penentuan Mv

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



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



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



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



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


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


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 +=



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



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


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


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 +=



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



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



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



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

penentuan Mv

Documents

Transcript of penentuan Mv