SATUAN PROSES I POLIMERISASI KONDENSASI PEMBUATAN KARET SINTESIS
DISUSUN OLEH
: KELOMPOK 1/ 3KB
ABDUL HALIM FAUZI
: 0611 3040 0313
AISYAH UTAMI
: 0611 3040 0314
ANGGIE NURAYUSUSTINI
: 0611 3040 0315
DILIA PUSPA
: 0611 3040 0316
EVA FEBRIANTI PRIHANTINI
: 0611 3040 0317
FEBRIANTI MAWADDAH
: 0611 3040 0318
FITRI PUSPASARI
: 0611 3040 0319
FUSPASARI
: 0611 3040 0320
DOSEN PEMBIMBING : Ir. Erwana Dewi , M.Eng
POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA JURUSAN DIII TEKNIK KIMIA TAHUN AJARAN 2012 TIOKOL
Page 1
POLIMERISASI KONDENSASI PEMBUATAN KARET SINTESIS
I.
TUJUAN PERCOBAAN Mahasiswa mampu dapat membuat karet sintesis (TIOKOL) dalam skala laboratorium.
II.
ALAT DAN BAHAN • Alat yang digunakan a. Gelas kimia b. Hot plate c. Magnetic stirer d. Pipet volume 25 ml e. Bola karet f. Spatula g. Batang pengaduk h. Termometer i. Corong buchner j. Kertas saring
• Bahan yang digunakan TIOKOL
Page 2
III.
a. Belerang
7,5 gr
b. NaOH
4,0 gr
c. 1,2-dikloroetana
20 mL
d. Aquadest
100 mL
DASAR TEORI Tiokol merupakan karet sintetis yang dihasilkan melalui proses polimerisasi kondensasi,
yaitu proses penggabungan molekul tunggal membentuk molekul besar dan melepas molekul lain sebagai hasil samping. Tiokol dapat dihasilkan dari reaksi antara campuran dikloro etana dengan natrium polisulfida (Na2Sx) dan membebaskan natruim klorida sebagai hasil samping. Reaksi: Cl-CH2- CH2-Cl + n Na2Sx
(CH2-CH2-Sx) n + NaCl
Polimer kondensasi terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer yang sama atau monomer yang berbeda. Dalam polimerisasi kondensasi kadang-kadang disertai dengan terbentuknya molekul kecil seperti H2O, NH3, atau HCl. 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. 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.
TIOKOL
Page 3
Dalam polimerisasi kondensasi, suatu atom hidrogen dari satu ujung monomer bergabung dengan gugus-OH dari ujung monomer yang lainnya untuk membentuk air. Reaksi kondensasi yang digunakan untuk membuat satu jenis nilon ditunjukkan pada reaksi di bawah ini:
IV.
PROSEDUR PERCOBAAN Pembuatan Natrium Polisulfida •
7,5 gr belerang ditimbang dan dimasukkan ke dalam gelas kimia .
•
4,0 gr NaOH ditimbang dan dilarutkan dalam 100 mL air dalam gelas kimia 250 mL.
•
Larutan NaOH dimasukkan ke dalam labu bundar, pengaduk dan condenser yang diisi aliran air dipasang.
•
Dipanaskan perlahan sambil diaduk dengan penangas air. Reaksi yang terjadi diamati setiap 8 menit.
•
Pemanasan dihentikan setelah semua belerang larut atau larutan berwarna cokelat tua. Larutan didinginkan hingga suhu ruang.
•
Larutan dingin disaring, filtrat diambil untuk pembuatan tiokol.
Pembuatan Tiokol •
Filtrat dimasukkan ke dalam gelas kimia yang telah dicuci bersih dan ditambahkan 20 mL 1,2-dikloroetana.
TIOKOL
Page 4
•
Dipanaskan dengan suhu 70o - 80oC hingga terbentuk gumpalan kuning dan larutan jernih.
•
Reaksi yang terjadi diamati dan dicatat.
•
Pemanasan dihentikan setelah gumpalan kuning muda terbentuk banyak dan larutan menjadi kuning jernih.
V.
•
Disaring dan hasilnya dicuci, filtrat disisihkan.
•
Hasilnya ditimbang.
DATA PENGAMATAN
No Perlakuan 1 Mencampurkan 7,5 gram belerang
Pengamatan Campuran tampak bening (kuning jernih)
4 gram NaOH di dalam gelas 2
kimia Memanaskan campuran diatas hot
- 8 menit pertama : belerang belum larut
plate sambil diaduk dengan
- 8 menit kedua
: belerang belum larut
magnetic stirer
- 8 menit ketiga
: belerang mulai larut
- 8 menit keempat : belerang larut dan TIOKOL
Page 5
3
berwarna coklat tua Menyaring larutan dan mengambil Filtrat tampak padatan berwarna kuning filtrat
4
Filtrat + 20 ml 1,2 dikloroetana
Endapan filtrat berwarna kuning dan larutan bening
5
Campuran dipanaskan pada suhu
Terbentuk gumpalan kuning
6
70-800 C Menyaring filtrat dan menimbang
Filtrat berupa padatan berwarna kuning muda
hasil
dengan berat 0,55 gram
VI. PERHITUNGAN • mol NaOH massa = 8 gr BM
= 40 gr/mol
= 8 gr / 40 gr/mol = 0,2 mol mol belerang (S)
TIOKOL
Page 6
• mol C2H4Cl2
BM = 99 gr/mol
• Na2S4
Mol
= 50 ml , BM = 174 gr/mol , ρ = 1,268 gr/ml = ρ x v / BM = 1,268 gr/ml x 50 ml / 174 gr/mol = 63,4 gr / 174 gr/mol
TIOKOL
Page 7
= 0,36 mol
• Reasi : C2H4Cl2
+
Na2S4
C2H4S4 -
2 NaCl
m:
0,2537
0,36
r:
0,2537
0,2537
0,2537
0,2537
0,1063
0,2537
0,2537
s: •
-
-
Neraca Massa
Komponen C2H4Cl2
mol 0,2537
Input BM 99
Na2S4
0,36
174
Total
TIOKOL
+
Komponen
Output BM gram 156 39,5772
gram 25,1163
C2H4S4
mol 0,2537
62,64
NaCl
0,2537
117
29,6829
Na2S4
0,1063
174
18,4962
87,7563
87,7563
Page 8
x 100% = 0,6137 gr / 0,7611 gr x 100 % = 80,63 %
= 0,55 gr / 39,5772 x 100 % = 1,39 %
VII.
TUGAS
1. Tuliskan tahapan mekanisme reaksi yang terjadi! Mekanisme reaksi yang terjadi adalah Reaksi 1 (Natrium Polisulfida)
2 NaOH + 4S
Na2S4 + H2O +
Reaksi 2 (Tiokol) C2H4Cl2 + Na2S4
C2H4S4 + 2NaCl
2. Tuliskan kegunaan tiokol dalam industri ! Tiokol digunakan untuk:
Ban
Plastik pelapis
TIOKOL
Page 9
VIII.
Pembuatan ember
ANALISA PERCOBAAN Setelah melakukan percobaan “TIOKOL” dapat dianalisa bahwa bahan baku pada pembuatan tiokol adalah sulfur, NaOH dan 1,2 dikloroetana. Saat penambahan belerang dan NaOH. Larutan tidak dapat bercampur hingga diperlukan pengadukan. Pengadukan ini dilakukan agar hasil produk tiokol yang dihasilkan maksimal. Kemudian dilakukan
TIOKOL
Page 10
pemanasan sampai semua belerang larut, tetapi waktu yang dihasilkan untuk belerang larut sangatlah lama. Sehingga hanya menunggu sampai belerang mengendap dibawah. Kemudian dilakukan penyaringan dan proses selanjutnya filtrat dari proses penyaringan dicampur dengan 1,2 dikloroetana. Dilanjutkan pemanasan sampai terdapat gumpalan kuning berada diatas. Saat pemanasan terjadi perubahan warna dari coklat menjadi kuning. Pemanasan dihentikan saat larutan kuning keruh berubah menjadi warna kuning jernih. Tetapi kami menghentikan pemanasan saat larutan masi bewarna kuning keruh. Pembuatan tiokol lebih mendapatkan produk yang maksimal saat melakukan pemanasan diatas hot plate daripada diatas water batch. Karena pembuatan tiokol sangat memerlukan pengadukan secara terus menerus. Jika menggunakan water batch susah untuk melakukan pengadukan sehingga produk yang dihasilkan lebih banyak menggunakan hot plate. Produk yang dihasilkan atau tiokol biasanya digunakan dalam pembuatan barang mekanik dan house karena sifat kelenturannya. IX.
KESIMPULAN Setelah melakukan percobaan ini dapat disimpulkan bahwa: a. Mekanisme reaksi yang terjadi: 2 NaOH
+
4S
C2H4Cl2 + Na2S4
Na2S4
+
H2O
+
C2H4S4 + 2NaCl
b. Didapat persen konversi dan yield :
X.
• % yield
: 1,39 %
• % konversi
: 80,63 %
DAFTAR PUSTAKA
TIOKOL
Page 11
Jobsheet. 2011. “Petunjuk Praktikum Satuan Proses”. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya. www. wikipedia. com
GAMBAR ALAT TIOKOL
Page 12
BOLA KARET
HOT PLATE
LABU UKUR
CORONG BUCHNER
KACA ARLOJI
KERTAS SARING
MAGNETIC STIRRER
PIPET VOLUME
TIOKOL
GELAS KIMIA
PENGADUK
SPATULA
Page 13
TIOKOL
Page 14