kimia


Polimer merupakan makromolekul yang tersusun atas monomer-monomer. Bahan-bahan polimer yang dijumpai sehari-hari antara lain plastik, karet nilon, polisakarida, dan protein.

Suatu polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Sekalipun biasanya merupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA.

Meskipun istilah polimer lebih populer menunjuk kepada plastik, tetapi polimer sebenarnya terdiri dari banyak kelas material alami dan sintetik dengan sifat dan kegunaan yang beragam. Bahan polimer alami seperti shellac dan amber telah digunakan selama beberapa abad. Kertas diproduksi dari selulosa, sebuah polisakarida yang terjadi secara alami yang ditemukan dalam tumbuhan. Biopolimer seperti protein dan asam nukleat memainkan peranan penting dalam proses biologi.

Sekarang ini utamanya ada enam komoditas polimer yang banyak digunakan, mereka adalah polyethylene, polypropylene, polyvinyl chloride, polyethylene terephthalate, polystyrene, dan polycarbonate. Mereka membentuk 98% dari seluruh polimer dan plastik yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari.

Masing-masing dari polimer tersebut memiliki sifat degradasi dan ketahanan panas, cahaya, dan kimia.

Klasifikasi Polimer:

A.Berdasarkan sumbernya:

1. Polimer alam yaitu polimer yang terdapat di alam.Misal karet alam

2. Polimer buatan yaitu polimer yang disintetik dan tidak terdapat di alam.Misal PVC,Nilon.

B.Berdasarkan cara pembentukannya:

1. Polimer adisi yaitu polimer yang terbentuk dari ikatan langsung monomernya. Misal:PVC, Teflon.

2. Polimer kondensasi yaitu polimer yang terbentuk dari penggabungan monomer dengan melepas H2O. Misal Protein, Nilon, Bakelit.

C.Berdasarkan jenis monomer

1. Homopolimer yaitu polimer yang tersusun dari monomer pembentuk sejenis. Misal:Karet alam adalah polimer isoprena

2. Kopolimer yaitu polimer yang terbentuk dari monomer pembentuk berbeda. Misal Nilon-66 (asam adipat+heksametilen diamin), bakelit(metil tereftalat+etilen glikol)

Beberapa Polimer beserta monomernya dan kegunaanya:

1. Polietilena(Etena) =Plastik pembungkus

Poli(etena) berkepadatan rendah: LDPE

Pembuatan dalam skala produksi

Seperti halnya pembuatan polimer lainnya yang akan dijelaskan di halaman ini, pembuatan LDPE merupakan sebuah contoh dari polimerisasi adisi.

Reaksi adisi adalah sebuah reaksi dimana dua atau lebih molekul bergabung membentuk satu produk tunggal. Selama polimerisasi etena, ada ribuan molekul etena yang bergabung bersama membentuk poli(etena) – umumnya disebut politena.

Jumlah molekul yang bergabung sangat bervariasi, tetapi biasanya berkisar antara 2000 sampai 20000.

Kondisi-kondisi

Suhu:

sekitar 200°C

Tekanan:

sekitar 2000 atmosfir

Inisiator:

sedikit oksigen sebagai zat pengganggu kemurnian

Sifat-sifat dan kegunaan

Poli(etena) berkepadatan banyak cabang di sepanjang rantai hidrokarbon, dan ini mencegah rantai tersebut berdekatan satu sama lain dalam susunan yang rapi. Daerah-daerah pada poli(etena) yang ditempati oleh rantai-rantai yang saling berdekatan satu sama lain dan terkemas secara beraturan dikatakan berhablur (kristalin). Apabila rantai-rantai bercampur baur, maka daerah tersebut dikatakan amorf. Poli(etena) berkepadatan rendah memiliki banyak daerah amorf.

Sebuah rantai terikat dengan rantai lain di dekatnya melalui gaya dispersi Van der Waals. Gaya tarik tersebut akan semakin besar jika rantai-rantai tersebut saling berdekatan satu sama lain. Daerah-daerah amorf dimana rantai-rantai tidak terkemas secara beraturan dapat mengurangi efektifitas gaya tarik Van der Waals sehingga juga mengurangi titik lebur dan kekuatan polimer. Daerah amorf ini juga akan mengurangi kepadatan polimer (sehingga disebut “poli(etena) berkepadatan rendah”).

Poli(etena) berkepadatan rendah biasa digunakan untuk barang-barang umum seperti tas plastik dan material-material serupa lainnya yang fleksibel dan berkekuatan rendah.

Poli(etena) berkepadatan tinggi: HDPE

Pembuatan dalam skala produksi

Polimer ini dibuat dalam kondisi yang sedikit berbeda dengan poli(etena) berkepadatan rendah.

Kondisi-kondisi

Suhu:

sekitar 60°C

Tekanan:

rendah – beberapa atmosfir

Katalis:

Katalis Ziegler-Natta atau senyawa-senyawa logam lainnya

Katalis Ziegler-Natta adalah campuran antara senyawa-senyawa titanium seperti titanium(III) klorida, TiCl3, atau titanium(IV) klorida, TiCl4, dan senyawa-senyawa aluminium seperti aluminium trietil, Al(C2H5)3. Masih banyak katalis lain yang terus dikembangkan.

Katalis-katalis ini bekerja melalui mekanisme yang sangat berbeda dengan proses bertekanan tinggi yang digunakan untuk membuat poli(etena) berkepadatan rendah. Rantai-rantai terbentuk dengan cara yang jauh lebih terkontrol (jauh lebih tidak acak).

Sifat-sifat dan kegunaan

Poli(etena) berkepadatan tinggi memiliki cabang yang sangat sedikit di sepanjang rantai-rantai hidrokarbon – kristalinisasinya sebesar 95% atau lebih. Pengemasan cabang yang lebih baik ini berarti bahwa gaya tarik Van der Waals antara rantai-rantai lebih besar sehingga plastik lebih kuat dan memiliki titik lebur yang lebih tinggi. Kepadatannya juga lebih tinggi karena pengemasan yang lebih baik dan jumlah ruang yang tidak terpakai dalam struktur lebih kecil.

Poli(etena) berkepadatan tinggi biasa digunakan untuk membuat barang-barang seperti botol susu plastik dan wadah-wadah yang serupa, baskom cuci, pipa plastik dan sebagainya. Biasanya terdapat huruf-huruf HDPE di dekat simbol daur-ulang pada produk-produk tersebut.

1. Polipropilena(Propena) =Karung plastik

Poli(propena) (polipropilena): PP

Poli(propena) dibuat dalam skala produksi dengan menggunakan katalis Ziegler-Natta dan katalis-katalis moderen lainnya. Ada tiga jenis struktur poli(propena) yang perlu anda ketahui, tapi kita mulai membahas dari awal dengan sebuah struktur umum yang memenuhi ketiga variasi struktur tersebut.

Struktur umum

Jika hanya disebutkan struktur poli(propena) saja tanpa rincian lebih lanjut, maka kita sudah bisa mereka struktur yang dimaksud.

Struktur yang perlu dipikirkan adalah bentuk propena seperti terlihat di sebelah kanan gambar berikut:

Sekarang buat bentuk ini berjejer dalam sebuah baris dan gabungkan. Perlu diperhatikan bahwa ikatan-ikatan rangkap semuaya akan diganti dengan ikatan tunggal selama proses berlangsung.

Jika dituliskan dalam bentuk persamaan sederhana, biasanya ditulis sebagai berikut:

Tiga variasi struktur poli(propena)

Anda perlu mengingat bahwa diagram-diagram di atas adalah diagram 2-dimensi. Rantai-rantai poli(propena) yang sesungguhnya adalah 3-dimensi. Ada tiga struktur poli(propena) yang berbeda tergantung pada bagaimana gugus CH3 tertata dalam ruang.

Ketiga struktur tersebut disebut poli(propena) isotaktis, ataktis dan sindiotaktis. Versi struktur yang umum digunakan adalah poli(propena) isotaktis.

Poli(prena) isotaktis

Beberapa rantai poli(propena) isotaktis terlihat seperti gambar berikut:

Pada struktur ini, gugus CH3 tertata dengan tatanan yang sangat beraturan sehingga memungkinkan rantai-rantai untuk saling berdekatan satu sama lain sehingga memaksimalkan jumlah ikatan Van der Waals diantara rantai-rantai tersebut. Ini berarti bahwa poli(propena) isotaktis cukup kuat baik sebagai benda padat maupun jika dibuat dalam bentuk serat.

Struktur ini merupakan bentuk poli(propena) yang paling umum, yang biasa digunakan untuk membuat wadah dan tali plastik. Biasanya terdapat huruf-huruf PP di dekat simbol daur-ulang pada produk-produk tersebut.

Poli(propena) ataktis

Pada poli(propena) ataktis, gugus CH3 diorientasikan secara acak di sepanjang rantai.

Kurangnya keteraturan membuat rantai-rantai saling berdekatan satu sama lain sehingga gaya-tarik Van der Waals diantara rantai-rantai tersebut lebih lemah. Poli(propena) ataktis jauh lebih halus dengan titik lebur yang lebih rendah.

Poli(propena) ataktis terbentuk sebagai sebuah produk limbah selama pembuatan poli(propena) isotaktis dan kegunaannya terbatas. Sebagai contoh, poli(propena) ataktis digunakan pada cat jalan, digunakan dalam material atap seperti “lembar atap”, dan pada beberapa penutup atau perekat.

Poli(propena) sindiotaktis

Poli(propena) sindiotaktis merupakan sebuah material yang relatif baru dan merupakan poli(propena) lain yang rantai-rantainya tertata beraturan. Dalam strukturnya, setiap gugus CH3 diorientasikan dengan cara yang sama.

Adanya keteraturan ini berarti bahwa rantai-rantai bisa saling berdekatan, dan gaya tarik Van der Waals akan cukup kuat. Akan tetapi, gaya tarik tidak sama kuatnya dengan yang terdapat pada poli(propena) isotaktis. Ini menjadikan poli(propena) sindiotaktis lebih halus dan memiliki titik lebur yang lebih rendah.

Karena poli(propena) sindiotaktis relatif baru, kegunaannya masih terus berkembang – sebagai contoh, digunakan dalam lapisan plastik tipis untuk membungkus makanan. Ada juga yang digunakan dalam bidang kedokteran – misalnya, dalam tabung-tabung kedokteran dan untuk tas-tas dan kantong obat. Masih banyak kegunaan potensial lainnya – baik secara sendiri, maupun dalam bentuk campuran dengan poli(propena) isotaktis.

1. PVC(Vinil Klorida) =Pipa paralon

Poli (kloroetena) umumnya dikenal sebagai singkatan dari huruf-huruf pertama

dari nama lamanya yaitu PVC.

Struktur

Poli(kloroetena) dibuat dengan polimerisasi kloroetena, CH2=CHCl. Pembetukan strukturnya tidak jauh beda dengan pembentukan struktur poli(propena) (lihat diatas). Selama anda menggambarkan molekul kloroetena dengan benar, maka strukturya akan terlihat sangat bagus.

Dalam bentuk persamaan biasanya dituliskan sebagai:

Tidak jadi masalah pada atom karbon mana dalam molekul awal klorin ditempatkan. Yang penting anda konsisten menuliskannya pada kedua sisi persamaan reaksi.

Proses polimerisasi utamanya menghasilkan molekul-molekul polimer ataktis – dimana atom-atom klorin berorientasi secara acak di sepanjang rantai. Strukturnya tidak berbeda degan poli(propena) ataktis – cukup ganti gugus CH3 pada poli(propena) ataktis dengan atom klorin.

Karena atom-atom klorin menonjol keluar dari rantai secara acak, dan karena ukuranya yang besar, maka sulit bagi rantai-rantai tersebut untuk berdekatan. Poli(kloroetena) bersifat amorf dan hanya memiliki sedikit daerah kristalin (berhablur).

Sifat-sifat dan kegunaan

Biasanya, polimer-polimer amorf lebih fleksibel dibanding polimer-polimer kristalin karena gaya tarik antara ranta-rantainya cenderung lebih lemah. Akan tetapi, poli(kloroetena) murni cenderung agak keras dan kaku.

Ini disebabkan oleh adanya interaksi dipol-dipol tambahan akibat polaritas ikatan karbon-klorin. Klorin jauh lebih elektronegatif dibanding karbon, sehingga menarik elektron-elektron dalam ikatan ke arahnya. Ini menjadikan atom-atom klorin sedikit engatif dan karbon sedikit positif.

Dipol-dipol permanen ini menambah gaya tarik akibat dipol-dipol sementara yang menghasilkan gaya-gaya dispersi.

Plasticiser biasa ditambahkan ke dalam poli(kloroetena) untuk mengurangi keefektifan gaya tarik ini dan membuat plastik lebih fleksibel. Semakin banyak plasticizer yang ditambahkan, semalin fleksibel plastik tersebut.

Poly(kloroetena) digunakan untuk membuat banyak barang-barang seperti pipa air, jendela plastik, insulasi kabel listrik, tikar untuk lantai dan untuk keperluan lain, alas kaki, pakaian, dan sebagainya.

1. Teflon(Tetrafluoroetena) =Pelapis panci anti lengket

Polimer ini memiliki nama dagang Teflon atau Fluon.

Struktur

Secara struktural, PTFE mirip seperti poli(etena) kecuali bahwa masing-masing hidrogen dalam struktur diganti dengan sebuah atom fluorin.

Rantai-rantai PTFE cenderung terkemas dengan baik dan PTFE cukup berhablur (kristalin). Karena atom-atom fluorin, ranta-rantainya juga mengandung lebih banyak elektron (dengan panjang yang sama) dibanding rantai poli (etena) yang sebanding. Jika pengemasan yang baik dikombinasikan dengan elektron-elektron ekstra yang ada maka gaya dispersi Van der Waals akan lebih kuat dibanding pada poli(etena) sekalipun yang berkepadatan tinggi.

Sifat-sifat dan kegunaan

PTFE memiliki titik lebur yang relatif tinggi (dikarenakan oleh kekuatan gaya tarik antara rantai-rantainya) dan sangat resisten terhadap serangan kimia. Rantai karbon begitu melekat pada atom-atom fluorin sehingga tidak ada yang bisa mencapainya untuk bereaksi dengannya. Ini bermanfaat dalam industri kimia dan dalam industri makanan untuk melapisi wadah dan membuat wadah-wadah tersebut kebal terhadap hampir segala sesuatu yang dapat membuatnya korosi.

Yang tak kalah pentingnya bahwa PTFE juga memiliki sifat anti-lengket yang sangat baik – sifat inilah yang menyebabkan PTFE paling banyak digunakan dalam peralatan dapur dan perkebunan yang tidak-melengket. Dengan sifat ini juga, PTFE bisa digunakan pada barang-barang seperti bantalan antigesekan.

1. Akrilat(Metil akrilat) =Kaca jendela pesawat
2. Bakelit(metanal+fenol) =alat-alat listrik
3. Dakron(metil tereftalat+etilen glikol)=Serat tekstil
4. Karel alam (isoprena) =Pembuatan ban
5. SBR(Stirena+1,3 Butadiena) =Tapak kembangan ban mobil

Dampak Penggunaan Polimer Sintetik Terhadap Kesehatan Dan Lingkungan

Industri polimer sintetik dewasa ini berkembang sangat pesat, sehingga menghasilkan produk-produk yang membuat kehidupan bertambah praktis dan nyaman Selain harganya relatif murah, bahan plastik juga tahan lama. Bahkan plastik dianggap sebagi simbol kemajuan zaman.. Namun penggunaannya yang luas di berbagai segi kehidupan ternyata dapat menimbulkan dampak negatif bagi lingkungan. Ini karena pada umumnya polimer sintetik tersebut sukar diuraikan oleh mikroorganism (nonbiodegradable). Barang-barang yang sudah tidak dipakai lagi akan menumpuk dalam bentuk sampah yang tidak dapat membusuk.

Beberapa jenis plastik dapat didaur ulang , namun sebagian tidak dapat.

Melimpahnya sampah polimer sintetik dapat menimbulkan pencemaran lingkungan baik perairan maupun daratan. Aliran sungai tersumbat akibat sampah plastik yang bertumpuk, sehingga menurunkan kadar oksigen dalam air, Pembuangan sampah plastik ke tanah menimbulkan dampak yang serius,. Misalnya jenis kemasan yang terbuat dari styrofoam, kemasan ringan berwarna putih yang banyak digunakan untuk’fast food.’ .

Styrofoam penggunaannya hanya beberapa menit, waktu antara kemasan diambil dari tumpukan, diisi makanan, lalu makanan disantap, hanya memerlukan waktu beberapa menit. Tetapi setelah itu, sampah styrofoam nya akan tinggal di lingkungan selama beratus-ratus tahun tidak teruraikan oleh bakteri .

Oleh karena itu seringkali sampah dibakar untuk menghindari pencemaran tanah dan air di lingkungan .Namun pembakaran sampah plastik justru dapat mengancam kesehatan karena plastik yang dibakar akan mengeluarkan asap toksik yang apabila dihirup dapat menyebabkan terjadinya gangguan keseimbangan hormon estrogen manusia, mengakibatkan kerusakan kromosom dan menyebabkan bayi-bayi lahir dalam kondisi cacat..

Dampak penggunaan plastik terhadap kesehatan adalah terjadinya kontaminasi makanan akibat bahan-bahan lain yang ditambahkan pada pembuatan plastik . Contohnya : sebagian besar plastik seperti PVC, agar tidak bersifat kaku dan rapuh ditambahkan dengan suatu bahan pelembut (plasticizers). Bahan pelembut ini antara lain : epoxidized soybean oil (ESBO), di(2-ethylhexyl)adipate (DEHA), dan bifenil poliklorin (PCB) yang digunakan dalam industri pengepakan dan pemrosesan makanan, aseil tributilsitrat (ATBC) dan di(-2ethylhexyl) phtalat (DEHP) yang digunakan dalam industri pengepakan film. Beberapa bahan pelembut seperti PCB sekarang sudah dilarang pemakaiannya karena bersifat karsinogenik (menimbulkan kematian jaringan dan kanker pada manusia). Di Jepang, keracunan PCB menimbulkan penyakit yang dikenal sebagai yusho. Tanda dan gejala dari keracunan ini berupa pigmentasi pada kulit dan benjolan-benjolan, gangguan pada perut, serta tangan dan kaki lemas. Sedangkan pada wanita hamil, mengakibatkan kematian bayi dalam kandungan serta bayi lahir cacat.

Plastik PVC yang menggunakan bahan pelembut DEHA dapat mengkontaminasi makanan dengan mengeluarkan bahan pelembut ini ke dalam makanan. Berdasarkan hasil uji pada hewan, DEHA dapat merusakkan sistem reproduksi, dapat mengakibatkan janin yang cacat, dan kanker. Badan Pengawas Obat dan Makanan Eropa telah membatasi ambang batas DEHA yang masih aman bila terkonsumsi, yaitu 18 bpj (bagian per sejuta). Lebih dari itu dianggap berbahaya untuk dikonsumsi.

Untuk menghindari bahaya yang mungkin terjadi jika setiap hari kita terkontaminasi oleh DEHA, maka sebaiknya kita mencari alternatif pembungkus makanan lain yang tidak mengandung bahan pelembut, seperti plastik yang terbuat dari polietilena atau bahan alami (daun pisang misalnya).

Mainan anak yang terbuat dari plastik yang diberi zat tambahan ftalat (DEHP)agar mainan menjadi lentur juga dapat menimbulkan masalah. Hasil penelitian ilmiah yang dilakukan para pakar kesehatan di Uni Eropa menyebutkan bahwa bahan kimia ftalat banyak menyebabkan infeksi hati dan ginjal, bila termakan. Oleh karena itu Komisi Eropa melarang penggunaan ftalat untuk bahan pembuatan mainan anak.

Kontaminasi zat warna plastik dalam makanan dapat terjadi bila kantong plastik hitam (kresek) digunakan untuk membungkus makanan dalam keadaan panas, (misalnya : pisang goreng, tahu goreng dan lain-lain). Zat pewarna hitam ini kalau terkena panas bisa terurai menjadi bentuk radikal bebas yang . dapat bereaksi di dalam tubuh, atau terakumulasi, sehingga dalam jangka panjang terjadi perkembangan sel tubuh yang tidak terkontrol seperti pada penyakit kanker.

Styrofoam yang sering digunakan orang untuk membungkus makanan atau untuk kebutuhan lain juga dapat menimbulkan masalah. Hasil survei di AS pada tahun 1986 menunjukkan bahwa 100% jaringan lemak orang Amerika mengandung styrene yang berasal dari styrofoam. Penelitian dua tahun kemudian menyebutkan kandungan styrene yang sudah mencapai ambang batas. Akibat terpapar styrene dalam jangka panjang bisa memunculkan gejala gangguan saraf, seperti kelelahan, gelisah, sulit tidur, dan anemia.

3 thoughts on “kimia

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s