Download - Polimer
Tugas Kimia Polimer
POLOMERISASI ADISI
NAMA : HAIDIL DAMIN
NIM :H311 08 002
JURUSAN KIMIAFAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS HASANUDDINMAKASSAR
2010
BAB I
PENDAHULUAN
Polimer atau yang kadang-kadang disebut makromolekul, ialah molekul
besar yang dibangun dari perangkaian berulang sejumlah besar satuan yang lebih
kecil yang disebut monomer. Polimer dapat tergolong alami dan sintetik. Polimer
alami yang paling penting ialah karbohidrat (pati, selulosa), protein, dan asam
nukleat (DNA, RNA).
Suatu polimer terbuat dari ribuan satuan berulang dari bagian kecil yang
disebut monomer. Selanjutnya monomer-monomer itu akan bereaksi dengan
menghasilkan polimerisasi dimer (dua bagian) dan kemudian menjadi trimer,
tetramer dan akhirnya setelah sederetan tahap reaksi akan menghasilkan molekul
polimer. Perkembangan ilmu kimia polimer pada hakikatnya seiring dengan usaha
manusia untuk meningkatkan kesejahteraan hidupnya dengan memanfaatkan ilmu
kimia dan teknologi. Sintesis berbagai jenis bahan polimer dapat dimanfaatkan
dalam berbagai aspek kehidupan.
Dalam penggunaannya polimer sintesis menggantikan
logam, kayu, kulit dan bahan alami lainnya dengan harga yang jauh lebih murah.
Berbagai macam barang yang diperlukan dalam kehidupan sehari-hari dapat
dibuat dari polimer sintetis, misalnya perabot rumah tangga (dari plastik), bahan
pakaian (nilon, pliester), alat pembungkus, alat transportasi, bahan organ manusia
seperti ginjal, jantung dan tulang dari bahan polimer sintesis.
Polimer sintetik meliputi polietilena, Teflon, Styrofoam, nilon, dakron,
saran dan poliuretan. Polimer sintetik melampaui 43 miliar kg setahun. Polimer
sintetik menyentuh keseharian kita barangkali jauh lebih besar daripada bahan
kimia organik sintetik lainnya. Polimer sintetik ini merupakan bagian terbesar dari
sandang, peranti rumah tangga, kendaraan, perumahan, pengemas, mainan anak,
cat, kayu lapis, papan serat, dan ban.
Polimer sintetik atau polimer alami digolongkan ke dalam dua jenis,
bergantung pada bagaimana cara pembuatannya yaitu polimer adisi dan polimer
kondensasi. Polimer adisi (rantai tumbuh) adalah polimer yang dibuat dengan
mengadisikan monomer sedangkan polimer kondensasi (seselangkah) adalah
polimer yang dibuat melalui reaksi dua gugus fungsi berbeda dengan melepas
molekul kecil. Jadi polimer adisi mempertahankan semua atom dari unit
monomernya dan polimer kondensasi tidak mengandung semua atom yang semula
ada di dalam monomer. Tapi yang akan dibahas pada makalah ini hanya polimer
adisi.
BAB II
ISI
Suatu molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang
molekul kecil yang terikat melalui ikatan kimia disebut polimer (poly = banyak;
mer = bagian). Suatu polimer akan terbentuk bila seratus atau seribu unit molekul
yang kecil yang disebut monomer, saling berikatan dalam suatu rantai. Jenis-
jenis monomer yang saling berikatan membentuk suatu polimer terkadang sama
atau berbeda (Azizah, 2004).
Polimer berdasarkan jenis monomernya terbagi atas dua jenis yaitu:
•Homopolimer,yaitu polimer hasil reaksi monomer-monomer yang sejenis.
Struktur homopolimer adalah :
---A-A-A-A---
•Kopolimer, yaitu polimer hasil reaksi monomer-monomer yang lebih dari sejenis.
Struktur kopopolimer adalah: yang lebih dari sejenis. Struktur kopopolimer
adalah :
---A-B-A-B---
Jenis-jenis kopolimer menurut (Azizah, 2004)
a) Kopolimer acak, yaitu kopolimer yang mempunyai sejumlah satuan berulang
yang berbeda tersusun secara acak dalam rantai polimer.
Strukturnya: . . . – A – B – A – A – B – B – A – A –. . . .
b) Kopolimer bergatian, yaitu kopolimer yang mempunyai beberapa kesatuan
ulang yang berbeda berselang-seling adanya dalam rantai polimer.
Strukturnya:. . . – A – B – A – B – A – B – A – B – . . .
c) Kopolimer balok (blok), yaitu kopolimer yang mempunyai suatu kesatuan
berulang berselang-seling dengan kesatuan berulang lainnya dalam rantai
polimer. Strukturnya:
. . . – A – A – A – A – B – B – B – B – A – A – A – A –. . .
d) Kopolimer tempel/grafit, yaitu kopolimer yang mempunyai satu
macam kesatuan berulang menempel pada polimer tulang
punggung lurus yang mengandung hanya satu macam kesatuan
berulang dari satu jenis monomer. Strukturnya
A A A A A A
D D
D D
D D
Ada 3 metode umum dalam preparasi polimer yaitu (Taba, P., 2010)
1. Polimerisasi melalui gugus fngsi.
Dalam polimerisasi ini, reaksi berlangsung antara pasangan gugus-gugus
fungsi yang terdapat pada dua molekul yang berbeda.
2. Polimerisasi melalui ikatan rangkap
Metode preparasi polimer ini secara sederhana merupakan penggabungan
molekul-molekul tidak jenuh melalui ikatan rangkap.
3. Polimerisasi melalui pembukaan ikatan cincin
Unit struktur dari polimer yang dibuat dengan cara ini mempunyai
komposisi yang sama dengan monomer dan secara esensil tidak ada perubahan
posisi relatif atom-atom.
Berdasarkan polimerisasinya maka polimer dapat dibagi dalam dua
katagori yaitu. polimerisasi secara adisi dan kondensasi. Polimerisasi kondensasi
adalah polimer yang terbentuk merupakan hasil reaki kondensasi dua molekul
polifungsional yang merupakan satu molekul polifungsional yang lebih besar lagi
dalam eliminasi satu molekul kecil seperti air. Polimer terbentuk mengandung
kesatuan berulang dan dengan demikian massa molekul relatif bertambah besar
selama reaksi berlangsung. Reaksi akan terus berlangsung sampai hampir semua
pereaksi digunakan, kesetimbangan reaksi dapat digeser ke arah kanan dengan
kontrol reaktan dan produk (Supri dan Hamzah, 2004)
XHO – R - OH + xHOCO - R' – COOH HO- (R-OCO-R'-
COO)xH + (2x-l)H2O
Polimer kondensasi (juga dinamakan polimer seselangkah, step growth
polymer) biasanya dibuat melalui reaksi di antara dua jenis gugus fungsi, dengan
melepas beberapa molekul kecil, seperti air. Unit monomer biasanya di- atau
polifungsi dan monomer biasanya muncul dalam urutan berseling dalam rantai
polimer. Contoh polimer kondensasi adala nilon poliamida, yang dibuat dari 1,6
diaminoheksana (heksametilenadiamina) dan asam heksanadiot (asam diapat)
(Hart, dkk., 2003).
Pada polimerisasi adisi reaksi polimerisasi melibatkan reaksi rantai.
Pembawa rantai dapat berupa ion atau substansi aktif berupa radikal bebas.
Radikal bebas ini dapat terbentuk melalui dekomposisi material yang ttidak stabil
yang disebut inisiator. Radikal bebas memiliki kemampuan untuk melepaskan
ikatan rangkap pada monomer vinil, misalnya metil metakrilat (Supri dan
Hamzah, 2004).
CH2=C( CH3 )-CO-O-CH3
Polimerisasi adisi terbagi atas tiga bagian yaitu polimerisasi adisi radikal
bebas, polimerisasi adisi kationik dan polimerisasi adisi anionik (Hart, dkk.,
2003).
Polimerisasi ini melibatkan tiga proses yaitu inisiasi, propagasi dan
terminasi. Inisiasi adalah pembentukan spesies aktif yang dapat menginisiasi
polimerisasi. Propagasi adalah pembentukan polimer dengan massa molekul
tinggi. Terminasi adalah deaktivasi untuk menghasilkan polimer yang stabil
(Taba, P., 2010).
Sebagai contoh mekanisme polimerisasi adisi dari pembentukan
polietilena (Azizah, 2004) :
a) Inisiasi, untuk tahap pertama ini dimulai dari penguraian inisiator dan adisi
molekul monomer pada salah satu radikal bebas yang terbentuk. Bila kita
nyatakan radikal bebas yang terbentuk dari inisiator sebagai R’, dan molekul
monomer dinyatakan dengan CH2 = CH2.
b) Propagasi, dalam tahap ini terjadi reaksi adisi molekul monomer pada radikal
monomer yang terbentuk dalam tahap inisiasi . Bila proses dilanjutkan, akan
terbentuk molekul polimer yang besar, dimana ikatan rangkap C= C dalam
monomer etilena akan berubah menjadi ikatan tunggal C – C pada polimer
polietilena.
c) Terminasi, dapat terjadi melalui reaksi antara radikal polimer yang sedang
tumbuh dengan radikal mula-mula yang terbentuk dari inisiator
(R’)
CH2 – CH2 + R ? CH2 – CH2 – R
atau antara radikal polimer yang sedang tumbuh dengan radikal polimer
lainnya, sehingga akan membentuk polimer dengan berat molekul tinggi
R–(CH2)n–CH2° + °CH2–(CH2)n–R’ ? R–(CH2)n–CH2CH2–(CH2)n–R’
Beberapa contoh polimer yang terbentuk dari polimerisasi adisi dan
reaksinya antara lain.
1. Polivinil klorida
n CH2 = CHCl ? [ - CH2 – CHCl – CH2 – CHCl – ]n
Vinil klorida polivinil klorida
2. Poliakrilonitril
n CH = CHCN [ - CH – CHCN – ]
1. Polimerisasi Adisi Radikal Bebas
Polimerisasi adisi radikal-bebas memerlikan inisiator radikal, contohnya
adalah benzoil peroksida. Inisiator ini mengurai pada sekitar 80 oC menghasilkan
radikal benzoiloksi. Radikal ini dapat mengawali (menginisiasi) rantai atau dapat
kehilangan karbon dioksida menghasilkan radikal fenil yang juga dapat
mengawali rantai. Polimerisasi ini melibatkan tiga proses yaitu inisiasi, propagasi
dan terminasi (Hart, dkk., 2003).