Andri Kurniawan Selasa, 26 November 2013
Makalah polimer XII SMK/A Nama: Andri Kurniawan Sekolah: SMK N 3 Salatiga
TUGAS KIMIA POLIMER SKRIPSI Diajukan kepada guru mapel kimia untuk memenuhi sebagian dari syarat-syarat guna melengkapi nilai tugas mata pelajaran kimia
Oleh Andri Kurniawan X11 01 / O6
SMK NEGERI 3 SALATIGA Jl.Ja’far Shodiq,Kalibening,Tingkir,Salatiga 2013/2014 KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan hidayahnyayang telah dilimpahkn-Nya kapada kami sehingga kami dapat menyelesaikan karya tulis. Untuk meningkatkan mutu pendidikan dan ilmu pengetahuan khususnya siswa di sekolah menengah kejuruan (SMK) khususnya SMKN 3 SALATIGA, maka bagi para siswa wajib mengerjakan tugas makalah kimia untuk melengkapi nilai pada mata pelajaran kimia yang di adakan di setiap sekolah menengah kejuruan (SMK). Dengan terselenggaranya karya tulis ini kami mengucapkan terima kasih yang sebesarbesarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan selama proses pembuatan makalah kimia tentang polimer. Akhir kata semoga amal dan budi baik yang telah di berikan kepada kami mendapat balasan dari Allah SWT. Harapan kami semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan Khususnya bagi siswa SMKN 3 SALATIGA.
Salatiga, 25 November 2013
Andri Kurniawan BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Seringkali kita mendengarnya, namun mungkin belum tahu apa yang dimaksud secara mendetail mengenai polimer. Kadang bayangan kita, polimer identik dengan plastik.
Polimer adalah sebuah molekul panjang yang mengandung rantai-rantai atom yang dipadukan melalui ikatan kovalen yang terbentuk melalui proses polimerisasi. Pada umumnya polimer dikenal sebagai materi yang bersifat non-konduktif atau isolator. Kemajuan dalam riset polimer telah menemukan berbagai polimer yang bersifat konduktif maupun semikonduktif. Salah satu cara untuk membuat polimer menjadi konduktif adalah dengan menambahkan karbon aktif sebagai dopping sehingga terbentuk bahan komposit polimer-karbon. Komposit polimer-karbon yang terbentuk mempunyai karakteristik resistansi yang berubah apabila terkena gas karena mampu mengikat molekul-molekul gas yang dideteksinya sehingga mempengaruhi sifat konduktifitasnya. Karena sifat inilah komposit polimer bisa dijadikan sebagai bahan sensor gas. Sifat konduktifitas dari komposit polimerkarbon ini dipengaruhi oleh dari beberapa faktor, yaitu; jenis gas yang dideteksi, volume gas, suhu dan kelembaban. Untuk mengetahui karakteristik resistansi dari komposit polimer-karbon, telah dibuat sensor polimer dari 6 jenis bahan, yaitu; PEG6000, PEG20M, PEG200, PEG1540, Silikon dan Squelene untuk diuji karakteristik resistansinya. Sensor komposite polimer yang telah dibuat akan diuji dengan beberapa jenis gas, yaitu; Aseton, Aseton Nitril, Benzena, Etanol, Metanol, Etil Aseton, Kloroform, n-Hexan dan Toluena. Pengujian ini meliputi selektifitas (pengaruh jenis gas), sensitifitas (pengaruh volume gas), pengaruh suhu dan pengaruh kelembaban. Metode yang akan digunakan untuk mengolah data hasil pengujian adalah correspondence analysis untuk melihat korelasi antara polimer dan gas. komposit polimer-karbon, selektifitas, sensitifitas, correspondence analysis, regresi. Salah satu pengembangan bahan polimer pada saat ini adalah komposit polimer-karbon. Komposit polimer-karbon merupakan bahan polimer yang didoping dengan bahan karbon aktif sehingga polimer tersebut bisa bersifat konduktor. Karena sifat konduktor inilah menjadikan komposit polimer-karbon suatu zat yang berbeda dengan polimer pada umumnya dan bisa digunakan sebagai sensor gas dengan perubahan resistansinya apabila terkena gas. Komposit polimer-karbon yang dipakai sebagai bahan sensor ini mempunyai karakteristik konduktifitas yang berbeda-beda tergantung dari jenis polimer yang dipakai. Karakteristik konduktifitas dari
komposit polimer-karbon ini terdiri dari karakteristik sensitifitas dan selektifitas. Karakteristik sensitifitas adalah sifat konduktifitas dari komposit polimer-karbon dalam pengaruhnya terhadap volume gas yang dideteksinya, sedangkan karakteristik selektifitas adalah sifat konduktifitas dari komposit polimer-karbon dalam pengaruhnya terhadap jenis gas yang dideteksinya. Untuk mengetahui karakteristik resistansi dari komposit polimer-karbon, dalam penelitian ini telah dibuat sensor polimer yang dapat digunakan sebagai sensor gas. Sensor polimer yang akan dibuat terdiri dari 6 jenis, yaitu; Poli Etelin Glikol (PEG) 6000, PEG 1540, PEG 20M, PEG 200, silikon, dan squalane. Sebagai sample gas digunakan 9 jenis gas, yaitu; aseton, aseton nitril, benzena, etanol, metanol, etil aseton, kloroform, n-hexan dan toluena. Pengujian yang telah dilakukan adalah menguji nilai resistansi dari komposit polimer-karbon dalam pengaruhnya terhadap jenis gas yang dideteksi (karakteristik selektifitas), volume gas yang diinjeksikan (karakteristik sensitifitas) dan pengaruh kondisi lingkungan yaitu suhu dan kelembaban.
B. Tujuan Tujuan dalam kaya tulis ini adalah untuk meningkatkan ilmu pengetahuan siswa kelas XII pada mata
pelajaran
kimia
tentunya
tentang
polimer,
mulai
dari
definisi
polimer,
mengetahui penggolongan polimer, Mengetahui sifat-sifat polimer, dan Mengetahui kegunaan & dampak polimer dalam kehidupan sehari-hari
BAB II TINJAUAN PUSTAKA Sejumlah besar polimer alam dan sintetik telah diklasifikasikan menurut beberapa cara. Berbagai bentuk penting di perkenalkan dalam ilmu dan teknologi polimer. A. Pengertian Polimer Polimer merupakan senyawa-senyawa yang tersusun dari molekul sangat besar yang terbentuk oleh penggabungan berulang dari banyak molekul kecil. [3] Molekul yang kecil disebut monomer, dapat terdiri dari satu jenis maupun beberapa jenis. Polimer adalah sebuah molekul panjang yang mengandung rantairantai atom yang dipadukan melalui ikatan kovalen yang terbentuk melalui proses polimerisasi dimana molekul monomer bereaksi bersama-sama secara kimiawi untuk membentuk suatu rantai linier ataujaringan tiga dimensi dari rantai polimer. Polimer didefinisikan sebagai makromolekul yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana yang setara dengan monomer, yaitu bahan pembuat polimer. Akibatnya, molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa molekul yang sangat besar. Hal inilah yang menyebabkan polimer memperlihatkan sifat sangat berbeda dari molekulmolekul biasa meskipun susunan molekulnya sama. Pada umumnya polimer dikenal sebagai materi yang bersifat non-konduktif atau isolator. Kemajuan dalam riset polimer telah menemukan berbagai polimer yang bersifat konduktif maupun semikonduktif. Pemakaian polimer sebagai bahan sensor dipilih jenis polimer yang bersifat konduktif agar memenuhi sejumlah kriteria yang dituntut oleh suatu sensor. Salah satunya adalah bahwa polimer itu harus mampu mengikat molekul-molekul yang dideteksinya sehingga mempengaruhi sifat konduktifitasnya. Bahan komposit diartikan sebagai gabungan dari 2 material atau lebih yang berbeda sifatnya dan akan membentuk sifat fisis yang baru. Komposit polimer-karbon terbentuk dari gabungan polimer dengan karbon yang membentuk sebuah material yang mempunyai sifat yang baru yaitu mempunyai resistansi tertentu dan nilai resistansinya berubah apabila terkena gas. Tidak semua polimer dapat menjadi konduktif. Hanya polimer terkonjugasi (ikatan pada rantai berupa ikatan tunggal dan rangkap yang berposisi berselang-seling) yang bisa menjadi konduktor. Peranan atom atau molekul doping adalah menghasilkan cacat dalam rantai polimer tersebut (cacatstruktur). Cacat inilah yang berperan dalam penghantaran listrik. Cacat dapat bermuatan positif, negative, atau netral. Secara fisika kuantum, cacat berperilaku seolah-olah sebagai partikel. Cacat dapat berpindah sepanjang rantai, sehingga menimbulkan aliran muatan. Elektron atau hole juga dapat meloncat dari satu posisi cacat ke posisi cacat yang lain (cacat tidak berpindah), sehingga timbul pula aliran listrik. Sensor komposit polimer-karbon dibuat dari
campuran polimer dengan karbon aktif. Sensor komposit polimer-karbon mampu merespon rangsangan yang berasal dari berbagai senyawa kimia atau reaksi kimia. Saat campuran dipapar dengan uap bahan kimia, maka uap bahan kimia akan mengenai permukaan polimer dan berdifusi ke campuran bahan polimer dengan karbon dan menyebabkan ukuran permukaan polimer bertambah luas karena adanya efek ‘swelling’. Penggunaan komposit polimer-karbon sebagai sensor gas, akan mengalami efek yang disebut ‘swelling’ atau efek mengembang jika terkena gas. Efek ‘swelling’ atau mengembang ini sebanding lurus dengan konsentrasi gas yang dideteksi. Dengan efek mengembang ini memungkinkan perubahan luas permukaan komposit polimer-karbon jika terkena gas. Dalam kehidupan sehari-hari, kita pasti banyak menggunakan polimer buatan. Berikut ini beberapa contoh polimer buatan di sekitar kita : 1. Karet Sintetis
Dengan semakin meningkatnya kebutuhan akan ban mobil dan motor, ahli-ahli kimia organic telah mengembangkan pembuatan karet sintetis untuk mempercepat perolehan kebutuhan tersebut. Karet-karet sintetis tersebut dibuat dengan menggunakan bahan dasar monomer, seperti butadiene dan stirena denganm cara kopolimerisasi. Polibutadiena-stirena disebut juga dengan Buna atau nama dagangnya SBR (stirena-butadiena rubber). Ada dua jenis Buna, yaitu Buna-N dan Buna-S. tidak seperti polimer lain yang monomernya 1:1, pada Buna-N perbandingan antara 1,3-butadiena dan stirena adalah 3:1, sedangkan Buna-S perbandingan antara 1,3-butadiena dan stirena adalah 7:3. polimer tersebutb merupakan karet sintetis yang kuat hamper menyamai karet alam karena resisten oksidasi dan abrasi dibandingkan karet alam. SBR mengandung ikatan rangkap dan dapat di cross-linked kan dengan sulfur dengan proses vulkanisasi. Saat ini Buna banyak digunakan sebagai ban mobil. Jika karet yang divulkanisasi ini diregangkan, jembatan belerang menahan rantai-rantai polimer sehingga tidak mudah putus, kemudian karet tersebut akan kembali pada bentuk semula setelah meregang. Karet sintetis lain adalah neoprene yang berasal dari monomer kloropropena, polibutadiena, dan Thiokol.
2. Serat Sintetis
Kapas merupakan serat alam yang merupakan polimer dari karbohidrat (selulosa), dan polimer dari protein (wol dan sutera). Seperti halnya karet, serat memiliki polimer sintetis, yaitu nilon dan poliester (dakron). Dakron atau tetoron merupakan polyester. Polimer ini yang sangat kuat, sangat lentur dan transparan. Polimer ini juga digunakan untuk membuat sintetis dan membuat lembaran film tipis
yang dalam perdagangan disebut mylar. Mylar banyak digunakan untuk pita rekam magnetic dan untuk membuat gelembung balon yang dimanfaatkan dalam penelitian cuaca di atmosfer. Nilon-66 merupakan serat polimer yang titik leburnya tinggi. Disebut nilon-66 karena polimernya tersususn dari enam atom C dari 1,6-heksametilena diamina dan enam atom C dari molekul asam 1,6 heksanadioat. Nilon-66 digunakan untuk serat kain. 3. Orlon
Orlon merupakan polimer adisi dari monomer akrilonitril. Polimer ini merupakan serat sintetis, seperti wol digunakan dalam tekstil sebagai campuran wol, karpet, dan kaus kaki. 4. Teflon (Tetrafluoroetena)
Teflon merupakan lapisan tipis yang sangat tahan panas dan tahan terhadap bahan kimia. Teflon digunakan untuk pelapis wajan (panic anti lengket), pelapis tangki di pabrik kimia, pipa anti patah, dan kabel listrik. 5. Bakelit (Fenol Formaldehida)
Bakelit adalah suatu jenis polimer yang dibuat dari dua jenis monomer, yaitu fenol dan formaldehida. Polimer ini sangat keras, titik leburnya sangat tinggi dantahan api. Bakelit digunakan untuk instalasi listrik dan alat-alat yang tahan suhu tinggi, misalnya asbak dan fiting lampu listrik. 6. Flexiglass (Polimetil Metakrilat)
Polimetil Metakrilat disingkat PMMA mempunyai nama dagang flexiglass. Polimetil metakrilat merupakan polimerisasi adisi dari monomer metil metakrilat (H2C = CH-COOH3). PMMA merupakan plastik yang kuat dan transparan. Polimer ini digunakan untuk jendela pesawat terbang dan lampu belakang mobil. 7. Plastik Polietilentereftalat (PET)
Plastik PET merupakan serat sintetik poliester (dakron) yang transparan dengan daya tahan kuat, tahan terhadap asam, kedap udara, fleksibel, dan tidak rapuh. Dalam hal penggunaannya, plastik PET menempati urutan pertama. Penggunannya sekitar 72 % sebagai kemasan minuman dengan kualitas yang baik. Plastik PET merupakan poliester yang dapat dicampur dengan polimer alam seperti : sutera, wol dan katun untuk menghasilkan bahan pakaian yang bersifat tahan lama dan mudah perawatannya. 8. Plastik Polietena/Polietilena (PE)
Terdapat dua jenis plastik PE, yaitu Low Density Polyethylene (LDPE) dan High Density Polyethylene (HDPE). Plastik LDPE banyak digunakan sebagai kantung plastik serta pembungkus makanan dan barang. Plastik HDPE banyak digunakan sebagai bahan dasar membuat mainan anak-anak, pipa yang kuat, tangki korek api gas, badan radio dan televisi, serta piringan hitam.
9. Polivinil Klorida (PVC)
Plastik PVC bersifat termoplastik dengan daya tahan kuat. Plastik ini juga bersifat tahan serta kedap terhadap minyak dan bahan organik. Ada dua tipe plastik PVC yaitu bentuk kaku dan bentuk fleksibel. Plastik bentuk kaku digunakan untuk membuat konstruksi bangunan, mainan anak-anak, pipa PVC (paralon), meja, lemari, piringan hitam, dan beberapa komponen mobil. Adapun plastik bentuk fleksibel, jenis ini digunakan untuk membuat selang plastik dan isolasi listrik. Dalam hal penggunaannya, plastic PVC menempati urutan ketiga dan sekitar 68 % digunakan untuk konstruksi bangunan (pipa saluran air). 10. Plastik Nilon
Plastik nilon merupakan polimer poliamida (proses pembentukannya seperti pembentukan protein). Plastik Nilon ditemukan pada tahun 1934 oleh Wallace Carothers dari Du Pont Company. Ketika itu, Carothers mereaksikan asam adipat dan heksametilendiamin. Plastik yang bersifat sangat Kuat (tidak cepat rusak) dan halus ini banyak digunakan untuk pakaian, peralatan kemah dan panjat tebing, peralatan rumah tangga serta peralatan laboratorium. 11. Wol
Wol adalah serat alami dari protein hewani (keratin) yang tidak larut. Struktur protein wol yang lentur menghasilkan kain dengan mutu yang baik, namun kadang-kadang menimbulkan masalah karena dapat mengerut dalam pencucian. Oleh karena itu, wol dicampur dengan PET untuk menghasilkan kain yang bermutu baik dan tidak mengerut pada saat pencucian. 12. Kapas
Kapas merupakan serat alami dari bahan nabati (selulosa) yang paling banyak digunakan (hamper 50 % pemakaian serat alami berasal dari kapas). Kain katun dibuat dari serat kapas dengan perlakuan kimia sehingga menghasilkan kain yang kuat, enak dipakai, dan mudah perawatannya. 13. Flexiglass (Polimetil Metakrilat) Polimetil Metakrilat disingkat PMMA mempunyai nama dagang flexiglass. Polimetil metakrilat merupakan polimerisasi adisi dari monomer metil metakrilat (H2C = CH-COOH3). PMMA merupakan plastik yang kuat dan transparan. Polimer ini digunakan untuk jendela pesawat terbang dan lampu belakang mobil. Rangkuman Pemanfaatan polimer meliputi berbagai aspek kehidupan. Industri polimer berkembang pesat selama beberapa puluh tahun terakhir ini, bahan industri polimer dapayt dipandang sebagai industri dasar negara industri.
Pemanfaatan polimer dalam kehidupan tergantung sifat-sifat polimer. Bentuk-bentuk polimer yang banyak digunakan dalam kehidupan adalah serat, elastomer, plastik, pelapis permukaan (cat) dan bahan perekat (adhesive). Polimer Termoplastik dan Termosetting Polimer disebut juga dengan makromolekul merupakan molekul besar yang dibangun dengan pengulangan oleh molekul sederhana yang disebut monomer. Polimer (polymer) berasal dari dua kata, yaitu poly (banyak) dan meros (bagian – bagian). Klasifikasi polimer salah satunya berdasarkan ketahanan terhadap panas (termal). Klasifikasi polimer ini dibedakan menjadi dua, yaitu polimer termoplastik dan polimer termoseting. 1. Polimer termoplastik Polimer termoplastik adalah polimer yang mempunyai sifat tidak tahan terhadap panas. Jika polimer jenis ini dipanaskan, maka akan menjadi lunak dan didinginkan akan mengeras. Proses tersebut dapat terjadi berulang kali, sehingga dapat dibentuk ulang dalam berbagai bentuk melalui cetakan yang berbeda untuk mendapatkan produk polimer yang baru. Polimer yang termasuk polimer termoplastik adalah jenis polimer plastik. Jenis plastik ini tidak memiliki ikatan silang antar rantai polimernya, melainkan dengan struktur molekul linear atau bercabang. Bentuk struktur bercabang termoplastik. Polimer termoplastik memiliki sifat – sifat khusus sebagai berikut. Berat molekul kecil Tidak tahan terhadap panas. Jika dipanaskan akan melunak. Jika didinginkan akan mengeras. Mudah untuk diregangkan. Fleksibel. Titik leleh rendah. Dapat dibentuk ulang (daur ulang). Mudah larut dalam pelarut yang sesuai. Memiliki struktur molekul linear/bercabang. Contoh plastik termoplastik sebagai berikut. Polietilena (PE) = Botol plastik, mainan, bahan cetakan, ember, drum, pipa saluran, isolasi kawat dan kabel, kantong plastik dan jas hujan. Polivinilklorida (PVC) = pipa air, pipa plastik, pipa kabel listrik, kulit sintetis, ubin plastik, piringan hitam, bungkus makanan, sol sepatu, sarung tangan dan botol detergen. Polipropena (PP) = karung, tali, botol minuman, serat, bak air, insulator, kursi plastik, alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci, pembungkus tekstil, dan permadani. Polistirena = Insulator, sol sepatu, penggaris, gantungan baju.
2. Polimer termoseting Polimer termoseting adalah polimer yang mempunyai sifat tahan terhadap panas. Jika polimer ini dipanaskan, maka tidak dapat meleleh. Sehingga tidak dapat dibentuk ulang kembali. Susunan polimer ini bersifat permanen pada bentuk cetak pertama kali (pada saat pembuatan). Bila polimer ini rusak/pecah, maka tidak dapat disambung atau diperbaiki lagi. Plomer termoseting memiliki ikatan – ikatan silang yang mudah dibentuk pada waktu dipanaskan. Hal ini membuat polimer menjadi kaku dan keras. Semakin banyak ikatan silang pada polimer ini, maka semakin kaku dan mudah patah. Bila polimer ini dipanaskan untuk kedua kalinya, maka akan menyebabkan rusak atau lepasnya ikatan silang antar rantai polimer. Bentuk struktur ikatan silang sebagai berikut. Sifat polimer termoseting sebagai berikut. Keras dan kaku (tidak fleksibel) Jika dipanaskan akan mengeras. Tidak dapat dibentuk ulang (sukar didaur ulang). Tidak dapat larut dalam pelarut apapun. Jika dipanaskan akan meleleh. Tahan terhadap asam basa. Mempunyai ikatan silang antarrantai molekul. Contoh plastik termoseting : Bakelit = asbak, fitting lampu listrik, steker listrik, peralatan fotografi, radio, perekat plywood.
-
-
-
B. Klasifikasi Polimer Polimer dapat diklasifikasikan sebagai berikut: 1. Berdasarkan Sumber Berdasarkan sumbernya polimer dapat dikelompokkan dalam 3 kelompok, yaitu: Polimer Alam, yaitu polimer yang terjadi secara alami.Contoh: karet alam, karbohidrat, protein, selulosa dan wol. Polimer Semi Sintetik, yaitu polimer yang diperoleh dari hasil modifikasi polimer alam dan bahan kimia.Contoh: selulosa nitrat (yang dikenal lewat misnomer nitro selulosa) yang dipasarkan dibawah nama – nama “Celluloid” dan “guncotton”. Polimer sintesis, yakni polimer yang dibuat melalui polimerisasidari monome – monomer polimer. 2. Berdasarkan Bentuk Susunan Rantainya Dibagi atas 3 kelompok yaitu: Polimer Linier, yaitu polimer yang tersusun dengan unit ulang berikatan satu sama lainnya membentuk rantai polimer yang panjang.
-
-
-
-
-
-
Polimer Bercabang, yaitu polimer yang terbentuk jika beberapa unit ulang membentuk cabang pada rantai utama. Polimer Berikatan Silang (Cross – linking), yaitu polimer yang terbentuk karena beberapa rantai polimer saling berikatan satu sama lain pada rantai utamanya.Jika sambungan silang terjadi ke berbagai arah maka akan terbentuk sambung silang tiga dimensi yang sering disebut polimer jaringan. 3. Berdasarkan Reaksi Polimerisasi Dibagi 2 yaitu: Poliadisi, yaitu polimer yang terjadi karena reaksi adisi. Reaksi adisi atau reaksi rantai adalah reaksi penambahan (satu sama lain) molekul-molekul monomer berikatan rangkap atau siklis biasanya dengan adanya suatu pemicu berupa radikal bebas atas. Polikondensasi, yaitu polimer yang terjadi karena reaksi kondensasi/reaksi bertahap. Mekanisme reaksi polimer kondensasi identik dengan reaksi kondensasi senyawa bobot molekul rendah yaitu: reaksi dua gugus aktif dari 2 molekul monomer yang berbeda berinteraksi dengan melepaskan molekul kecil. Contohnya H2O. Bila hasil polimer dan pereaksi (monomer) berbeda fase, reaksi akan terus berlangsung sampai salah satu pereaksi habis. 4. Berdasarkan Jenis Monomer Dibagi atas dua kelompok: Homopolimer, yakni polimer yang terbentuk dari penggabungan monomer sejenis dengan unit berulang yang sama. Kopolimer, yakni polimer yang terbentuk dari beberapa jenis monomer yang berbeda.
5. Berdasarkan Sifat Termal Dibagi 2 yaitu: Termoplastik, yaitu polimer yang bisa mencair dan melunak. Hal ini disebabkan karena polimer - polimer tersebut tidak berikatan silang (linier atau bercabang) biasanya bisa larut dalam beberapa pelarut. Termoset, yaitu polimer yang tidak mau mencair atau meleleh jika dipanaskan. Polimer – polimer termoset tidak bisa dibentuk, dan tidak dapat larut karena pengikatan silang, menyebabkan kenaikan berat molekul yang besar (Suryani,2012). Polimer berfungsi sebagai matriks yang berfungsi mengikat penguat yang digunakan pada komposit. Pada umumnya polimer memiliki sifat yang menguntungkan karena massa jenisnya kecil, mudah dibentuk, tahan karat. Akan tetapi polimer memiliki kekurangan seperti kekakuan dan kekuatan rendah. Oleh karena itu agar diperoleh komposit yang lebih baik, maka polimer tersebut dipadukan dengan bahan yang lain yang berfungsi sebagai bahan penguat seperti: serat (fiber), partikel (particulate), lapisan (lamina) dan serpihan (flakes). Pada saat ini
berbagai industri telah menggunakan komposit yang diperkuat oleh serat mulai dari industri perabot rumah tangga (panel, kursi, meja), industri kimia (pipa, tangki, selang), alat-alat olah raga, bagian-bagian mobil yang salah satunya bumper mobil, alat-alat listrik, industri pesawat terbang (badan pesawat, roda pendarat, sayap dan baling baling helikopter) dan industri perkapalan (salah satunya body speed boat) (Malcom,2001). C. PENGGOLONGAN POLIMER .penggolongan polimer berdasarkan asalnya yaitu yang berasal dari alam (polimer alam) dan di polimer yang sengaja dibuat oleh manusia (polimer sintetis). 1.Polimer alam Polimer alam telah dikenal sejak ribuan tahun yang lalu, Polimer alam adalah senyawa yang dihasilkan dari proses metabolisme mahluk hidup. jumlahnya yang terbatas dan sifat polimer alam yang kurang stabil, mudah menyerap air, tidak stabil karena pemanasan dan sukar dibentuk menyebabkan penggunaanya amat terbatas. Contoh sederhana polimer alam seperti ; Amilum dalam beras, jagung dan kentang , pati , Selulosa dalam kayu , Protein terdapat dalam daging dan Karet alam diperoleh dari getah atau lateks pohon karet . Karet alam merupakan polimer dari senyawa hidrokarbon, yaitu 2-metil-1,3-butadiena (isoprena). Karet merupakan polimer alam yang terpenting dan dipakai secara luas. Bentuk utama dari karet alam, terdiri dari 97% cis-1,4poliisoprena, dikenal sebagai hevea rubber. Karet ini diperoleh dengan menyadap kulit sejenis pohon (hevea brasiliensis) yang tumbuh liar. Hampir semua karet alam diperoleh sebagai lateks yang terdiri dari sekitar 32 – 35% karet dan sekitar 5% senyawa lain, termasuk asam lemak, gula, protein, sterol, ester dan garam. Laboratorium bukan satu-satunya tempat mensintesis polimer. Selsel kehidupan juga merupakan pabrik polimer yang efisien. Protein, DNA, kitin pada kerangka luar serangga, wool, jaring labalaba, sutera dan kepompong ngengat, adalah polimer-polimer yang disintesis secara alami. Seratserat selulosa yang kuat menyebabkan batang pohon menjadi kuat dan tegar untuk tumbuh dengan tinggi seratus kaki dibentuk dari monomer-monomer glukosa, yang berupa padatan kristalin yang berasa manis. Polimer alam lain adalah polisakarida, selulosa dan lignin yang merupakan bahan dari kayu. Contoh polimer alam dapat dilihat pada table di bawah ini No Polimer
Monomer
Polimerisasi
Contoh
1. Pati/amilum
Glukosa
Kondensasi
Biji-bijian, akar umbi
2. Selulosa
Glukosa
Kondensasi
Sayur, Kayu, Kapas
3. Protein
Asam amino
Kondensasi
Susu, daging, telur, wol, sutera
4. Asam nukleat
Nukleotida
Kondensasi
Molekul DNA dan RNA (sel)
5. Karet alam
Isoprena
Adisi
Getah pohon karet
Sifat-sifat polimer alam kurang menguntungkan. Contohnya, karet alam kadang-kadang cepat rusak, tidak elastis, dan berombak. Hal tersebut dapat terjadi karena karet alamtidak tahan terhadap minyak bensin atau minyak tanah serta lama terbuka di udara. Contoh lain, sutera dan wol merupakan senyawa protein bahan makanan bakteri, sehingga wol dan sutera cepat rusak. Umumnya polimer alam mempunyai sifat hidrofilik (suka air), sukar dilebur dan sukar dicetak, sehingga sangat sukar mengembangkan fungsi polimer alam untuk tujuan-tujuan yang lebih luas dalam kehidupan masyarakat sehari-hari.
2. Polimer sintetis Polimer buatan dapat berupa polimer regenerasi dan polimer sintetis. Polimer regenerasi adalah polimer alam yang dimodifikasi. Contohnya rayon, yaitu serat sintetis yang dibuat dari kayu (selulosa). Polimer sintetis adalah polimer yang dibuat dari molekul sederhana (monomer) dalam pabrik atau polimer yang dibuat dari bahan baku kimia disebut polimer sintetis seperti polyetena, polipropilena, poly vynil chlorida (PVC), dan nylon. Kebanyakan polimer ini sebagai plastik yang digunakan untuk berbagai keperluan baik untuk rumah tangga, industri, atau mainan anak-anak. Polimer sintetis yang pertama kali yang dikenal adalah bakelit yaitu hasil kondensasi fenol dengan formaldehida, yang ditemukan oleh kimiawan kelahiran Belgia Leo Baekeland pada tahun 1907. Bakelit merupakan salah satu jenis dari produk-produk konsumsi yang dipakai secara luas. Beberapa contoh polimer yang dibuat oleh pabrik adalah nylon dan poliester, kantong plastik dan botol, pita karet, dan masih banyak produk lain yang Anda lihat sehari-hari. Ahli kimia telah mensintesis polimer di dalam laboratorium selama 100 tahun. Dapatkah Anda membayangkan kehidupan tanpa mengenal polimer sintesis ini? Pada musim hujan, Anda mungkin akan kehujanan saat pergi sekolah tanpa membawa jas hujan yang terbuat dari nilon, makan makanan yang basi untuk makan siang tanpa kantong plastik atau suatu wadah dari bahan polimer, dan memakai seragam olahraga yang terbuat dari bahan tekstil yang lebih berat dari buatan pabrik sintesis. Banyak polimer telah membantu kita dalam menyumbang kehidupan kita. Banyak polimer-polimer sintesis dikembangkan sebagai pengganti sutra. Gagasan untuk proses tersebut adalah benang-benang sintesis yang dibentuk di pabrik diambil dari laba-laba.
.Penggolongan polimer berdasarkan jenis monomernya Berdasarkan jenis monomernya, polimer dapat terdiri atas homopolimer dan kopolimer. 1.Homopolimer Homopolimer adalah polimer yang monomernya sejenis. Contohnya, selulosa dan protein. (-P-P-P-P-P-P-P-P-)n Pada polimer adisi homopolimer, ikatan rangkapnya terbuka lalu berikatan membentuk polimer yang berikatan tunggal. 2.Kopolimer Kopolimer atau disebut juga heteropolimer adalah polimer yang monomernya tidak sejenis. Contoh dakron, nilon-66, melamin (fenol formaldehida). Proses pembentukan polimer berlangsung dengan suhu dan tekanan tinggi atau dibantu dengan katalis, namun tanpa katalis strukyur molekul yang terbentuk tidak beraturan. Jadi, fungsi katalis adalah untuk mengendalikan proses pembentukan striktur molekul polimer agar lebih teratur sehingga sifatsifat polimer yang diperoleh sesuai dengan yang diharapkan. Contoh struktur rantai molekul polimer tidak beraturan (produk polimerisasi tanpa katalis) adalah sebagai berikut : (-P-S-S-P-P-S-S-S-P-S-P-)n Kopolimer tidak beraturan Pada proses pembentukan polimer yang digunakan katalis, struktur molekul yang terbentuk akan beraturan. Contoh struktur rantai molekul polimer teratur (produk polimerisasi dengan katalis) adalah sebagai berikut :
Sistem blok : (-P-P-P-S-S-S-P-P-P-S-S-S-)n Kopolimer blok Sistem berseling : (-P-S-P-S-P-S-P-S-P-S-P-S-P-)n Kopolimer berseling Penggolongan polimer berdasarkan sifatnya terhadap panas Berdasarkan sifatnya terhadap panas, polimer dapat dibedakan atas polimer termoplas (tidak tahan panas, seperti plastik) dan polimer termosting (tahan panas, seperti melamin). 1. Polimer termoplas
Polimer termoplas adalah polimer yang tidak tahan panas. Polimer tersebut apabila dipanaskan akan meleleh (melunak), dan dapat dilebur untuk dicetak kembali (didaur ulang). Contohnya polietilene, polipropilena, dan PVC. 2. Polimer termosting
Polimer termosting adalah polimer yang tahan panas. Polimer tersebut apabila dipanaskan tidak akan meleleh (sukar melunak), dan sukar didaur ulang. Contohnya melamin dan bakelit.
Penggolongan polimer berdasarkan strukturnya Berdasarkan strukturnya polimer dibedakan atas : 1. Polimer linear
Polimer linear terdiri dari rantai panjang atom-atom skeletal yang dapat mengikat gugus substituen. Polimer ini biasanya dapat larut dalam beberapa pelarut, dan dalam keadaan padat pada temperatur normal. Polimer ini terdapat sebagai elastomer, bahan yang fleksibel (lentur) atau termoplastik seperti gelas). Contoh : Polietilena, poli(vinil klorida) atau PVC, poli(metil metakrilat) (juga dikenal sebagai PMMA, Lucite, Plexiglas, atau perspex), poliakrilonitril (orlon atau creslan) dan nylon 66.
2. Polimer bercabang Polimer bercabang dapat divisualisasi sebagai polimer linear dengan percabangan pada struktur dasar yang sama sebagai rantai utama. 3. Polimer jaringan tiga dimensi (three-dimension network) Polimer jaringan tiga dimensi adalah polimer dengan ikatan kimianya terdapat antara rantai, seperti digambarkan pada gambar berikut. Bahan ini biasanya di”swell” (digembungkan) oleh pelarut tetapi tidak sampai larut. Ketaklarutan ini dapat digunakan sebagai kriteria dari struktur jaringan. Makin besar persen sambung-silang (cross-links) makin kecil jumlah penggembungannya (swelling). Jika derajat sambung-silang cukup tinggi, polimer dapat menjadi kaku, titik leleh tinggi, padat yang tak dapat digembungkan, misalnya intan (diamond).
Polimer linear dan bercabang memiliki sifat : 1. Lentur 2. Berat Molekul relatif kecil 3. Termoplastik
Penggolongan polimer berdasarkan kegunaanya 1. Polimer komersial (commodity polymers)
Polimer ini dihasilkan di negara berkembang, harganya murah dan banyak dipakai dalam kehidupan sehari hari. Kegunaan sehari-hari dari polimer ini ditunjukkan dalam tabel 1.1 Contoh : Polietilen (PE), polipropilen (PP), polistirena (PS), polivinilklorida (PVC), melamin formaldehid Contoh dan kegunaan polimer komersial
Polimer komersial
Kegunaan atau manfaat
Polietilena massa rendah(LDPE)
jenis
Polietilena massa rendah(HDPE)
jenis
Polipropilena (PP) Poli(vinil klorida) (PVC) Polistirena (PS)
Lapisan pengemas, isolasi kawat, dan kabel, barang mainan, botol yang lentur, bahan pelapis Botol, drum, pipa, saluran, lembaran, film, isolasi kawat dan kabel Tali, anyaman, karpet, film Bahan bangunan, pipa tegar, bahan untuk lantai, isolasi kawat dan Bahan pengemas (busa), perabotan rumah, barang mainan
2. Polimer teknik (engineering polymers) Polimer ini sebagian dihasilkan di negara berkembang dan sebagian lagi di negara maju. Polimer ini cukup mahal dan canggih dengan sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang lebih baik. Polimer ini banyak dipakai dalam bidang transportasi (mobil, truk, kapal udara), bahan bangunan (pipa ledeng), barang-barang listrik dan elektronik (mesin bisnis, komputer), mesin-mesin industri dan barang-barang konsumsi Contoh : Nylon, polikarbonat, polisulfon, poliester
3. Polimer fungsional (functional polymers)
Polimer ini dihasilkan dan dikembangkan di negara maju dan dibuat untuk tujuan khusus dengan produksinya dalam skala kecil Contoh : kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus dan foton, polimer peka cahaya, membran, biopolimer
C. Sifat Polimer Sifat Thermal Sifat polimer terhadap panas ada yang menjadi lunak jika dipanaskan dan keras jika didinginkan, polimer seperti ini disebut termoplas. Contohnya : plastik yang digunakan untuk kantong dan botol plastik. Sedangkan polimer yang menjadi keras jika dipanaskan disebut termoset, contohnya melamin Sifat Kelenturan Polimer akan mempunyai kelenturan yang berbeda dengan polimer sintetis. Umumnya polimer alam agak sukar untuk dicetak sesuai keinginan,sedangkan polimer sintetis lebih mudah dibuat cetakan untuk menghasilkan bentuk tertentu. Karet akan lebih mudah mengembangdan kehilangan kekenyalannya setelah terlalu lama kena bensin atau minyak. Ketahanan terhadap Mikroorganisme Polimer alam seperti wool, sutra, atau selulosa tidak tahan terhadap mikroorganisme atau ulat (rayap). Sedangkan polimer sintetis lebih tahan terhadap mikroorganisme atau ulat. Sifat Lainnya Sifat polimer yang lainnya bergantung pemakainnnya untuk kemasan atau alat-alat industri. Untuk tujuan pengemasan harus diperhatikan :
Toksisitasnya
Daya tahan terhadap air, minyak atau panas
Daya tembus udara (oksigen)
Kelenturan
Transparan
4. Reaksi Polimerisasi Dan polimerisasi Adisi Reaksi polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul kecil (monomer) yang membentuk molekul yang besar. Ada dua jenis reaksi polimerisasi, yaitu :polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. Polimerisasi ini terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan tak jenuh (ikatan rangkap dengan melakukan reaksi dengan cara membuka ikatan rangkap (reaksi adisi) dan menghasilkan senyawa polimer dengan ikatan jenuh
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
E. Kegunaan Dan Dampak Polimer Terhadap Lingkungan Dalam kehidupan sehari-hari banyak barang-barang yang digunakan merupakan polimer sintetis mulai dari kantong plastik untuk belanja, plastik pembungkus makanan dan minuman, kemasan plastik, alat-alat listrik, alat-alat rumah tangga, dan alat-alat elektronik. Setiap kita belanja dalam jumlah kecil, misalnya diwarung, selalu kita akan mendapatkan pembungkus plastik dan kantong plastik (keresek). Barang-barang tersebut merupakan polimer sintetis yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Akibatnya, barang-barang tersebut akan menumpuk dalam bentuk sampah yang tidak dapat membusuk. Atau menyumbat saluran air yang menyebabkan banjir. Sampah polimer sintetis jangan dibakar, karena akan menghasilkan senyawa dioksin. Dioksin adalah suatu senyawa gas yang sangat beracun dan bersifat karsinogenik (menyebabkan kanker). Plastik vinyl chloride tidak berbahaya, tetapi monomer vinyl chloride sangat beracun dan karsinogenik yang mengakibatkan cacat lahir. Plastik yang digunakan sebagai pembungkus makanan, jika terkena panas dikhawatirkan monomernya akan terurai dan akan mengontamiasi makanan. Untuk mengurangi pencemaran plastik : 1. Kurangi penggunaan plastik 2. Sampah plastik harus dipisahkan dengan sampah organik, sehingga dapat didaur ulang. 3. Jangan membuang sampah plastik sembarangan. 4. Sampah plastik jangan dibakar.
Untuk menghindari bahaya keracunan akibat penggunaan plastik : 1. Gunakan kemasan makanan yang lebih aman, seperti gelas. 2. Gunakan penciuman, jika makanan/minumam bau plastik jangan digunakan
BAB III PENUTUP A.
KESIMPULAN 1. Polimer adalah makromolekul yang tersusun dari monomermonomer. 2. Reaksi pembentukan polimer dinamakan polimerisasi. Ada dua jenis polimerisasi yaitu
polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. 3. Polimerisasi adisi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer yang berikatan
rangkap atau berikatan tak jenuh. Monomer tersebut membuka ikatan rangkapnya lalu berikatan dengan monomer lain sehingga menghasilkan polimer yang berikatan tunggal. 4. Polimerisasi kondensasi adalah reaksi pembentukan polimer dari monomer-monomer
yang mempunyai dus gugus fungsi. Pada reaksi tersebut akan dihasilkan molekul kecil seperti air atau alkohol. 5. Penggolongan polimer berdasarkan asalnya, yaitu : a. polimer alam, contohnya karet alam, sutera dan wol. b. polimer sintetis, contohnya plastik, nilon dan teflon. 6. Penggolongan polimer berdasarkan jenis monomernya, yaitu : a. homopolimer adalah polimer yang monomernya sejenis. b.kopolimer adalah polimer yang monomernya sejenis. 7. Penggolongan polimer berdasarkan sifatnya terhadap panas, yaitu: a. polimer termoplas adalah polimer yang tidak tahan panas. b.polimer termosetting adalah polimer yang tahanpanas. 8. Beberapa polimer penting, yaitu polietena, polipropena, polivinil klorida (PVC), teflon, polistirena, polivinil alkohol, dakron, nilon 66, bakelit, flexiglass, orlon dan karet alam.
B. SARAN Polimer merupakan salah satu sintetik yang sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Namun, jika produksi poliuretan meningkat maka peluang pencemaran lingkungan dan penipisan lapisan ozon semakin besar. Maka saran saya adalah dalam kehidupan sehari-hari usahakan mengurangi penggunaan plastik, Sampah plastik harus dipisahkan dengan sampah organik sehingga dapat didaur ulang, Jangan membuang sampah plastik sembarangan, dan Sampah plastik jangan dibakar tapi manfaatkanlah sebisa anda. Untuk menghindari bahaya keracunan akibat penggunaan plastik gunakan kemasan makanan yang lebih aman, seperti gelas dan gunakan penciuman jika makanan/minumam bau plastik jangan digunakan.
BAB IV LAMPIRAN
GAMBAR 1. Kayu
JENIS
Selulosa
DAYA TAHAN
FUNGSI
10 TAHUN
Untuk perabotan rumah seperti almari, meja, kursi dll
2.Saklar Bakelit
5 TAHUN
Untuk memutus dan menghubungkan arus listrik
5 TAHUN
Untuk menyalurkan air dari satu tempat ke tempat yang lain
3.Pralon PVC
4.Wol Protein
2 TAHUN
5.Benang Nilon Nilon
1 TAHUN
Untuk bahan pakaian hangat misal jaket.
Nilon dapat dijadikan benang untuk batas ukur pada pembuatan bangunan.selain itu juga dapat di buat karpet,dll
6.Beras Amilum
3 BULAN
Untuk makanan pokok orang Indonesia
7.Sterofom Polistirena
1 TAHUN
Untuk pelindung benda elektronik. mengurangi kerusakan akibat benturan.
8.Karet
Karet Alam
5 TAHUN
Untuk bahan pembuatan produkproduk karet,misal karet gelang,dll
9.Teflon
Teflon
5 TAHUN
Lunchboxpolystyerene
Sekali Pakai
Poliester
2 TAHUN
Untuk alat memasak
10.Tempat Makanan Kering Untuk tempat makanan kering
11.Ban Mobil
12.Ban Motor
Untuk roda mobil
Polibutadiena
2 TAHUN
Polipropena
Sekali pakai
Untuk roda motor
13.Botol Plastik Tempat minum
14.Genting Polivinil Klorida
5 TAHUN
Untuk atap rumah,pelindung dari hujan dan panas matahari
15.Lampu Belakang Mobil Flexiglass
5 TAHUN
Untuk wadah lampu belakang pada mobil
16.Botol Plastik Lentur LDPE (Low Density Polyethylene)
Sekali pakai
Untuk wadah lem
Diposkan oleh Andri kurniawan di 22.43 Kirimkan Ini lewat EmailBlogThis!Berbagi ke TwitterBerbagi ke FacebookBagikan ke Pinterest
Posting LamaBeranda Langganan: Poskan Komentar (Atom)
Arsip Blog o
▼ 2013 (7) ▼ November (7) Makalah polimer XII SMK/A Panduan Sholat Tahajud – Niat dan Bacaan Doa Shola...
Nama : ANDRI kURNIAWAN Senin, 11/11/2013 14:... Perbedaan Mesin EFI dengan Karburator Cara Mengetahui si Dia Naksir Anda Nama : Andri Kurniawan KH. Ahmad Dahlan adalah P...
Cara Membaca Karakter Seseorang Lewat Wajah Dengan... Mengenai Saya
Andri kurniawan Lihat profil lengkapku Template Awesome Inc.. Gambar template oleh merrymoonmary. Diberdayakan oleh Blogger.