Pintar Pelajaran Pembagian Terstruktur Mengenai Polimer Sintetis Menurut Jenis Monomernya, Sifat Termal, Dan Reaksi Pembentukannya, Kimia

Klasifikasi Polimer Sintetis Berdasarkan Jenis Monomernya, Sifat Termal, dan Reaksi Pembentukannya, Kimia - Polimer diklasifikasikan menjadi beberapa kelompok antara lain berdasarkan jenis monomernya, sifat termal, dan reaksi pembentukannya.

a. Berdasarkan Jenis Monomernya

Berdasarkan jenis monomernya, polimer, sintetis dibedakan atas homopolimer dan kopolimer.

1) Homopolimer

Homopolimer merupakan polimer yang terdiri dari satu macam monomer, dengan struktur polimer menyerupai berikut.

… – A – A – A – A – A – A … .

Contoh :

2) Kopolimer

Kopolimer merupakan polimer yang tersusun dari dua macam atau lebih monomer.

Contoh :

Polimer Buna S tersusun atas monomer butadiena dan stirena.

Berdasarkan susunan dari monomer-monomernya, kopolimer dibedakan sebagai berikut.

a) Kopolimer acak, ialah 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 bergantian, adalah kopolimer yang mempunyai beberapa satuan ulang yang berbeda dan berselang-seling dalam rantai polimer.

Strukturnya:

… – A – B – A – B – A – B – A – B – …

c) Kopolimer balok (blok), adalah 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, adalah kopolimer yang mempunyai satu macam kesatuan berulang yang melekat pada polimer tulang punggung lurus yang mengandung hanya satu macam kesatuan berulang dari satu jenis monomer.

Strukturnya:

b. Polimer Berdasarkan Sifat Termalnya

Berdasarkan sifat termalnya, polimer dibedakan menjadi dua, yaitu termoplas dan termoset. Bagaimana sifat termoplas dan termoset itu? Coba kau perhatikan plastik. Plastik ialah salah satu bentuk polimer yang sangat mempunyai kegunaan dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa plastik mempunyai sifat-sifat khusus, antara lain lebih gampang larut pada pelarut yang sesuai, pada suhu tinggi akan lunak tetapi akan mengeras kembali jikalau didinginkan dan struktur molekulnya linier atau bercabang tanpa ikatan silang antarrantai. Proses melunak dan mengeras ini sanggup terjadi berulang kali. Sifat ini dijelaskan sebagai sifat termoplas.

Bahan-bahan yang bersifat termoplastik gampang untuk diolah kembali alasannya ialah setiap kali dipanaskan, bahan-bahan tersebut sanggup dituangkan ke dalam cetakan yang berbeda untuk menciptakan produk plastik yang baru. Contoh jenis polimer ini ialah polietilen (PE) dan polivinilklorida (PVC).

Adapun beberapa plastik lainnya mempunyai sifat tidak sanggup larut dalam pelarut apapun, tidak meleleh jikalau dipanaskan, lebih tahan terhadap asam dan basa, jikalau dipanaskan akan rusak dan tidak sanggup kembali menyerupai semula, dan struktur molekulnya mempunyai ikatan silang antar rantai. Polimer menyerupai ini disusun secara permanen dalam bentuk pertama kali mereka dicetak, polimer demikian disebut polimer termosetting.

Plastik-plastik termosetting biasanya bersifat keras alasannya ialah mereka mempunyai ikatan-ikatan silang. Plastik termoset menjadi lebih keras dikala dipanaskan alasannya ialah panas itu menyebabkan ikatan-ikatan silang lebih gampang terbentuk. Bakelit, polimelanin formaldehid dan poliurea formaldehid ialah pola polimer ini. Sekalipun polimer-polimer termosetting lebih sulit untuk digunakan ulang daripada termoplastik, namun polimer tersebut lebih tahan lama.

Polimer ini banyak digunakan untuk menciptakan alat-alat rumah tangga yang tahan panas menyerupai cangkir dan gelas.

Perbedaan sifat-sifat polimer termoplas dan termoset disimpulkan pada Tabel 1.

Tabel 1. Perbedaan Sifat Plastik Termoplas dan Plastik Termoset

Polimer Termoplas	Polimer Termoset
- Praktis direnggangkan	- Keras dan rigid
- Fleksibel	- Tidak fleksibel
- Melunak jikalau dipanaskan	- Mengeras jikalau dipanaskan
- Titik leleh rendah	- Tidak meleleh jikalau dipanaskan
- Dapat dibuat ulang	- Tidak sanggup dibuat ulang

c. Polimer Berdasarkan Reaksi Pembentukannya

Polimerisasi merupakan reaksi kimia di mana monomer-monomer bereaksi membentuk rantai yang besar.

Berdasarkan reaksi pembentukannya, polimerisasi dibedakan atas polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi.

Suatu polimer adisi mempunyai atom yang sama menyerupai monomer dalam unit ulangnya, sedangkan polimer kondensasi mengandung atom-atom yang lebih sedikit alasannya ialah terbentuk produk samping selama berlangsungnya proses polimerisasi.

1) Polimer Adisi

Contoh polimer adisi ialah teflon yang terbentuk dari monomer-monomernya tetrafluoroetilen. Contoh lain ialah monomer etilena mengalami reaksi adisi membentuk polietilena yang digunakan sebagai tas plastik, pembungkus makanan, dan botol.

Perhatikan reaksi polimerisasi adisi berikut.

Monomer-monomer yang mengandung ikatan rangkap dua saling bergabung membentuk rantai panjang.

Produk yang dihasilkan dari reaksi polimerisasi adisi mengandung semua atom dari monomer awal. Makara polimer adisi ialah polimer yang terbentuk dari reaksi polimerisasi disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi dari monomer-monomernya yang membentuk ikatan tunggal. Dalam reaksi ini tidak disertai terbentuknya molekul-molekul kecil seperti H₂O atau NH₃.

Contoh lain dari polimer adisi ialah permen karet yang dibuat dari monomer vinil asetat.

Pada reaksi polimerisasi adisi, umumnya melibatkan reaksi rantai. Mekanisme polimerisasi adisi sanggup dibagi menjadi tiga tahap yaitu:

Tahap inisiasi : yaitu tahap pembentukan pusat-pusat aktif.

Tahap propagasi : yaitu tahap pembentukan rantai melalui adisi monomer secara kontinu.

Tahap terminasi : yaitu tahap deaktivasi pusat aktif.

Perhatikan prosedur polimerisasi adisi pada pembentukan polietilena berikut.

a) Inisiasi

Pada langkah inisiasi, inisiator biasanya mengadisi karbon yang paling kurang tersubstitusi dari monomer yaitu gugus CH₂.

b) Propagasi

Pada tahap propagasi rantai sanggup terjadi dengan cara yang sama menyerupai inisiasi, sehingga unit monomer terhubung secara kepala ke ekor dengan subtituen pada atom karbon yang berseling.

Propagasi rantai sanggup berlanjut dari beberapa ratus hingga beberapa ribu monomer terhubung. Di mana pada tahap ini dipengaruhi faktor yang sama yaitu suhu, tekanan, pelarut, dan konsentrasi monomer.

c) Tahap terminasi (penamatan)

Pada tahap terminasi terjadi dua reaksi penamatan rantai yang umum yaitu penggandengan radikal dan disproporsional radikal dengan reaksi menyerupai berikut.

Adapun pada disporporsional ialah sebagai berikut.

Pada reaksi terminasi, radikal dimusnahkan dan tidak ada radikal gres yang muncul.

2) Polimer Kondensasi

Polimer kondensasi terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer yang sama atau monomer yang berbeda. Pada polimerisasi kondensasi kadang kala disertai dengan terbentuknya molekul kecil seperti H₂O, NH₃, atau HCl. Pada reaksi kondensasi ini, monomer-monomer bereaksi secara eliminasi untuk membentuk rantai. Pada reaksi semacam ini, tiap monomer harus mempunyai dua gugus fungsional.

Pada polimerisasi kondensasi, suatu atom hidrogen dari satu ujung monomer bergabung dengan gugus –OH dari ujung monomer yang lainnya untuk membentuk air. Contoh reaksi polimerisasi kondensasi ialah pembuatan nilon dari monomer yang berbeda yaitu 1,6-diaminoheksana dan asam adipat. Perhatikan reaksi berikut.

Nilon diberi nama berdasarkan jumlah atom karbon pada setiap unit monomer. Oleh alasannya ialah terdapat enam atom karbon di setiap monomer, maka jenis nilon ini disebut nilon 66.

Contoh lain polimerisasi kondensasi ialah dacron, yang digunakan sebagai pakaian dan karpet; pendukung pada tape-audio dan video tape; dan kantong plastik. Monomer yang sanggup mengalami reaksi polimerisasi secara kondensasi ialah monomer-monomer yang mempunyai gugus fungsi menyerupai gugus –OH; –COOH; dan NH₃.

Untuk mengetahui jenis-jenis polimer pada suatu kain ikutilah percobaan berikut.

c. Praktikum Uji Polimer Kain

A. Tujuan

Mengklasifikasikan polimer-polimer kain dengan uji nyala, dan uji kimia.

B. Alat dan Bahan

- 7 jenis sampel kain yang berbeda dengan ukuran 0,5 × 0,5 cm² (A hingga G)

- Pembakar bunsen

- Tabung reaksi dan rak tabung reaksi

- Neraca

- Kaca arloji

- Kertas lakmus merah

- Pengaduk kaca

- Gelas kimia 100 mL

- Pipet volume 10 mL

- Gelas ukur 25 mL

- Gunting tang

- Penjepit tabung reaksi

- Larutan Ca(OH)₂; BaCl₂ 1 M; H₂SO₄ pekat; larutan iodin; CuSO₄ 0,05M; NaOH 3M; dan aseton

C. Cara Kerja

Uji nyala

1. Gunakan gunting tang untuk memegang sepotong kain A di atas nyala api selama 2 detik.
2. Jauhkan kain dari nyala, dan matikan nyala api tersebut sehabis kain terbakar sedikit.
3. Amati bacin melalui hembusan asap dari kain yang terbakar erat hidungmu. Pastikan kain tidak terbakar lebih usang dengan mencelupkannya ke dalam gelas kimia yang berisi air.
4. Catat pengamatanmu dalam tabel, mencakup cara kain terbakar di atas nyala api, bacin yang ditimbulkan, dan karakteristik residu yang tertinggal sehabis terbakar.
5. Ulangi langkah 1 hingga 4 untuk sampel kain B - G
6. Gunakan tabel berikut untuk membantumu identifikasi awal terhadap sampel kain.

Jenis Polimer	Jenis Pembakaran	Bau Pembakaran	Jenis Residu
Sutra dan Wool	Terbakar dan hangus	Rambut	Butiran yang sanggup diremukkan
Cotton	Terbakar dan hangus	Kertas	Abu
Nilon, poliester, asetat atau akrilat	Terbakar dan hangus	Bahan kimia	Butiran plastik

Uji Kimia

1. Uji nitrogen.

Masukkan sepotong kain ke dalam tabung reaksi dan tambahkan 1 gram Ca(OH)₂. Dengan memakai penjepit tabung, panaskan tabung tersebut sambil memegang sepotong kertas lakmus merah dengan gunting tang di atas ekspresi tabung. Jika kertas lakmus berubah warna biru, berarti ada unsur nitrogen. Jenis kain yang mengandung unsur nitrogen hanya kain sutra, wool, nilon, dan akrilat.

2. Uji sulfur.

Celupkan sepotong kain ke dalam 10 mL NaOH 3 M di dalam tabung reaksi, dan panaskan dengan hati-hati hingga mendidih. Dinginkan larutan tersebut, tambahkan 30 tetes larutan BaCl₂ dan amati apakah terbentuk endapan atau tidak. Jenis kain mengandung welirang hanya wool sehingga menunjukkan endapan barium sulfida.

3. Uji selulosa.

Masukkan sepotong kain ke dalam gelas kimia, tambahkan kira-kira 2 mL H₂SO₄ pekat. Selanjutnya dengan hati-hati tuangkan isinya ke dalam gelas kimia lain yang mengandung 10 tetes larutan iodin dalam 25 mL air. Kain cotton menunjukkan warna biru bau tanah selama 1 hingga 2 menit dan kain asetat menunjukkan warna selama 1 hingga 2 jam (perhatian : pegang gelas kimia yang mengandung asam sulfat dengan hati-hati).

4. Uji protein.

Masukkan sepotong kain di atas beling arloji, dan tambahkan 10 tetes CuSO₄ 0,05 M. Tunggu selama 5 menit, kemudian masukkan kain tersebut dengan gunting tang ke dalam larutan NaOH 3 M di dalam tabung reaksi selama 5 detik. Jika uji protein nyata maka akan terbentuk warna violet bau tanah di atas kain-kain tersebut. Kain sutra dan wool merupakan polimer protein.

5. Uji asam formiat.

Masukkan sedikit kain ke dalam tabung reaksi. Lakukan uji dalam lemari asam dengan menambahkan 1 mL asam formiat dalam tabung dan mengaduk dengan pengaduk. Amati, apakah kain tersebut larut dalam larutan asam formiat atau tidak. Kain sutra, asetat dan nilon larut dalam asam formiat.

6. Uji aseton.

Masukkan sepotong kain ke dalam 1 mL aseton di dalam tabung reaksi, aduk dengan batang pengaduk. Amati, apakah kain itu larut atau tidak. Hanya kain asetat yang larut dalam aseton. (Perhatian: hati-hati dalam melaksanakan uji ini selama masih ada nyala).

D. Hasil Percobaan

Uji Nyala

Sampel	Jenis Pembakaran	Bau Pembakaran	Jenis Residu
A B C D E F G

Uji Kimia

Sampel	Nitrogen	Sulfur	Selulosa	Protein	Asam Formiat	Aseton
A B C D E F G

E. Analisa Data

1. Bagaimana kesimpulan mengenai cara terbakarnya polimer dan polimer sintetis alam?
2. Mengapa dalam uji welirang perlu ditambahkan NaOH dan dipanaskan sebelum penambahan BaCl₂?
3. Berdasarkan data yang kau peroleh dari uji nyala dan uji kimia, tentukan jenis kain yang digunakan dalam percobaan ini!

Anda kini sudah mengetahui Klasifikasi Polimer Sintetis. Terima kasih anda sudah berkunjung ke Perpustakaan Cyber.

Referensi :

Sukmanawati, W. 2009. Kimia 3 : Untuk SMA/ MA Kelas XII. Pusat Perbukuan, Departemen Pendidikan Nasional, Jakarta, p. 266.