PERTEMUAN 12.doc

13
P O L I M E R Sampah plastik merupakan sampah yang sangat mengganggu lingkungan karena plastik tidak dapat diuraikan oleh bakteri menjadi tanah dalam waktu yang singkat, bahkan bisa mencapai puluhan tahun untuk jenis plastik tertentu. Plastik termasuk salah satu bentuk polimer. Apa yang dimaksud dengan polimer? Apa saja bahan yang terbuat dari polimer dan bagaimana sifatnya, semuanya akan kita pelajari bersama dalam bab ini. Polimer berasal dari kata poli(banyak) dan meros (bagian). Polimer adalah suatu molekul yang sangat besar (makro molekul) hasil reaksi penggabungan secara berulang beberapa molekul kecil (molekul sederhana). Polimer mempunyai berat molekul sekitar 500 –10.000 kali berat molekul unit ulangnya. Polimer dapat kita bedakan dari berat molekulnya, di mana polimer alam selalu memiliki susunan dan berat molekul yang tetap dan tertentu, sedangkan polimer sintetik biasanya hasil campuran molekul-molekul dengan berat molekul yang berbeda-beda. Jadi dengan mengatur berat monomer dan berat molekul monomer kita dapat membuat polimer sintetik yang memiliki sifat sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan sifat kegunaan polimer dikelompokkan kedalam Elastromer, plastik dan serat. Alam hanya menyediakan jenis polimer tertentu, dengan semakin berkembangnya kebutuhan manusia akan bahan tertentu,

Transcript of PERTEMUAN 12.doc

BAB VII

P O L I M E R

Sampah plastik merupakan sampah yang sangat mengganggu lingkungan karena plastik tidak dapat diuraikan oleh bakteri menjadi tanah dalam waktu yang singkat, bahkan bisa mencapai puluhan tahun untuk jenis plastik tertentu. Plastik termasuk salah satu bentuk polimer. Apa yang dimaksud dengan polimer? Apa saja bahan yang terbuat dari polimer dan bagaimana sifatnya, semuanya akan kita pelajari bersama dalam bab ini.

Polimer berasal dari kata poli(banyak) dan meros (bagian). Polimer adalah suatu molekul yang sangat besar (makro molekul) hasil reaksi penggabungan secara berulang beberapa molekul kecil (molekul sederhana). Polimer mempunyai berat molekul sekitar 500 10.000 kali berat molekul unit ulangnya.

Polimer dapat kita bedakan dari berat molekulnya, di mana polimer alam selalu memiliki susunan dan berat molekul yang tetap dan tertentu, sedangkan polimer sintetik biasanya hasil campuran molekul-molekul dengan berat molekul yang berbeda-beda. Jadi dengan mengatur berat monomer dan berat molekul monomer kita dapat membuat polimer sintetik yang memiliki sifat sesuai dengan kebutuhan. Berdasarkan sifat kegunaan polimer dikelompokkan kedalam Elastromer, plastik dan serat.

Alam hanya menyediakan jenis polimer tertentu, dengan semakin berkembangnya kebutuhan manusia akan bahan tertentu, mermbuat polimer yang disediakan oleh alam tersebut kurang dapat menunjang. Untuk itulah orang mulai mempelajari kemungkinan lain bentuk polimer yang telah ada, polimer yang berhasil dari proses polimerisasi di laboratorium dengan kombinasi monomer disesuaikan dengan kebutuhan manusia tersebut dikelompokkan dalam polimer sintetis.

Polimer saat ini semakin merajalela sebagai bahan produk atau barang jadi, kita dapat dengan mudah menemukan kantong yang terbuat dari plastik, tas, jas hujan, galon air, pipa, perangkat elektronik mulai dari televisi, komputer, kursi, tenda, lemari, payung, baju, peralatan makan mulai dari sendok, garfu piring dan wadah-wadah lainnya sekarang terbuat dari bahan polimer. Keberadaan polimer mengantikan bahan-bahan semula seperti kayu, logam atau keramik dikarenakan berbagai faktor, diantaranya :

1. kemudahan teknologi pembuatan polimer yang menghasilkan polimer dalam jumlah besar

2. polimer mudah dibentuk sesuai kebutuhan

3. bahan baku polimer murah

4. dapat menghasilkan keragaman bentuk dan sifat yang dihasilkan.

Perkembangan pemanfaatan polimer di masyarakat semakin luas, bahkan polimer tertentu memiliki sifat penghantar listrik yang sanagat baik, sehingga dapat megantikan logam tertentu untuk menghantarkan listrik tanpa adanya konsekuensi kerugian akibat terjadinya perkaratan, karena polimer memiliki ketahanan yang sangat kuat terhadap perubahan lingkungan.

Namun tidak dapat dipungkiri, sifat polimer pada umumnya yang tahan terhadap kerusakan akibat lingkungan menimbulkan efek yang merugikan juga, salah satunya penggunaan plastik tidak mudah diuraikan oleh mikroorganisme sehingga mencemari lingkungan dalam jangka waktu lama. Pembakaran material plastik dapat menghasilkan gas yang berbahaya seperti karbon monoksida, hidrogen sianida, hidrogen klorida (terutama dari PVC). Masalah ini menuntut untuk dibuatnya plastik yang dapat didaur ulang, sehingga kantong kertas sebagai kantong belanja yang ramah lingkungan dapat digantikan fungsinya.

14.1. Polimer berdasarkan pembentukkannya

Reaksi polimerisasi atau reaksi pembentukan polimer, merupakan reaksi penggabungan monomer-monomer membentuk rantai yang lebih panjang. Reaksi polimerisasi dapat terjadi melalui reaksi adisi atau kondensasi.

A. Polimer Adisi

Polimer adisi merupakan polimer yang terbentuk melalui polimerisasi adisi, dimana reaksi pembentukan polimer dari monomer yang memiliki ikatan rangkap. Ketika terbentuk rantai polimer ikatan rangkap pada monomer berfungsi sebagai tali pengikat dengan cara mengubahnya menjadi ikatan jenuh (tunggal).

Contoh : Polimerisasi poli(etena)

polimer diberi nama sesuai nama unit monomernya, contoh poli(etena) berasal dari polimer etena, penulisan polietena dapat ditunjukkan sebagai unit ulang monomernya sebagai berikut :

Polimer polimer lain yang terbentuk melalui polimerisasi ini diantaranya, teflon, PVC, polistirena dan lain-lain.

2. Polimer Kondensasi

Polimer kondensasi merupakan polimer yang terbentuk melalui polimerisasi kondensasi, dimana polimer terbentuk dari monomer yang mengikat gugus fungsi yang berbeda satu dengan yang lainnya. Pada reaksi polimerisasi kondensasi selalu terdapat bagian molekul yang hilang. Misal. Contoh polimerisasi nylon dari asam adipat dengan heksana diamina.

asam adipatheksana diamina

Polimer yang terbentuk :

Nylon (serat sintetik poliamina)

Polimer yang terbentuk melalui polimerisasi kondensasi diantaranya polikarbonat, kevlar, dacron dan lain-lain.

Pada pembentukkan nylon tampak polimer dibentuk dari dua jenis monomer atau lebih, polimer seperti ini dinamakan kopolimer. Contoh kopolimer diantaranya nylon dan dacron. Penamaan polimer hasil polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi disesuaikan dengan monomer yang terikat serta diberi awalan yang menunjukkan jumlah monomer yang terikat.

B. Polimer berdasarkan kegunaannya

Polimer memegang peranan penting dalam berbagai bidang kehidupan, baik untuk sandang, papan, transportasi dan komunikasi. Polimer memiliki keragaman kegunaan didasarkan pada keunikan sifatnya, misalnya keras, ringan, tahan korosi, tahan cuaca, kaku, fleksibel, elastis, inert dan bahkan bebrapa polimer memiliki sifat khusus dalam konduktivitas listrik atau bahkan bersifat luminesensi. Berdasarkan kegunaannya polimer dapat dikelompokkan dalam polimer industri, polimer teknik dan polimer khusus.

1. Polimer Industri

Polimer yang termasuk dalam polimer industri diantaranya polietilen, polipropilena, polivinil klorida dan polistirena.

a. Polivinil Klorida (PVC)

Polivinil Klorida adalah salah satu bentuk polimer yang tersusun atas monomer-monomer vinil-klorida. Monomer vinil-klorida dapat dihasilkan dengan bahan etena atau etuna. PVC biasanya dibuat dengan proses reaksi polimerisasi suspensi dengan menggunakan suhu antara 20(C sampai 50(C. Polimer jenis ini tahan terhadap asam maupun basa serta tidak dapat terbakar, tetapi warnanya akan berubah bila terkena cahaya.

poli(vinil klorida)

Plastik jenis PVC ini setelah diolah lebih lanjut sesuai dengan kegunaannya, dapat dimanfaatkan untuk pembuatan pipa, lempengan, isolasi kabel, tabung, piringan hitam, bahan lantai, serta kebutuhan lainnya. PVC, lebih keras dan liat dibanding polietana dan tahan terhadap panas, sehingga sering dipakai untuk menutupi instlalasi listrik, atau menggantikan logam untuk saluran air dan gas. Penguraian atau pembakaran plastik jenis ini akan menghasilkan gas beracun karena adanya klor dalam struktur PVC.

b. Polietilen

Polietilen pertama ditemukan oleh Fawcett dan Gibson dengan menggunakan teknik tekanan tinggi. Namun pabrik polietilen baru berproduksi pada tahun 1929, dengan menggunakan tekanan 1000 sampai 3000 atmosfer dan temperatur 250(C.

polietilen

Sifat-sifat polietilen yang terpenting diantaranya sebagai berikut

a. tahan terhadap asam maupun basa, kecuali dengan asam nitrat pekat.

b. bersifat sangat lembam.

c. tidak larut banyak pelarut, tetapi dapat mengembung dalam hidrokarbon atau karbontetraklorida.

d. tidak tahan terhadap cahaya dan oksigen.

e. Polietilen yng bermassa jenis rendah bersifat tidak mudah sobek, kenyal dan tahan kelembaban.

Beberapa kegunaan dari plastik ini, diantaranya:

a. Polietilen bermassa jenis rendah digunakan untuk bahan pembuatan film, pembungkus, dus isolator listrik, serta sebagai pelapis kawat atau kabel.

b. Polietilen bermassa jenis tinggi digunakan untuk bahan pembuat pipa tabung, bejana, serta bahan lain dengan daya regang dan kekakuan besar.

c. Hipalon, suatu bahan yang tahan terhadap bahan kimia, cuaca serta perengkahan, dibuat dengan pengklorsulfonanan polietilen.

c. Jenis Plastik Lain

Selain kedua jenis plastik di atas di pasaran banyak pula dikenal beberapa jenis plastik lain, diantaranya polipropilena, dihasilkan dari polimerisasi adisi monomer propilena. Poliakrionitril, dihasilkan dari reaksi polimerisasi monomer akrionitril. Polistirena, dihasilkan dari hasil reaksi polimerisasi monomer stirena

2. Polimer Teknik

Polimer yang termasuk dalam polimer teknik diantaranya polikarbonat, polietilen thereflalat, nylon dan LCP.

a. Polikarbonat (PC)

Polimer-polimer polikarbonat banyak digunakan sebagai bahan wadah pendingin, helm pengaman atau mungkin kita sering melihat canopi di taman kota atau di pinggir jalan, jika canopi itu terbuat dari polimer polikarbonat, maka canopinya akan lebih tahan terhadap sinar matahari, sehingga warnanya tidak cepat kusam. Polikarbonat juga tahan terhadap pemanasan, sehingga dapat digunakan sebagai botol susu bayi yang dapat digodok saat penstrerilan botol.

adanya benzen dalam struktur polikarbonat membuat materi bersifat keras, pemasukkan gugus benzen pada struktur polikarbonat ini membutuhkan biaya yang relatif mahal, polikarbonat jenis ini biasa digunakan sebagai galon air mineral yang relatif kuat dan tahan panas. Polikarbonat juga banyak digunakan sebagai bahan penyusun LCD (Liquid Crystal Display), dimana polikarbonat digunakan sebagai bahan yang meningkatkan display warna, juga sebagai backlight waveguide.

b. Polietilen thereflalat(PET)

Polietilen thereflalat atau yang lebih dikenal sebagai dacron, merupakan polimer dari kelompok poliester yang paling penting, di inggris lebih dikenal sebagai terylene. Dacron terbentuk melalui reaksi kondensasi dari asam thereflalat dan etilen glikol.

jumlah gugus benzen pada dacron lebih sedikit dibandingkan pada PC, sehingga PET lebih fleksibel dibanding PC.

Polimer ini dapat diubah menjadi bentuk serat dengan melelehkan kemudian melewatkannya pada pemintal. Ukuran lubang pada pemintal tergantung pada ukuran serat yang ingin dihasilkan.

c. Polimer teknis lainnya

Nylon merupakan serat sintetis tertua yang pernah ada. Nylon yang terbentuk dari hasil polimerisasi dari asam adipat dengan heksana diamina disebut nylon 66, karena terdiri dari dua unit karbon 6 atom. Proses pembuatan nylon menjadi serat seperti proses dari dacron. Liquid crystal polymer diantaranya adalah xydar.

3. Polimer Khusus

Polimer yang termasuk kelompok polimer khusus diantaranya polifenil sulfida, poliestersulfon, polieterketon, polieterimid dan kevlar. Polimer kelompok khusus ini merupakan pengemabangan polimer sejenis polimer teknik namaun dengan pengantian gugus tertentu menghasilkan performan yang luar biasa. Misalakan dengan kevlar yang merupakan kelompok polimer nylon yang biasa digunakan sebagai serat tekstil, dengan mengantikan aklil pada rantai polimer yang asalnya merupakan rantai alifatik dengan aromatik menghasilkan suatu bahan yang tahan terhadap peluru.

C. Polimer termoplastik dan termoset

Polimer linier yang amorf umumnya bersifat termoplastik, artinya polimer tersebut akan menjadi lunak jika mengalami pemanasan atau suhunya dinaikkan. Sebagian polimer lain bersifat tidak larut, tidak melebur dan bersifat inert terhadap berbagai bahan kimia. Polimer seperti itu dikelompokkan kedalam polimer termostet.

polimer diatas tidak membentuk ikatan silang sehingga bersifat termoplastik, tetapi untuk polimer berikut :

merupakan polimer termostet. Polimer termostet atau sering kita sebut resin terbentuk akibat pembentukkan ikatan silang saat pemanasan. Polimer ini pertama kali disintesis oleh Leo Baekeland pada tahun 1890, yang merupakan hasil sintesis antara fenol dengan formaldehid.

Karet alam merupakan polimer yang bersifat termoplastik, tetapi dengan proses vulkanisasi terbentuk ikatan silang sehingga menjadi polimer termostet. Kadar ikatan silang semakin tinggi menyebabkan polimer lebih bersifat rigid, contohnya karet untuk sisir. Bahkan bisa menjadi keras sepertri pada bola bowling.

Tugas Mandiri

1. Apa perbedaan polimer alam dan polimer sintetsia? Jelaskan dan beri contoh !

2. Apa perbedaan polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi? Jelaskan dan beri contoh !

3. Tentukan monomer, proses polimerisasi dan kegunaan dari :

a. teflon

b. nylon

c. dacron

d. PVC

4. Apa perbedaan antara polimer termoplastik dan termostat? Jelaskan dan beri contoh !

5. Jelaskan bagaimana proses vulkanisasi pada karet alam sehingga berubah menjadi bersifat termostat !