Pengertian polimer
Suatu molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang molekul kecil yang terikat melalui ikatan kimia disebut (poly = banyak; mer = bagian). Suatu polimer akan terbentuk bila seratus atau seribu unit molekul yang kecil yang disebut , saling berikatan dalam suatu rantai. Jenis-jenis monomer yang saling berikatan membentuk suatu polimer terkadang sama atau berbeda.
Sifat polimer
Sifat termal
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.
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.
Penggolongan Polimer
Polimer Berdasarkan Asalnya
Berdasarkan asalnya, polimer dibedakan atas polimer alam danpolimer buatan.Polimer alam telah dikenal sejak ribuan tahun yanglalu, seperti amilum, selulosa, kapas, karet, wol,
dan sutra.Polimer alam lain adalah polisakarida, selulosa dan lignin yang merupakan bahan dari kayu.
Polimer buatandapat berupa polimer regenerasi dan polimer sintetis.Polimerregenerasi adalah polimer alam yang dimodifikasi.Contohnya rayon, yaituserat sintetis yang dibuat dari kayu (selulosa).Polimer sintetis adalahpolimer yang dibuat dari molekul sederhana (monomer) dalam pabrik.
Polimer Berdasarkan Jenis Monomernya
Berdasarkan jenis monomernya, polimer dibedakan atashomopolimer dan kopolime
Homopolimer merupakan polimer yang terdiri dari satu macam monomer, dengan struktur polimer. . . – A – A – A – A – A – A –. . .
Salah satu contoh pembentukan homopolimer dari polivinil kloridaadalah sebagai berikut.
Kopolimer merupakan polimer yang tersusun dari dua macam atau lebih monomer. Contoh : dacron tersusun dari monomer asam tereftalat dan etanadiol. Contoh kapolimer yang lain adalah saran, polietilena tereftalat, bakelit, nilon, dan karet nitril.
Berdasarkan sifatnya, polimer dapat digolongkan menjadi termoplastik dan termoset
Polimer termoplastik, yaitu polimer yangbersifat kenyal (liat) apabiladipanaskan dan dapat dibentuk menurut pola yang diinginkan. Setelah pendinginan,polimer kehilangan sifat kenyal dan mempertahankan bentuknya yang baru.
Polimer termoset, yaitu polimer yang pada mulanya kenyal tatkala dipanaskan, tetapi sekali didinginkan tidak dapat diuraikan lagi.
Reaksi polimerisasi
Reaksi polimerisasi adalah reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana (monomer) menjadi polimer (makromolekul). Reaksi polimerisasi dibedakan menjadi dua macam, yaitu sebagai berikut.
-
Polimerisasi adisi
Polimerisasi adisi adalah penggabungan molekul-molekul yang berikatan rangkap membentuk rantai molekul yang panjang (polimer). Polimerisasi adisi dapat berlangsung dengan bantuan katalisator.Reaksi polimerisasi adisi banyak dimanfaatkan pada industri plastik dan karet.
Polimerisasi kondensasi
Polimerisasi kondensasi adalah reaksi antara dua gugus fungsional pada molekul-molekul monomer yang berinteraksi membentuk polimer dengan melepaskan molekul kecil (H2O, NH3).
Kegunaan Polimer
Kegunaan polimer dalam kehidupan sehari-hari adalah sebagai berikut :
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.
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.
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.
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.
Karet Sintetik
Karet Sintetik yang terkenal adalah Styrene Butadiene Rubber (SBR), suatu polimer yang terbentuk dari reaksi polemerisasi antara stirena dan 1,3-butadiena. Karet sintetik ini banyak digunakan untuk membuat ban kendaraan karena memiliki kekuatan yang baik dan tidak mengembang apabila terkena minyak atau bensin.
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.
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.
Dampak penggunaan polimer dan penanganan limbah polimer
Penggunaan polimer sintetis terutama plastik dapat menimbulkan masalah. Meskipun tidak beracun pembuangan limbah pabrik sangat mencemari tanah karena tidak terurai oleh mikroorganisme. Pembakaran plastik dan karet dapat mencemari udara karena menghasilkan gas-gas yang bersifat racun korosi seperti HCl, oksida-oksida belerang dan oksida-oksida karbon. Untuk mencegah pencemaran akibat limbah polimer dapat dilakukan daur ulang. Limbah plastik dikumpulkan, dipisahkan, dilelehkan, dan dibentuk ulang menjadi bentuk-bantuk lain yang bermanfaat. Selain dengan daur ulang, perlu dikembangkan jenis plastik yang terbiodegradasi agar tidak menimbulkan pencemaran lingkungan.
Materi Pengayaan
Pembuatan Plastik dari kentang
Beberapa kentang mentah dicuci bersih, lalu diparut hingga agak halus. Parutan kentang itu dicampur air secukupnya dan diulek agar lebih halus.
Parutan kentang disaring untuk membuang airnya sehingga hanya tersisa endapan putih, yakni sari pati kentang. Sari pati kentang ini lalu dicuci lagi dan kembali disaring. Tunggu hingga mengendap.
Endapan berupa tepung pati kentang ini lalu dicampur HCL atau asam cuka atau cuka dapur, gliserin, dan air secukupnya. Lalu, campuran pati kentang, HCL, gliserin, dan air ini dipanaskan di atas api sedang selama 15 menit sambil terus diaduk. Hasilnya akan seperti gel berwarna putih.
Gel dari sari pati kentang ini lalu ditetesi NaOH (natrium hidroksida) atau soda api, setetes demi setetes, lalu dites dengan ditempelkan ke kertas lakmus warna pink. Jika kertas lakmus itu berubah warna menjadi merah, tetesan soda api harus ditambah. Sampai kertas lakmusnya berwarna biru atau hijau.
Jika gel yang ditetesi NaOH saat dites di kertas lakmus warna pink berubah menjadi biru atau hijau, gel ini siap menjadi plastik. Gel lalu siap dibentuk atau dituang di cetakan dan dijemur selama beberapa jam atau paling lama sehari sampai mengering. Setelah mengering, gel itu berubah menjadi plastik bening.