penentuan berat molekul polimer

PERCOBAAN 4

LAPORAN PRAKTIKUM KIMIA FISIKA II

PENENTUAN BERAT MOLEKUL POLIMER 

Yang dibina oleh : Dr. Sumari, M.Si Yahmin, S.Pd., M.Si., Dr., H .

Oleh : Kelompok IX 1) Mukh. Sahrul !amil &) (aa*ha (aa*ha Khilmi Khilmi %) (o-ia (a-iaul (a-iaul Dinia

"1#$%%&'$#11#) "1#$%% "1#$%%&'$ &'$1%+ 1%+$) $)  "1#$%%&'$ "1#$%%&'$+11 +111) 1)

JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MALANG September 20!

PENENTUAN BERAT MOLEKUL POLIMER 

A" TUJUAN

Dapa menenukan bera molekul polimer *eara /i*ko*imeri.

B" DASA DASAR R TE TEOR ORII

Polimer Polimer

aau kadang0kad kadang0kadang ang di*ebu di*ebu *ebagai *ebagai makromolek makromolekul, ul, adalah molekul molekul

 be*ar ang dibangun oleh pengulangan ke*auan kimia ang keil dan *ederhana. kibana molekul0molekul polimer umumna mempunai ma**a molekul ang *anga  be*ar. Sebagai onoh, polimer poli "-enileena) "-enileena) mempunai harga raa0raa ma**a molekul mendekai mendekai %$$.$$$. %$$.$$$. Hal ini ang menebabkan polimer inggi memperlihakan *i-a *anga berbeda dari polimer berma**a molekul rendah, *ekalipun *u*unan kedua 2eni* polimer iu *ama. Poli Polime merr erb erben enu uk k dari dari dua dua 2eni 2eni** reak reak*i *i poli polime mera ra*i *i.. Yang per peram amaa adala adalah h Polimeri*a Polimeri*a*i *i adi*i aiu polimer polimer ang erbenuk erbenuk melalui melalui reak*i adi*i dari berbagai berbagai monomer. 3onoh polimer adi*i adalah poli*irena "kare ban), polieena "pla*ik),  polii*oprena "kare alam), poliera-lou poliera-louroeen roeenaa "e-lon), "e-lon), P43, P43, dan polipre poliprepilena pilena "pla*ik). Yang Yang kedua adalah Polimeri*a*i konden*a*i aiu polimer ang erbenuk karena monomer0monomer monomer0monomer *aling berikaan dengan melepa*kan molekul keil. 5erd 5erda*a a*ark rkan an *umbern *umberna a polimer polimer dibeda dibedakan kan men2ad men2adii dua 2eni*. 2eni*. Perama Perama adalah adalah  polimer alam ang bera*al dari alam dan makhluk hidup. 3onohna kare alam, *elulo*a *elulo*a "dari monomer0mo monomer0monome nomerr gluko*a), gluko*a), proein "dari monome monomer0mo r0monomer nomer a*am amino), amino), amilum dan a*am nuklea. nuklea. Kedua adalah Polimer Polimer *ine*i* *ine*i* 6buaan 6buaan aiu  polimer ang idak erdapa di alam dan haru* dibua erlebih dahulu oleh manu*ia. 3onoh: nilon "dari a*am adipa dengan hek*ameilena), P43 "dari

/inil klorida),

 polieilena,dan lain0la lain0lain. in. 5erda*arkan 2eni* monomer dibedakan aa* dua 2eni* aiu hopolimer dan kopolimer kopolimer.. Homopolimer 

erbenuk erbenuk

dari

monomer0mo monomer0monomer nomer *e2eni*. *e2eni*. 3onoh: 3onoh:

 poli*erina, polipropilena, *elulo*a, P43, e-lon. Yang kedua adalah kopolimer  erben erbenuk uk

dari monome monomer0 r0mo monom nomer er ang ang ak *e2eni*. *e2eni*. 3onoh 3onoh:: nilo nilon n '',

eoron eoron,,

dakron, dakron, proein proein "dari "dari berbagai berbagai maam a*am amino), amino), D( "dari "dari peno*a, peno*a, ba*a nirogen, dan a*am -o*-a), bakeli bakeli "dari -enol dan urea dan -ormaldehida).

-ormaldehida), melamin melamin "dari

5erda*arkan *i-a ermalna, polimer dibedakan aaa* dua 2eni* aiu polimer  ermopla* dan polimer ermo*eing. Polimer ermopla*6ermopla*i* adalah  polimer  ang melunak keika dipana*kan dan dapa kembali ke benuk *emula. 3onoh: P43,  polieilena, polipropi polipropilena. lena. Polimer Polimer hermo*eing hermo*eing adalah  polimer ang idak melunak  keika keika dipa dipana na*ka *kan n dan dan ida idak k dapa dapa kemb kembali ali ke ben benuk uk *emu *emula la.. 3on 3onoh oh:: melam melamin in,, *elulo*a. Salah *au ara unuk menenuk menenukan an bera /i*ko*ia*

O*7ald.

ene enerr aau aau

4i*omeer 4i*omeer

kura kurang ng

ken kenal al..

molekul molekul

polimer polimer

adalah meode meode

O*7ald digunakan digunakan unuk unuk mengukur mengukur *ampel *ampel ang 5erd 5erda* a*ar arka kan n

per* per*am amaa aan n poi* poi**eu *eull lle, e,

deng dengan an

membandingkan 7aku alir airan *ampel dan airan pembanding menggunak menggunakan an ala ang *ama. 4i*ko*ia* 4i*ko*ia* dapa dinaakan *ebagai ahanan aliaran -luida ang merupakan ge*ekan anara molekul0mo molekul0molekul lekul airan *au dengan dengan ang lain. Suau 2eni* airan ang ang mudah mudah

mengali mengalirr

dapa dapa

dikaak dikaakan an

memilik memilikii /i*ko* /i*ko*ia ia** ang ang rendah rendah,, dan

*ebalikna *ebalikna bahan0bahan bahan0bahan ang *uli mengalir mengalir dikaakan dikaakan memili memiliki ki /i*ko /i*ko*ia *ia** ang ang inggi inggi.. Dalam prakekna prakekna koe-i*ien koe-i*ien /i*ko*ia* /i*ko*ia* 89 dienukan dienukan dengan penenuan penenuan la2u aliran le7a pipa.

Viskosimeter Viskosimeter Brookfield 

Berat molekul polimer dapat dihubungkan dengan viskositas larutan polimer. Hubungan tersebut dapat digambarkan oleh persamaan berikut:

  keterangan: [η] = viskositas intrinsik ηsp = viskositas spesifk = = η η t

η η0 - 1 atau t  t 0  – 1

= viskositas larutan polimer = viskositas pelarut murni = !aktu alir larutan polimer antara " tanda pada

viskosimeter t = !aktu alir pelarut murni antara " tanda pada viskosimeter. # $ % = tetapan& 'ang hargan'a tergantung tergantung (enis polimer dan pelarutn'a. ) = berat molekul polimer polime r. *engan +ara mengalurkan gra,ik antara ηsp versus  diperoleh inter+ept [η]. %emudian dengan memasukan nilai viskositas intrinsik ke dalam persamaan /10 di atas& berat molekul polimer dapat ditentukan.

C" ALAT ALAT DAN DAN BAHAN BAHAN " A#$t •

abu ukur "+$$ m, dan &+$ m)

•

Kaa arlo2i

•

4i*ko*imeer 5rook-ield

•

;elaa* kimia &+$ m *ebanak # buah

2" B$%$& •

Poli/inil alkohol "P4)

•


D" PROSEDUR PERCOBAAN NO 1

L$&'($% (er)$

Meniapkan laruan P4 P4  Diimbang + gram P4

&

See Seela lah h iu iu dima dima*u *ukk kkan an dala dalam m beak beaker er gla* gla*** &+$ &+$ m

%

Dilar Dilaru uka kan n den denga gan n =&$ =&$$ $ m m a
#

Dipi Dipind ndah ahka kan n dala dalam m lab labu u aka akarr +$$ +$$ m m dan dan dia diamb mbah ahka kan n a
+

Dipi Dipind ndah ahka kan n *epa *eparu ruhn hna a dalam dalam labu labu akar akar &+$ &+$ m dan dan *i*an *i*ana a dala dalam m beak beaker er gela* &+$ m. Diandai laruan dalam beaker gela* *ebagai 3

'

L$r*t$& C Dipi Dipind ndah ahka kan n lar. lar.P4 P4  dari dari lab labu u aka akarr &+$ &+$ m m ke ke dalam dalam labu labu ak akar ar +$$ +$$ m, m,

>

dan dienerkan *ampai anda baa*. aru arua an n dib dibag agii men2 men2ad adii dua dua bagi bagian an,, dal dalam am labu labu akar akar &+$ &+$ m m dan dan dal dalam am geala* beaker &+$ m ang diandai *ebagai #$r*t$& 0+, C

? @

Diul Diulan angi gi lang langka kah h ' dan dan > unu unuk k mem membu bua a laru larua an n P4 P4 0+2, C dan 0+2, C" Mengukur 4i*ko*ia* laruan P4 P4  Dima*ukkan =&+$ m a
1$ 11

Diukur Diukur /i*ko*i /i*ko*ia* a* laru laruan an P4 P4 dari kon*en kon*enra*i ra*i $,1&+3 $,1&+3AA $,&+3 $,&+3 A $,+3A $,+3A dan 3 Dalam Dalam *ei *eiap ap pen pengu guku kuran ran dima dima*uk *ukka kan n =&+$ =&+$ m m lar laru uan an dala dalam m *amp *ample le onainer.

E" DAT DATA PENGA PENGAMA MAT TAN

Penentuan BM menggunakan viskosimeter

*iket: )assa 2#

Brookfeld 

: 3 gram

2olum olume e pela pelaru rutt a4ua a4uade des s

: 3 3 m5

 6adi didapat& 5g

 ko  konsentrasi 1

.3 

."3 

.1"3 

 %onsentr asi 5arutan  .1"3  ."3  .3  

:

500 mL

 = .1

g mL

: .3 7 .1 = .3

g mL

: ."3 7 .1 = ."3

g mL g mL

: .1"3 7 .1 = .1"3 g mL

:  7 .1 = 

%onsentr asi 5arutan /gm50

η



1.3

1.3

1.3

1.3

.1"3

".3

".3

"

".9

."3

".3

".3

".3

".3

.3

9

9

".3

".

.1

9.3

9.3

9

9.9

F" ANALISA DATA

viskositas 1

η

"

η

9

2iskositas 8ata-rata

ada per+ob per+obaan aan penent penentuan uan berat berat molek molekul ul polime polimerr ini& alat alat 'ang 'ang digunaka digunakan n 'aitu viskosime viskosimeter ter Brookfeld Brookfeld.. ;ampel ;ampel 'ang digunakan digunakan 'aitu 'aitu polivi polivinil nil alkoho alkoholl /2#0 /2#0 dan didasa didasark rkan an pada pada kek ekent entala alan n laruta larutan. n. Berat Berat molekul 2# 'ang diperoleh nantin'a merupakan berat molekul rata-rata. 2iskositas larutan 2# dihitung menggunakan variasi konsentrasi larutan sebesar .1"3 & ."3& .3& dan . *igunakan a4uades sebagai larutan pembanding. elarutan serbuk 2# dilakukan melalui pemanasan untuk memper+epat pelarutann'a.  enentukan berat molekul polivinil alkohol /2#0 dilakukan dengan η

+ara +ara&& 'ang 'ang pert pertam ama& a& dibu dibuat at kurva urva hubu hubung ngan an anta antara ra η

&di &dima man na

 deng dengan an

sp

 seba sebaga gaii sumb sumbu u ' dan dan konse onsent ntra rasi si laru laruta tan n 2# 2# /0 /0

sp

seba sebaga gaii sumb sumbu u 7. η

 merupa merupaka kan n visk viskositas ositas teredu tereduksi ksi.. *ari *ari grafk grafk

sp

tersebut& dapat dapat ditentukan ditentukan regresi regresi linearn'a. linearn'a. %edua& %edua& dihitung viskositas intrin intrinsik sik 'ang 'ang didapa didapatk tkan an dari dari nilai nilai inter inter+ep +eptt pada pada persam persamaan aan regr regresi esi linear linear.. ;elan( ;elan(utn utn'a& 'a& 'aitu 'aitu dihitu dihitung ng berat berat molek molekul ul polime polimerr 2# 2# dengan dengan memasu memasukk kkan an nila nilaii

ke dalam dalam pers persama amaan an 8 η ¿

a

 KM 

B

& dimana pada

polimer 2# nilai % = 13.< 7 1 -" dan a = .<.

 Berat molekul 2# se+ara viskosimetri ditentukan sebagai berikut: 10)enentukan viskositas tiap larutan 2# *iketa *ik etahui hui::

ηo

o

20

= visk viskositas ositas murni murni a4uade a4uades s pada pada suhu suhu −4 10

1$$.@

kg C

3= 1$$.@ C −1 −1

m s

  aau

−4 10

−1 − 1

mm s

%onsentr asi 5arutan

%onsentr asi 5arutan /gm50

viskositas η

1

η

"

η

9

2iskositas 8ata-rata

g

 .1"3 



1.3

1.3

1.3

1.3

.1"3

".3

".3

"

".9

."3

".3

".3

".3

".3

.3

9

9

".3

".

.1

9.3

9.3

9

9.9

."3  .3  

η polimer  x [ ηo ] η aquades aquades

η1 η2 η3 η4

2.3

 B

1.5 2.5

 B

1.5 2.8

 B

1.5

g mm

−4

g mm

 x [100.9  x 10

−4

 x [100.9  x 10

3.3

 B

−4

 x [100.9  x 10

1.5

−4

]  B 1+#.> x 10− g mm− s−

−1 −1

]

B 1'?.& x 10

]

B 1??.% x 10

s

s

− 1 −1

g mm

 x [ 100.9  x 10

− 1 −1

s

−1 −1

g mm s

4

]

1

−4

−4

−1 − 1

g mm s

−1 − 1

g mm s

−4

B &&1.@  x 10

−1 −1

g mm s

&) Menenukan /i*ko*ia* *pe*i-ik iap laruan P4 P4 ηsp ηsp 1

ηsp 2

ηsp 3

ηsp 4

 B

ηo

4

 B

ηo

ηo

ηo

4

 B

4

 B $.'>

( 100.9  x 10− ) 4

( 188.3 x 10− ) −(100.9 x 10− ) 4

 B

4

 B $.?>

( 100.9 x 10− ) 4

( 221.9 x 10− ) −(100.9 x 10− )

η 4− η o

 B

 B $.+%

( 100.9 x 10− ) 4

η 3− η o

 B

4

( 168.2 x 10− )−( 100.9 x 10− )

η 2− η o

 B

B

( 154.7 x 10− ) −(100.9 x 10− )

η1 −ηo

4

 B

4

( 100.9  x 10− ) 4

%) Menen Menenukan ukan /i*ko /i*ko*ia* *ia* reduk reduk*i *i iap iap laruan laruan P4OH η¿

B

1

 B 1.1@

η¿ 1

 B

η¿ 2

 B

η¿ 3

 B

ηsp 1 C  ηsp 2 C  ηsp 3 C 

0.53

 B

0.00125 0.67

 B

0.0025

 B

C 

B &'?

0.87

 B

0.005

ηsp 4

η¿ 4

B #&#

B 1>#

1.19

 B

0.01

B 11@

#) Menen Menenukan ukan /i*ko /i*ko*ia* *ia* inrin inrin*ik *ik larua laruan n P4OH P4OH

kon*enra*i

Kon*enra*i "g6m)

η

 raa0raa

η

ηsp

η¿

0

0

$.+%

#&#

$.'>

&'?

$.?>

1>#

1.1@

11@

1$$.@ C



$3

$.1&+ 3

.1"3

1.3

".9

−4 10

1+#.> −4  x 10 1'?.&

$.&+ 3

."3

".3

 x 10

−4

1??.%

$.+ 3

3

.3

.1

".

9.9

 x 10

−4

1&&1.@ −4  x 10

 Dapa dibua gra-ik hubungan hubungan anara /i*ko*ia* /i*ko*ia* reduk*i reduk*i erhadap erhadap kon*enra*i kon*enra*i laruan P4 *eperi beriku.

Hubungan Hubun gan antara an tara Viskositas Viskositas Reduksi terhadap Konsentrasi Larutan PVA PVA >3 > 93 ,/70 = - 9"1".17 ? 9:.: 8@ = .

9 "3

5inear /-0 -

Viskositas Reduksi "

5inear /-0

13 1 3  

 .1 .1 .1 .1

C (g/mL)

BmCn  B 0%$&1& C  %?>.?> n B η  B %?>.?> η  B %?>.?>, K B 1+.' C

dengan

−2 10

 dan a B $.>'

maka a

 M 

8 η¿ [ η]  B  K 

0.76

 M 

 B

B

3 87 . 87 −2 15.6  x 10

0.76

 M 

 B &#?'.%#'

 M = √ 2486.346 2486.346 0.76

 M   B &@%'+.@' g6mol Dari perhiungan er*ebu, er* ebu, didapakan bera molekul dari P4 akni *ebe*ar

29365.96 g / mol

G" KES KESIMPU IMPULAN LAN 5erda*arkan ha*il perobaan dapa di*impulkan bah7a bera bera molek molekul ul poli polimer mer P4 P4 *eara /i*ko*im /i*ko*imeri eri *ebe*a * ebe*arr

29365.96 g / mol

.

H" DAFTAR DAFTAR PUSTAKA PUSTAKA   Augraheni & Aovi ri. Penentuan Berat Molekul (Mn) Polimer dengan Metode Viskositas.pd, /online0& /http:!eb.unair http:!eb.unair.a+.idadminfle,C>11>11>


"hp:66ri-akimia.blog*po.o.id6&$1%6$+6perobaan0kimia0da*ar0&0organik0.hml hp:66ri-akimia.blog*po.o.id6&$1%6$+6perobaan0kimia0da*ar0&0organik0.hml)) diak*e* pada anggal $' Sepember &$1' Sumari, dkk. &$1'. Petunjuk &$1'.  Petunjuk Praktikum Kimia Fisika II . Malang: !uru*an Kimia, EMIP FM

•

I" JAJA-ABAN PERT PERTAN AN. .AAN 1. 5agaimanakah 5agaimanakah *rukur *rukur kimia poli/inil poli/inil alkohol alkohol G &. 5erda*arkan 5erda*arkan bera bera molekuln molekulna, a, dihiung dihiung berapa berapa 2umlah 2umlah *auan *auan monomer monomer ang ang ada dalam polimer er*ebu !a7aban : 1. Poli/inil Poli/inil alkohol alkohol merupakan merupakan polimer polimer dari dari monomer monomer /inil alohol alohol ang ang memiliki memiliki *rukur molekul *ebagai beriku.

Dari *rukur e*ebu diaa* didapa *rukur kimia poli/inil alohol :"3 &H#O)n  M Polivinil alkohol &. !uml !umlah ah *aua *auan n mon monom omer er B  M Vinil alkohol g / mol 44 g / mol

29365.96

!umlah *auan monomer B

B ''>.#1 *auan