Laporan Praktikum
Nama
: Genny Anjelia Zusapa
Kimia Polimer
Nim
: G44104007
Hari/Tgl
: Sabtu/14 Januari 2012
Kelompok
:A
Asisten
: Fahrul Rozi
PJP
: Andriawan Subekti,SSi
POLIMERISASI KONDENSASI
Pendahuluan
Polimer adalah molekul besar (makromolekul yang terbentuk dari susunan ulang unit kimia yang kecil dan sederhana (poly= banyak, meros= bagian). Polimer ini banyak digunakan dalam industri pangan, industri otomotif, industri rumah tangga dan lain-lain. Polimer dapat diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, berdasarkan bentuk susunan rantainya, berdasarkan reaksi polimerisasi, jenis monomernya, sifat termal, dan aplikasinya. Berdasarkan sumbernya polimer dibagi menjadi polimer alam, semi sintetik dan polimer sintesis. Berdasarkan bentuk susunan rantainya polimer dibagi menjadi polimer linear, bercabang dan berikatan silang. Berdasarkan reaksi polimerisasinya polimer dibagi menjadi poliadisi dan polikondensasi. Berdasarkan jenis monomernya dibagi menjadi homopolimer dan kopolimer. Berdasarkan aplikasinya polimer dibagi menjadi 3 yaitu polimer komersil, teknik dan polimer dengan tujuan khusus. Dan berdasarkan sifat termalnya, polimer dikelompokkan menjadi 2 yaitu termoplastik dan termoset (Rokhati N 2008). Polimerisasi kondensasi adalah pembentukan polimer dari monomer-monomernya dengan menghasilkan molekul H 2O. Di dalam jenis reaksi polimerisasi yang kedua ini, monomer-monomer bereaksi secara adisi untuk membentuk rantai. Namun demikian, setiap ikatan baru yang dibentuk akan bersamaan dengan dihasilkannya suatu molekul kecil – biasanya air – dari atom-atom monomer (Andika 2009). Pada reaksi semacam ini, tiap monomer harus mempunyai dua gugus fungsional sehingga dapat menambahkan pada tiap ujung ke unit lainnya dari rantai tersebut.. Jenis reaksi yang monomernya mengalami perubahan reaksi tergantung pada strukturnya. Suatu polimer adisi memiliki atom yang sama
seperti monomer dalam unit ulangnya, sedangkan polimer kondensasi mengandung atomatom yang lebih sedikit karena terbentuknya produk sampingan selama berlangsungnya proses polimerisasi (Hart 2003). Contoh dari polimer kondensasi ini adalah pembuatan benang nilon, dakron, dan yang banyak terkenal adalah pembentukan protein dari asam amino. Tujuan
Percobaan yang dilakukan bertujuan untuk dapat membuat polimer dengan menggunakan metode kondensasi. Tinjauan Pustaka
Kondensasi merupakan reaksi penggabungan gugus-gugus fungsi antara kedua monomernya. Artinya polimerisasi kondensasi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer yang mempunyai dua gugus fungsi. Mekanisme reaksi kondensasi identik dengan reaksi oleh senyawa bobot molekul rendah yaitu reaksi 2 gugus aktif dari monomer yang berbeda berinteraksi dengan melepas molekul kecil seperti H 2O, NH3, atau HCl. Bila hasil polimer dan pereaksi berbeda fase, reaksi akan terus berlangsung sampai salah satu pereaksi habis. Polietilena pertama kali disintesis oleh ahli kimia Jerman bernama Hans von Pechmann yang melakukannya secara tidak sengaja pada tahun 1989 ketika sedang
memanaskan diazometana. Ketika koleganya, Eugen Bamberger dan Friedrich Tschirner mencari tahu tentang substansi putih, berlilin, mereka mengetahui bahwa yang ia buat mengandung rantai panjang -CH2- dan menamakannya polimetilena (Hafizzullah 2011). . Pada reaksi semacam ini, tiap monomer harus mempunyai dua gugus fungsional sehingga dapat menambahkan pada tiap ujung ke unit lainnya dari rantai tersebut. Jenis reaksi polimerisasi ini disebut reaksi kondensasi (Bruice et al 1995). Alat dan Bahan
Alat-alat yang digunakan adalah gelas ukur 100 ml, tutup gelas piala/arloji, lumpang, neraca analitik, termometer, batang pengaduk, gelas ukur dan hot plate. Bahan-bahan yang igunakan adalah gliserol, asam phtalat anhidrida, bensin, aceton, minyak tanah, alkohol, toluen, NaOH 10%, KHSO 4 padat, lakmus, phenolpthalein dan asetil klorida.
Prosedur
Polimer A dibuat dengan disiapkan gelas piala 100 ml dan dimaukkan 2,5308 gram gliserol dan 3,2698 g asam phthalat anhidrid yang telah dihancurkan. Kedua bahan tersebut dicampurkan dan selanjutnya diaduk hingga homogen. Selanjutnya dipanaskan secara o
perlahan hingga suhu mencapai 150-175 C dengan menggunakan api yang kecil. Agar tidak terjadi dekomposisi dan kehangusan, maka gelas piala dalam keadaan tertutup. Seelah beberapa lama tutup gelas piala dibuka dan dibiarkan airnya hingga menguap. Pemanasan o
dilanjutkan pada suhu 200-250 C dengan bentuk akhir berupa gumapalan dan selanjutnya di tumuk dengan menggunakan pelumpang. Pembuatan polimer B mengulangi prosedur polimer A dengan memakai 2,5113 g gliserol dan 3,5229 g asam phtalat anhidrid. Apabila kondensasi pertama sudah lengkap maka di hentikan. Pengujian polimer, tahap pertama diuji kelarutannya kedua macam polimer yang telah dibuat dengan menggunkan pelarut seperti air, bensin, aceton, minyak tanah alkohol dan toluen. (0,2 g polimer di dalam 4-5 ml pelarut).tahap kedua yaitu diuji penyabunan polimer yakni dengan disiakannya labu didih yang berisi 5 g polimer dan 25 ml NaOH 10% sert ditambahkan batu didih dipanaskan (refluks) sampai proses penyabunan selesai. Selanjutnya dilihat uji tersebut dengan menggunakan lakmus dan phenolphtalein, asetil klorida. Uji acrolein (uji bau), dengan mnambahkan KHSO 4 padatdidalam 5 ml hasil pnyabunan. Lalu dipanaskan selanjutnya dicium bau yang terbentuk. Data dan Hasil Pengamatan
Tabel 1 Bobot pembuatan polimer A dan B Jenis polimer A B
Bobot bahan (g) gliserol asam ftalat 2,5308 3,2698 2,5113 3,5229
Tabel 2 Hasil kelarutan polimer A dan B Pelarut
Air Bensin Aseton Minyak tanah Alkohol
Polimer A ++++ -
Polimer B ++++ +++
Toluena Keterangan:
+++ (++++) = larut sempurna (+++) = larut sebagian (-)
= tidak larut
Tabel 3 Uji sifat dan bau pada polimer A dan B Bahan/alat uji
Polimer A
Polimer B
Sifat
fenolftalein
Basa (warna larutan merah muda) dan kertas lakmusnya berwarna biru
Basa (warna larutan merah muda) dan kertas lakmusnya berwarna biru
Bau
KHSO4 pekat
Bau khas plastik terbakar (bau hangus)
Bau khas plastik terbakar (bau hangus)
Uji
Gambar 1 Pengujian kelarutan dari polimer B
Gambar 1 Hasil penyabunan poliester A dan B menggunakan NaOH dan pemanasan (kiri ke kanan)
Pembahasan
Polimerisasi kondensasi adalah pembentukan polimer dari monomer-monomernya dengan menghasilkan molekul H 2O. Dalam percobaan pembuatan polimer kondensasi ini dibuat 2 jenis polimer yaitu polimer A dan polimer B. Polimer A dan B hanya berbeda dalam perbandingan penyusunnya. Dalam pembuatan polimer ini di gunakan gliserol dan asam pthalat. Gliserol memiliki nama baku 1,2,3-propanatriol. Senyawa ini berwujud cair, tidak
o
berwarna dengan titik didih 290 C. Titik didih tinggi yang dimiliki oleh senyawa dengan bobot molekul 92,09 g/mol ini disebabkan adanya ikatan hidrogen yang sangat kuat antar molekul gliserol (Zulfikar 2010). Kerena sifat tersebut sehingga gliserol dapat digunakan untuk pembuatan polimer. Asam ftalat merupakan kristal tak berwarna atau putih dengan bau mengiritasi dengan berat molekul 148,12 g/mol, larut dalam alkohol, karbondisulfida dan sedikit larut dalam eter. Polimer A dibuat dengan menggunakan gliserol dan asam fthalat anhidrida dengan perbandingan 2:3. Sedangkan polimer B perbandingan gliserol:asam pthalat anhidrida sebesar 2:4. Perbedaan ini mempengaruhi kelarutan polimer, sifat asam-basa dan aroma polimer tersebut. Pembuatan polimer A dan B dilakukan pemanasan pada suhu 150o
175 C untuk menghilangkan uap air.
Pemanasan dilakukan dengan api kecil dan perlahan-lahan agar tidak terjadi dekomposisi dan kehangusan polimer. Kemudian pemanasan dilanjutkan pada suhu 200o
250 C, untuk proses polimerisasi agar lebih sempurna. Pemanasan hingga polimer berbentuk gumpalan dengan volume besar dan struktur yang keras. Pengujian polimer dilakukan setelah polimer terbentuk. Warna polimer yang dihasilkan pada polimer A lebih bening dibandingkan polimer B yang agak kekuningan. Pengujian pertama yaitu uji kelarutan dari kedua polimer tersebut. Uji kelarutan ini untuk mengetahui ada atau tidaknya noda dan larut atau tidaknya polimer tersebut dalam pelarut polar atau non polar. Berdasarkan hasil percobaan polimer A dan B larut sempurna dalam aseton. Pada pelarut toluena polimer A larut sebagian dan pada polimer B larut sebagian pada alkohol. Dan kedua jenis polimer ini tidak larut sama sekali pada pelarut air, bensin, dan minyak tanah. Kedua polimer ini larut dalam aseton karena adanya asam fthalat anhidrida yang bersifat polar sehingga larut dlm aseton. Dan dalam percobaan antara alkohol dan toluena terlihat bahwa polimer B lebih bersifat polar dibandingkan polimer A. Sehingga dapat dikatakan semakin banyak penambahaan asam fthalat anhidrida maka sifat polimer akan semakin polar. Pengujian dilanjutkan dengan uji asam-basa dan uji bau. Tetapi terlebih
dahulu harus melalui tahap saponifikasi (penyabunan). Saponifikasi adalah reaksi hidrolisis asam lemak oleh adanya basa lemah (misalnya NaOH). Proses saponifikasi menggunakan refluks dan ditambahkan batu didih dengan tujuan untuk mempercepat dan meratakan panas. Setelah itu polimer diuji asam-basa menggunakan kertas lakmus. Ketika polimer A dan B ditambahkan fenolftalein, warna larutan menjadi merah muda dan kertas lakmus merah berubah menjadi biru. Hal ini menandakan polimer A dan B bersifat basa. Hasil dari proses uji penyabunan menunjukkan bahwa polimer ini dapat disabunkan dengan menggunakan basa, yaitu NaOH 10%. Ini yang menyebabkan kedua polimer bersifat basa. Hal ini juga membuktikan bahwa telah terjadi reaksi penyabunan pada kedua senyawa polimer. Selanjutnya dilakukan uji acrolein atau uji bau dilakukan untuk kedua polimer menggunakan KHSO4 pekat pada kedua polimer tercium bau hangus seperti plastik terbakar. Uji acrolein dapat diberikan karena kedua polimer telah ditambahkan gliserol, karena uji acrolein merupakan uji untuk mengetahui ada atau tidaknya gliserol pada polimer. Simpulan
Berdasarkan percoban dapat disimpulkan bahwa polimer yang dihasilkan dari proses polimerisasi kondensasi yang berupa gumpalan padat yang keras dan berwarna kuning transparan (polimer B) dan tidak berwarna (polimer A). Hasil kelarutan pada polimer A dan B yaitu polimer B lebih bersifat polar dibandingkan polimer A. Hasil uji asam-basa dengan kertas lakmus diperoleh bahwa kedua polimer bersifat basa. Hasil uji bau pada polimer A dan B yaitu berbau gosong. Daftar Pustaka
Andika. 2009. Polimerisasi Kondensasi http://galihandhika.wordpress.com [19 Januari 2012].
[Terhubung
berkala].
Bruice, Paula Yurkanis. 1995. Organic Chemistry. London: Prentice-Hall, Inc. Hart H. 2003. Kimia Organik, Suatu Kuliah Singkat. Jakarta : Erlangga. Hafizullah.
2011.
Polietilena
[Terhubung
berkala].
http://ahmadhafizullahritonga.
blog.usu.ac.id/2011/02/16/63/ [ 19 Januari 2011]. Rokhati N dan Prasetyaningrum. 2008. Pembuatan Resin Phenol Formaldehid Terhadap Aplikasinya sebagai Venis . Reaktor 2:4 2-47.
Zulfikar. 2010. Gliserol [Terhubung berkala]. http://www.chem-is-try.org [17 Januari 2012]
