BERAT MOLEKULAR DAN DISTRIBUSI BERAT

MOLEKULAR

BERAT MOLEKULAR

Berat molekular polimer merupakan salah satu sifat yang khas bagi polimer yang penting untuk ditentukan

Berat molekular (BM) polimer merupakan harga rata-rata dan jenisnya beragam yang akan dijelaskan kemudian

Dengan mengetahui BM kita dapat memetik beberapa manfaat

MANFAAT BERAT MOLEKULAR RATA-RATA POLIMER

Menentukan aplikasi polimer tersebut Sebagai indikator dalam sintesa dan

proses pembuatan produk polimer Studi kinetika reaksi polimerisasi Studi ketahanan produk polimer dan

efek cuaca terhadap kualitas produk

SIFAT DAN KONSEP BERAT MOLEKULAR POLIMER

derajat polimerisasi dan berat molekular dalam semua polimer yang diketahui juga terdistribusi

Distribusi ini dapat digambarkan dengan Mem”plot” berat polimer (BM diberikan) lawan BM

DISTRIBUSI BERAT MOLEKULAR DARI SUATU JENIS POLIMER

nM

wM

Rata-rata jumlah,

Berat polimer

Berat molekular

Rata-rata berat

Panjang rantai polimer ditentukan oleh jumlah unit ulangan dalam rantai, yang disebut derajat polimerisasi (DPn)

Berat molekular polimer adalah hasil kali berat molekul unit ulangan dan DPn

Mn = berat molekul rata-rata polimer

M0 = berat molekul unit ulangan ( sama dengan

berat molekul monomer)DP = derajat polimerisasi

0. MDPM nn

CONTOH PERHITUNGAN

polimer poli(vinil klorida), PVC memiliki DP = 1000 maka berat molekulnya (Mn) adalah :

Mn = DP x M0

M0 (– CH2CHCl - ) = 63, DP = 1000

Mn = 63 x 1000 = 63000.

BERAT MOLEKUL RATA-RATA JUMLAH

Bobot molekul rata - rata jumlah adalah bilangan atau ukuran jumlah molekul dari setiap berat dalam sampel uji

Untuk polimer sejenis, rata-rata jumlah terletak dekat puncak kurva distribusi berat atau berat molekul paling boleh jadi (the most probable molecular weight)

Jika sampel mengandung Ni molekul jenis ke i, untuk jumlah total molekul dan setiap jenis molekul ke i memiliki massa mi, maka massa total semua molekul adalah

1i iN

1i ii mN

Massa molekular rata-rata jumlah adalah

Melalui pengetahuan bilangan Avogadro, informasi ini membimbing ke berat molekul rata-rata jumlah sampel

1

1

i i

i ii

iN

Nmm

perkalian dengan bilangan bilangan Avogadro memberikan berat molekul rata-rata jumlah (berat mol)

1

1

i i

i ii

nN

NMM

BERAT MOLEKULAR RATA-RATA BERAT

Bobot molekul rata - rata bobot (Mw), adalah hasil penjumlahan fraksi bobot masing – masing spesies polimer dikalikan berat molekulnya

Berat molekular rata-rata jumlah dari polimer komersial biasanya terletak dalam kisaran 10000 – 100000

Besaran ini didefinisikan sebagai berikut

1

1

2

i ii

i ii

wMN

MNM

Dalam istilah konsentrasi ci = Ni Mi dan fraksi berat wi = ci/c, dimana

1i icc

1

1

iii

i ii

w Mwc

McM

CONTOH SOAL

Suatu sampel polimer yang terdiri dari 3 mol dengan berat molekul 20.000 dan 2 mol dengan berat molekul 70.000, hitunglah nilai dari:

a. Bobot molekul rata - rata jumlah danb. Bobot molekul rata - rata bobot

Berdasarkan bobot molekulnya, polimer dapat digolongkan menjadi polimer tinggi dan polimer rendah

Polimer tinggi mempunyai bobot molekul lebih besar dari 104

polimer rendah mempunyai bobot molekul kurang dari 104

Polimer rendah disebut juga oligomer Contoh dari polimer tinggi antara lain karet

alam, damar, poliester alam, grafit, fosfat, karbohidrat, selulosa, protein, polietilen, polistirena, polivinil klorida

BESARAN INDEKS DISPERSITAS

adalah ukuran yang bermanfaat dari lebarnya kurva distribusi berat molekular dan merupakan parameter yang sering digunakan untuk menggambarkan situasi (lebar kurva distribusi)

n

w

M

MI

KISARAN INDEKS POLIDISPERSITAS (I) BERBAGAI MACAM POLIMER

Polimer Kisaran I

Polimer monodispers hipotetik

Polimer “living” monodispers nyata

Polimer adisi, terminasi secara couplingPolimer adisi, terminasi secara disproporsionasi, atau polimer kondensasiPolimer vinil konversi tinggi

Polimer yang dibuat dengan autoakselerasi

Polimer adisi yang dibuat melalui polimerisasi koordinasi

Polimer bercabang

1,00

1,01 – 1,05

1,5

2,0

2 – 5

5 – 10

8 – 30

20 - 50

Pada umumnya berlaku hal berikut :

Bila distribusinya sempit maka

Bila distribusinya lebar maka

Indeks dispersitas (I)

zvwn MMMM

wn MM

wn MM

n

w

M

MI

PENENTUAN BERAT MOLEKULAR RATA-RATA

Analisis gugus fungsional secara fisik atau kimia

Pengukuran sifat koligatif Hamburan cahaya Ultrasentrifugasi Pengukuran viskositas larutan encer Gel Permeation chromatography