakan
konstanta untuk suatu polimer tertentu.
Berdasarkan nilai β yang diperoleh,dapat digunakan untuk menentukan
dimensi polimer yaitu kuadrat jarak
rata-rata antara kedua ujung rantai (r 02)
dan secara tidak langsung dapat pula
untuk menentukan kuadrat jari-jari
suatu polimer (S02). Makin encer suatu
larutan polimer, maka jarak antara satumolekul dengan molekul lainnya
dalam rantai polimer akan saling
berjauhan, akibatnya ruang rantai tidak lagi bersifat kristal. Jika larutan
polimer pekat, maka jarak
antarmolekulnya saling berdekatansehingga mengakibatkan keteraturan
5/7/2018 penentuan Mv - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/penentuan-mv 11/11
ruang yang lebih bersifat kristal(Hosier et al 2004).
Berdasarkan tabel 4 dapat
diketahui nilai r 02 pada masing-masing
larutan dengan konsentrasi yang berbeda. Larutan dengan konsentrasi
paling encer, 0.2516 g/ml memiliki
nilai r 02 paling besar, artinya jarak
kedua ujung rantai polimer saling
berjauhan. Sama halnya dengan nilai
kuadrat jari-jari polimer (S02), makin
encer suatu larutan polimer, maka
jarak jari-jari polimernya akan
semakin panjang dan makin pekat
suatu larutan polimer, maka jarak jari-
jari polimernya akan semakin pendek (Hosier et al 2004). Larutan dengan
konsentrasi 0.02516 g/ml memilikinilai S0
2 yang paling besar, artinya
jarak jari-jari polimernya panjang.
Berdasarkan tabel 4 di atas, terdapatsuatu kejanggalan pada data, yaitu
pada tiga larutan dengan konsentrasi
yang berbeda memiliki nilai S02 dan r 0
2
yang hampir sama, bahkan sama
persis. Hal ini dimungkinkan terjadi
karena kemampuan pelarut dalammembuka rantai makromolekul polimer pada konsentrasi 1.0065 g/ml,
0.7549 g/ml, dan 0.5032 g/ml kurang
maksimal, sehingga nilai α darilarutan-larutan tersebut kurang tepat
dan menghasilkan nilai S02 dan r 0
2 yang
kurang tepat pula.Berdasarkan data perolehan
dimensi polimer pada tabel 8, dimana
penentuannya menggunakan pelarut
, diperoleh hasil yang sama denganϕ penggunaan pelarut toluena. Makin
encer suatu larutan, maka jarak ujung
rantainya akan semakin berjauhan dansebaliknya. Pada larutan yang encer
pula, jari-jari rantai polimernya juga
akan semakin panjang. Namun, pada perolehan data dengan menggunakan
pelarut terdapat beberapa kesalahanϕ yang tidak sesuai dengan teori yang
ada. Larutan dengan konsentrasi
1.0032 g/mol memiliki r 02 yang sama
dengan larutan dengan konsentrasi0.2508 g/ml. Selain itu, pada larutan
dengan konsentrasi yang berbeda
memiliki nilai S02 yang sama besarnya.
Hal ini dimungkinkan akibat
kemampuan pelarut dalam membuka
rantai makromolekul kurangmaksimal, sehingga nilai α dari larutan
tersebut kurang tepat dan
menghasilkan nilai S02 dan r 0
2 yang
kurang tepat pula.
SIMPULAN
Berdasarkan percobaan denganmenggunakan metode viskometri,
diperoleh bobot molekul polistirena
sebesar 144.179 g/mol pada pelaruttoluena, dan 31.1897 g/mol pada
pelarut ϕ. Dimensi polimer yang
meliputi nilai r 02 , r 2, s0
2, s2 juga dapatdiperoleh bergantung konsentrasinya.
Makin encer suatu larutan polimer,
maka kuadrat jarak antara ujung polimer dan kuadrat jari-jarinya akansemakin panjang, dan sebaliknya.
Penambahan metanol pada larutan
menyebabkan nilai viskositas reduktif larutan mengalami penurunan seiring
dengan turunnya konsentrasi larutan,
sehingga hubungan antara viskositasreduktif dengan konsentrasi menjadi
sebanding.
DAFTAR PUSTAKA