POLIMER
Saat ini pemanfaatan polimer sudah meliputi berbagai aspek kehidupan. Polimer dapat dimanfaatkan antara lain sebagai bahan pengemas, pembuatan mainan anak-anak, tekstil, alat-alat rumah tangga, alat transportasi, alat elektronik, dan alat-alat kedokteran. Industri-industri polimer berkembang pesat selama beberapa puluh tahun terakhir, bahkan industri polimer dapat dipandang sebagai industri dasar dalam Negara industri.
Faktor utama yang menyebabkan pesatnya industri polimer antara lain:
- v Bahan-bahan polimer dapat memenuhi spektrum luas dari kehidupan.
- v Harganya relatif murah.
- v Kualitasnya dapat ditingkatkan lewat pengubahan struktur kimia,
- v penambahan aditif seperti pengisi, penstabil dan pewarna.
- v Dapat dicampur dengan polimer lain, sehingga menghasilkan bahanbahan sesuai dengan yang dikehendaki.
Pemanfaatan polimer dalam kehidupan tergantung sifat polimer, yang antara lain ditentukan oleh massa molekul relatif, temperatur transisi gelas dan titik leleh. Pada umumnya menurut bentuk penggunaannya polimer dikelompokkan sebagai serat, elastomer, plastik, pelapis permukaan (cat), bahan perekat (adhesive). Dalam setiap bentuk penggunaan polimer tersebut, hampir semua polimer yang digunakan harus terlebih dahulu dicampurkan dengan zat-zat lain. Biasanya lebih dari satu zat yang dicampurkan sebelum polimer tersebut digunakan sebagai hasil akhir. Zat-zat penambah ini dikenal sebagai zat aditif polimer. Pemilihan zat aditif disesuaikan dengan kebutuhan yang dikehendaki. Zat aditif yang ditambahkan biasanya sebagai penstabil, pewarna, anti api, bahan pengisi, pengeras, dan lain-lain.
Bentuk-bentuk Polimer yang Digunakan dalam Kehidupan
Bentuk-bentuk polimer yang banyak digunakan dalam kehidupan, antara lain serat,
elastomer (karet) dan plastik.
- Serat
Serat adalah polimer yang perbandingan panjang terhadap diameter molekulnya kira-
kira 100:1. Sifat serat ditentukan oleh struktur makromolekul dan teknik produksinya.
Supaya dapat dibuat menjadi serat, polimer harus memenuhi persyaratan sebagai
berikut:
* Polimer harus linier dan mempunyai berat molekul lebih dari 10. 000, tetapi tidak
boleh terlalu besar karena sukar untuk dilelehkan atau dilarutkan
* Molekul harus simetris dan dapat mempunyai gugus-gugus samping yang besar yang
dapat mencegah terjadinya susunan yang rapat
* Polimer harus memberi kemungkinan untuk mendapatkan derajat orientasi yang
tinggi, yang dengan cara penarikan mempunyai kekuatan serat yang tinggi dan
kurang elastik.
* Polimer harus mempunyai gugus polar yang letaknya teratur untuk mendapatkan
kohesi antar molekul yang kuat dan titik leleh yang tinggi.
* Mudah diberi zat warna, apabila serat diberi zat warna maka sifat fisika serat tidak
boleh mengalami perubahan yang mencolok dan warna bahan makanan jadinya harus
tetap tahan terhadap cahaya dan pencucian.
Sejarah perkembangan serat sintetis dimulai dengan dibuatnya serat poliamida oleh
Dupont pada tahun 1938 dengan nama nilon, dan oleh IG Farben pada tahun 1939
dengan nama perlon. Serat dapat juga diperoleh dari hasil pengolahan selulosa secara
kimiawi. Selulosa merupakan serat alami dan merupakan bagian terbesar yang
terdapat dalam tumbuhtumbuhan. Serat diperoleh dari hasil pengolahan selulosa
adalah rayon. Serat banyak digunakan dalam industri tekstil. Dengan ditemukannya
beberapa macam serat sintetis, perkembangan selanjutnya diarahkan pada
memperbaiki cara pembuatan dan pengubahan bahan serat untuk mendapatkan
kualitas hasil akhir yang lebih baik. Serat poliamida (nilon) mempunyai banyak jenis
antara lain: nilon 66, nilon 6, nilon 610, nilon 7, nilon 11 (krislan). Nomor yang ada di
belakang nama nilon menunjukkan jumlah atom karbon monomer pembentuknya.
- Elastomer (karet)
Proses lain yang sering terjadi pada gabungan reaksi dengan reaksi adisi atau reaksi
kondensasi merupakan gabungan/ikatan bersama dari banyak rantai polimer. Hal ini
disebut ikatan silang, dan ikatan silang ini memberikan kekuatan tambahan terhadap
polimer. 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 10, karet
alam merupakan polimer adisi alam yang paling penting. Karet disadap dari pohon
karet dalam bentuk suspensi di dalam air yang disebut lateks.
kondensasi merupakan gabungan/ikatan bersama dari banyak rantai polimer. Hal ini
disebut ikatan silang, dan ikatan silang ini memberikan kekuatan tambahan terhadap
polimer. 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 10, karet
alam merupakan polimer adisi alam yang paling penting. Karet disadap dari pohon
karet dalam bentuk suspensi di dalam air yang disebut lateks.
Gambar 10 Karet alam dan karet sintetis Lateks atau karet alam yang dihasilkan dari
pohon karet bersifat lunak/lembek dan lengket bila dipanaskan
Gambar 11. Permen karet mengandung karet stirenabutadiena sintesis
Bila sepotong vulkanisir, karet yang berikatan silang Seperti pita karet diulur kemudian
dilepas, maka ikatan silang itu akan menarik rantai-rantai polimer kembali ke bentuk
semula. Tanpa proses vulkanisasi,rantai-rantai polimer tersebut akan meluncur lepas ke
satu monomer yang lainnya. 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.
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.
- Plastik Meskipun istilah plastik dan polimer seringkali dipakai secara sinonim, namun tidak berarti semua polimer adalah plastik. Plastik merupakan polimer yang dapat dicetak menjadi berbagai bentuk yang berbeda. Umumnya setelah suatu polimer plastik terbentuk, polimer tersebut dipanaskan secukupnya hingga menjadi cair dan dapat dituangkan ke dalam cetakan. Setelah penuangan, plastik akan mengeras jika plastik dibiarkan mendingin. Perhatikan Gambar 12, sebuah meja dari plastik yang dibuat dengan cara cetakan.
o Umumnya kuat namun ringan.
o Secara kimia stabil (tidak bereaksi dengan udara, air, asam, alkali dan berbagai zat kimia lain).
o Merupakan isolator listrik yang baik.
o Mudah dibentuk, khusunya dipanaskan.
o Biasanya transparan dan jernih.
o Dapat diwarnai.
o Fleksibel/plastis
o Dapat dijahit.
o Harganya relatif murah.
Beberapa contoh plastik yang banyak digunakan antara lain polietilen, poli(vinil klorida),
polipropilen, polistiren, poli(metil pentena), poli (tetrafluoroetilen) atau teflon.
polipropilen, polistiren, poli(metil pentena), poli (tetrafluoroetilen) atau teflon.
2P 2. Polietilen
Poli etilen adalah bahan termoplastik yang kuat dan dapat dibuat dari yang lunak sampai yang kaku. Ada dua jenis polietilen yaitu polietilen densitas rendah (low-density polyethylene / LDPE) dan polietilen densitas tinggi (high-density polyethylene / HDPE). Polietilen densitas rendah relatif lemas dan kuat, digunakan antara lain untuk pembuatan kantong kemas, tas, botol, industri bangunan, dan lain-lain. Polietilen densitas tinggi sifatnya lebih keras, kurang transparan dan tahan panas sampai suhu 1000C. Campuran polietilen densitas rendah dan polietilen densitas tinggi dapat digunakan sebagai bahan pengganti karat, mainan anak-anak, dan lain-lain.
· 3. Polipropilen
Polipropilen mempunyai sifat sangat kaku; berat jenis rendah; tahan terhadap bahan kimia, asam, basa, tahan terhadap panas, dan tidak mudah retak. Plastik polipropilen digunakan untuk membuat alat-alat rumah sakit, komponen mesin cuci, komponen mobil, pembungkus tekstil, botol, permadani, tali plastik, serta bahan pembuat karung.
Polistiren adalah jenis plastik termoplast yang termurah dan paling berguna serta bersifat jernih, keras, halus, mengkilap, dapat diperoleh dalam berbagai warna, dan secara kimia tidak reaktif. Busa polistirena digunakan untuk membuat gelas dan kotak tempat makanan, polistirena juga digunakan untuk peralatan medis, mainan, alat olah raga, sikat gigi,dan lainnya.
4. Polivinil klorida (PVC)
Plastik jenis ini mempunyai sifat keras, kuat, tahan terhadap bahan kimia, dan dapat diperoleh dalam berbagai warna. Jenis plastik ini dapat dibuat dari yang keras sampai yang kaku keras. Banyak barang yang dahulu dapat dibuat dari karet sekarang dibuat dari PVC. Penggunaan PVC terutama untuk membuat jas hujan, kantong kemas, isolator kabel listrik,ubin lantai, piringan hitam, fiber, kulit imitasi untuk dompet, dan pembalut kabel.
· 5 5. Potetrafluoroetilena (teflon)
Teflon memiliki daya tahan kimia dan daya tahan panas yang tinggi (sampai 2600C) Keistimewaan teflon adalah sifatnya yang licin dan bahan lain tidak melekat padanya. Penggorengan yang dilapisi teflon dapat dipakai untuk menggoreng telur tanpa minyak.
· 6 6. Polimetil pentena (PMP)
Plastik poli metil pentena adalah plastik yang ringan dan melebur pada suhu 2400C. Barang yang dibuat dari PMP bentuknya tidak berubah bila dipanaskan sampai 2000C dan daya tahannya terhadap benturan lebih tinggi dari barang yang dibuat dari polistiren. Bahan ini tahan terhadap zat-zat kimia yang korosif dan tahan terhadap pelarut organik, kecuali pelarut organik yang mengandung klor, misalnya kloroform dan karbon tetraklorida. PMP cocok untuk membuat alatalat laboratorium dan kedokteran yang tahan panas dan tekanan, tanpa mengalami perubahan, Barang-barang dari bahan ini tahan lama.
7. Serat Akrilat / Orlon
Memilik Sifat elastis dan kuat ,Monomernya akrilonitril ( CH2=CH-CN ) dan sering digunakan sebagai : baju wol, kaos kaki, karpet,Bakelit ( Leo Baekeland, USA, 1909 )Sifatnya: kuat, tahan panas dapat pecah ,Monomernya : hasil polimerisasi fenol dan metanal menjadi produk orto dan para. Kegunaannya peralatan listrik.
8. Nilon
Sifatnya kuat dan elastic, Monomernya : asam adipat dan heksametilendiamina Kegunaannya : parasit, jala, jas hujan, tenda dll.
Masalah lingkungan yang berkaitan dengan penggunaan plastik
Tidak seperti bahan-bahan alam lainnya, plastik bersifat nonbiodegradable. Berdasarkan informasi, 30% volume sampah di Amerika Serikat terdiri dari plastik. Bagaimana di negara kita, Indonesia? Umumnya sampah plastik ditangani dengan cara dikubur atau dibakar dalam incinerator. Namun, kedua cara tersebut belum menyelesaikan masalah. Plastik yang dikubur tidak akan membusuk sementara lahan tempat mengubur plastic semakin sulit. Pembakaran plastik akan menyebabkan polusi. Misalnya, pembakaran PVC menghasilkan gas hidrogen klorida (HCl) atau gas klorin (Cl2).
Tidak seperti bahan-bahan alam lainnya, plastik bersifat nonbiodegradable. Berdasarkan informasi, 30% volume sampah di Amerika Serikat terdiri dari plastik. Bagaimana di negara kita, Indonesia? Umumnya sampah plastik ditangani dengan cara dikubur atau dibakar dalam incinerator. Namun, kedua cara tersebut belum menyelesaikan masalah. Plastik yang dikubur tidak akan membusuk sementara lahan tempat mengubur plastic semakin sulit. Pembakaran plastik akan menyebabkan polusi. Misalnya, pembakaran PVC menghasilkan gas hidrogen klorida (HCl) atau gas klorin (Cl2).
Berikut beberapa cara yang dipertimbangkan untuk menangani plastik.
Daur ulang
Plastik termoplas dapat dibentuk ulang melalui pemanasan. Dapat juga didepolimerisasi
sehingga diperoleh kembali monomernya. Akan tetapi, sulit sekali memilah sampah plastik
menurut jenisnya. Sampah plastik seringkali merupakan campuran dari berbagai jenis.
Dengan demikian juga mengandung plasticiser, pigmen warna, dan campuran bahan lainnya.
Akibatnya, hasil daur ulangnya paling merupakan plastic dengan
mutu yang lebih rendah dan kurang nilai ekonomisnya. Di negara maju yang penduduknya
sadar lingkungan,produsen mencantumkan kode yang menyatakan jenis plastik. Lalu di
tempattempat umum disediakan tempat sampah dengan berbagai kode, sehingga
masyarakat dapat membuang sampah plastik menurut jenisnya
