7. POLIMER

 Definisi

Polimer atau kadang-kadang disebut sebagai makromolekul, adalah molekul besar yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana. Kesatuan-kesatuan berulang itu setara dengan monomer, yaitu bahan dasar pembuat polimer (tabel 1). Akibatnya molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa molekul yang sangat besar. Sebagai contoh, polimer poli (feniletena) mempunyai harga rata-rata massa molekul mendekati 300.000. Hal ini yang menyebabkan polimer tinggi memperlihatkan sifat sangat berbeda dari polimer bermassa molekul rendah, sekalipun susunan kedua jenis polimer itu sama.

Klasifikasi Polimer Berdasarkan Asalnya

Senyawa-senyawa polimer didapatkan dengan dua cara, yaitu yang berasal dari alam (polimer alam) dan di polimer yang sengaja dibuat oleh manusia (polimer sintetis).

Polimer yang sudah ada di alam (polimer alam), seperti :

  1. Amilum dalam beras, jagung dan kentang
  2. Selulosa dalam kayu
  3. Protein terdapat dalam daging
  4. Karet alam diperoleh dari getah atau lateks pohon karet

Karet alam merupakan polimer dari senyawa hidrokarbon, yaitu 2-metil-1,3-butadiena (isoprena). Ada juga 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.

Pada tahun 1844, Charles Goodyear telah menemukan bahwa lateks dari pohon karet yang dipanaskan dengan belerang dapat membentuk ikatan silang antara rantai-rantai hidrokarbon di dalam lateks cair. Karet padat yang dibentuk dapat digunakan pada ban dan bola-bola karet. Proses ini disebut vulkanisasi, untuk menghormati dewa Romawi yang bernama Vulkan.

Perhatikan Gambar 1, karet alam  disadap dari pohon karet dalam bentuk suspensi di dalam air yang disebut lateks. Lateks atau karet alam yang dihasilkan dari pohon karet bersifat lunak/lembek dan lengket bila dipanaskan. Kekuatan rantai dalam elastomer (karet) terbatas, akibat adanya struktur jaringan, tetapi energi kohesi harus rendah untuk memungkinkan peregangan. Contoh elastomer yang banyak digunakan adalah poli (vinil klorida), polimer stirena-butadiena-stirena (SBS) merupakan jenis termoplastik elastomer.

Polimer Alam
Gambar 1. Karet alam dan karet sintetis

Saat perang dunia II, persediaan karet alam berkurang, industri polimer tumbuh dengan cepat karena ahli kimia telah meneliti untuk pengganti karet. Beberapa pengganti yang berhasil dikembangkan adalah neoprena yang kini digunakan untuk membuat selang/pipa air untuk pompa gas, dan karet stirena – buatdiena (SBR /styrene – butadiene rubber), yang digunakan bersama dengan karet alam untuk membuat ban-ban mobil. Meskipun pengganti – pengganti karet sintesis ini mempunyai banyak sifat­sifat yang diinginkan, namun tidak ada satu pengganti karet sintesis ini yang mempunyai semua sifat-sifat dari karet alam yang dinginkan.

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. Berapa banyak polimer yang dapat ditemukan pada Gambar 2?

Gambar 2. Aktivitas olahraga akan berbeda tanpa polimer sintesis. Bola, seragam, rumput buatan, dan net yang digunakan sepak bola umumnya terbuat dari polimer sintesis

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. Amati Gambar 3 yang menggambarkan kesamaan antara pemintalan dari laba-laba dan pemintalan secara industri.
Gambar 3.
Pemintalan secara industri (a) dan pemintalan dari laba-laba (b). Benang yang panjang, halus dipintal ketika molekul-molekul polimer itu ditekan melalui lubang kecil di dalam pemintalan, baik secara alami dan industri

Reaksi Polimerisasi

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 Adisi
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.

Mekanisme reaksi :

Atau dapat dituliskan

Contoh :

Pembentukan  Polietena (sintesis)

Polietena merupakan plastik yang dibuat secara sintesis dari monomer etena (C2H4) menurut reaksi adisi berikut :

Pembentukan Poli-isoprena (alami)

Poli-isoprena merupakan karet alam dengan monomer 2-metil-1,3 butadiena. Reaksi yang terjadi dengan membuka salah satu ikatan rangkap dan ikatan rangkap yang lainnya berpindah menurut reaksi adisi :

 

Klasifikasi Polimer Berdasarkan Ketahanan Terhadap Panas

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 termoplastik sebagai berikut.

struktur-termoplastik-1

Bentuk struktur bercabang termoplastik.

struktur-termoplastik-2

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.

polimer-termoseting

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.

Video Polimer

Sumber:

www.Polimer _ Chem-Is-Try.Org _ Situs Kimia Indonesia _.htm

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s