Pengertian Polimer

Polimer adalah setiap kelas dari bahan alami atau sintetis yang terdiri dari molekul yang sangat besar, yang disebut makromolekul, yang merupakan kelipatan dari unit kimia sederhana yang disebut monomer. Polimer membuat banyak bahan dalam organisme hidup, termasuk, misalnya, protein, selulosa, dan asam nukleat. Selain itu, mereka merupakan dasar mineral seperti berlian, kuarsa, dan feldspar dan bahan buatan manusia seperti beton, kaca, kertas, plastik, dan karet.

Kata polimer menunjuk jumlah tidak ditentukan dari unit monomer. Ketika jumlah monomer sangat besar, senyawa ini kadang-kadang disebut polimer tinggi. Polimer tidak terbatas pada komposisi kimia monomer yang sama atau berat molekul dan struktur. Beberapa polimer alam terdiri dari satu jenis monomer. Kebanyakan polimer alami dan sintetis, bagaimanapun, terdiri dari dua atau lebih jenis monomer. Polimer tersebut dikenal sebagai kopolimer.

Struktur Polimer

Polimer biasanya menggabungkan struktur kristal dan amorf (semi-kristal). Tingkat polimerisasi adalah jumlah rata-rata monomer (mers) dalam molekul polimer. Molekul polimer dapat menggabungkan hingga jutaan monomer (mers) membentuk struktur satu dimensi (rantai), struktur dua dimensi (molekul planar) atau struktur tiga dimensi.

Struktur satu dimensi adalah umum untuk polimer organik. Polimer organik adalah senyawa polimer yang dibangun dari unit monomer basa hidrokarbon. Selain karbon dan Hidrogen, atom-atom berikut dapat digabungkan dalam molekul polimer: Oksigen, Nitrogen, chorine, fluor, silikon, fosfor, dan belerang.

Atom-atom molekul polimer dipegang oleh ikatan kovalen. Rantai tetangga dapat membentuk ikatan sekunder di antara mereka (ikatan silang) yang kurang kuat dari ikatan kovalen antara atom-atom dalam molekul.

Tautan silang memberikan elastisitas pada polimer, mencegah tergelincirnya rantai yang bertetangga saat material diregangkan. Polimer bercabang terdiri dari molekul yang memiliki rantai samping (cabang) yang melekat pada rantai utama.

Kopolimer adalah molekul polimer yang mengandung lebih dari satu jenis monomer. Nylon adalah contoh kopolimer umum. Molekulnya terdiri dari dua monomer yang berganti-ganti: diasid dan diamina. Kopolimer graft adalah sejenis polimer cabang, rantai sampingnya terbuat dari monomer yang berbeda dari monomer rantai utama.

Sifat polimer

Sifat polimer secara luas dibagi menjadi beberapa kelas berdasarkan skala di mana sifat tersebut didefinisikan serta berdasarkan fisiknya. Sifat paling dasar dari suatu polimer adalah identitas monomer penyusunnya. Seperangkat sifat kedua, yang dikenal sebagai struktur mikro, pada dasarnya menggambarkan susunan monomer ini dalam polimer pada skala rantai tunggal. Sifat-sifat struktural dasar ini memainkan peran utama dalam menentukan sifat fisik massal polimer, yang menggambarkan bagaimana polimer berperilaku sebagai bahan makroskopik kontinu. Sifat kimia polimer, pada skala nano, menggambarkan bagaimana rantai berinteraksi melalui berbagai kekuatan fisik. Pada skala makro, mereka menggambarkan bagaimana polimer curah berinteraksi dengan bahan kimia dan pelarut lainnya.

Pengertian Polimerisasi

Polimerisasi adalah reaksi kimia yang biasanya dilakukan dengan katalis, panas, atau cahaya (sering di bawah tekanan tinggi) di mana sejumlah besar turunan olefin yang relatif sederhana (seperti etilena, CH2CH2) bergabung untuk membentuk produk dengan berat molekul tinggi [makromolekul, seperti polietilen, H (CH2CH2) nH].

Proses polimerisasi dalam sistem heterogen sangat menarik karena mereka menawarkan banyak manfaat praktis dalam aplikasi industri. Di antara proses heterogen ini adalah emulsi dan polimerisasi suspensi dari monomer yang tersebar dalam fase berair. Kedua proses ini memiliki keuntungan dari kontrol panas polimerisasi yang siap dan kemungkinan penggunaan langsung emulsi berbasis air dan polimer suspensi.

Istilah polimerisasi suspensi didefinisikan sebagai proses di mana monomer yang relatif tidak larut dalam air terdispersi tetesan cumi-cumi asli dengan pengadukan kuat yang dipertahankan selama polimerisasi untuk menghasilkan partikel polimer sebagai fasa padat terdispersi.  Tujuan utama dalam polimerisasi suspensi adalah pembentukan dispersi yang serata mungkin dari tetesan monomer dalam fase berair dan pencegahan koalesensi tetesan ini selama proses polimerisasi.

Kegunaan Polimer

Polimer organik memainkan peran penting dalam makhluk hidup, menyediakan bahan struktural dasar dan berpartisipasi dalam proses kehidupan yang vital. Misalnya, bagian-bagian yang padat dari semua tanaman yang terdiri dari polimer. Ini termasuk selulosa, lignin, dan berbagai resin. Selulosa adalah polisakarida, polimer yang tersusun dari molekul gula. Lignin terdiri dari jaringan tiga dimensi yang rumit dari polimer. Resin kayu merupakan polimer dari hidrokarbon sederhana, isoprena. Lainnya isoprena adalah polimer karet yang kita kenal.

Polimer alami penting lainnya termasuk protein, yang merupakan polimer dari asam amino, dan asam nukleat, yang merupakan polimer dari molekul nukleotida-kompleks yang terdiri dari basa nitrogen yang mengandung, gula, dan asam fosfat. Asam nukleat membawa informasi genetik dalam sel. Pati, sumber penting dari energi makanan berasal dari tanaman, merupakan polimer alami yang terdiri dari glukosa.

Banyak polimer anorganik juga ditemukan di alam, termasuk berlian dan grafit. Keduanya terdiri dari karbon. Dalam berlian, atom karbon dihubungkan dalam jaringan tiga dimensi yang memberikan kekerasannya materi. Dalam grafit, digunakan sebagai pelumas dan pensil.

Polimer sintetis diproduksi dalam berbagai jenis reaksi. Banyak hidrokarbon sederhana, seperti etilena dan propilena, dapat diubah menjadi polimer dengan menambahkan satu satu monomer sampai tumbuh menjadi rantai.

Banyak polimer penting memiliki atom oksigen atau nitrogen, bersama dengan karbon, dalam rantai tulang punggung. Sebuah polimer linear ditandai dengan pengulangan kelompok ester sepanjang rantai tulang punggung disebut poliester. Poliester rantai terbuka yang tidak berwarna, kristal, bahan termoplastik. Mereka dengan berat molekul tinggi (10.000 sampai 15.000 molekul) bekerja dalam pembuatan film, benda dicetak, dan serat seperti Dacron.

Karakterisasi polimer

Karakterisasi polimer mencakup banyak teknik untuk menentukan komposisi kimia, distribusi berat molekul, dan sifat fisika. Pilihan teknik umum meliputi:

  • Kromatografi eksklusi ukuran (juga disebut kromatografi permeasi gel), kadang-kadang ditambah dengan hamburan cahaya statis, dapat digunakan untuk menentukan jumlah rata-rata berat molekul, berat molekul rata-rata berat, dan dispersi.
  • Teknik hamburan, seperti hamburan cahaya statis dan hamburan neutron sudut kecil, digunakan untuk menentukan dimensi (jari-jari rotasi) makromolekul dalam larutan atau dalam lelehan. Teknik-teknik ini juga digunakan untuk mengkarakterisasi struktur tiga dimensi dari polimer blok yang dipisahkan mikrofase, misel polimer, dan bahan lainnya.
  • Hamburan sinar-X sudut lebar (juga disebut difraksi sinar-X sudut lebar) digunakan untuk menentukan struktur kristal polimer (atau ketiadaannya).
  • Teknik spektroskopi, termasuk spektroskopi inframerah Fourier-transform, spektroskopi Raman, dan spektroskopi resonansi magnetik nuklir, dapat digunakan untuk menentukan komposisi kimia.
  • Kalorimetri pemindaian diferensial digunakan untuk mengkarakterisasi sifat termal polimer, seperti suhu transisi gelas, suhu kristalisasi, dan suhu leleh. Suhu transisi gelas juga dapat ditentukan dengan analisis mekanik dinamis.
  • Termogravimetri adalah teknik yang berguna untuk mengevaluasi stabilitas termal polimer.
  • Reologi digunakan untuk menggambarkan perilaku aliran dan deformasi. Dapat digunakan untuk menentukan viskositas, modulus, dan sifat reologi lainnya. Rheologi juga sering digunakan untuk menentukan arsitektur molekul (berat molekul, distribusi berat molekul, percabangan) dan untuk memahami bagaimana polimer dapat diproses.

Contoh Polimer

Ada dua jenis polimer: sintetis dan alami. Polimer sintetik berasal dari minyak bumi, dan dibuat oleh para ilmuwan dan insinyur. Contoh polimer sintetik meliputi nilon, polietilen, poliester, Teflon, dan epoksi. Polimer alami terjadi di alam dan dapat diekstraksi. Mereka sering berbasis air. Contoh polimer yang terjadi secara alami adalah sutra, wol, DNA, selulosa dan protein.

Pada bagian sebelumnya tentang polimer jaringan, kami menyebutkan karet vulkanisir dan pektin. Karet yang divulkanisir adalah contoh polimer sintetis (buatan manusia), sedangkan pektin adalah contoh dari polimer alami.

Karet dapat ditemukan di alam dan dipanen sebagai lateks (cairan susu) dari beberapa jenis pohon. Karet alam yang berasal dari lateks pohon pada dasarnya adalah polimer yang terbuat dari unit isoprena dengan persentase pengotor kecil di dalamnya. Karet juga dapat dibuat (disintesis) oleh manusia. Karet sintetis dapat dibuat dari polimerisasi berbagai monomer, termasuk isoprena.

Polimer Alami

Polimer keduanya ditemukan di alam dan diproduksi di laboratorium. Polimer alami digunakan untuk sifat kimianya jauh sebelum dipahami di laboratorium kimia: Wol, kulit, dan rami diproses menjadi serat untuk membuat pakaian; tulang binatang direbus untuk membuat lem. Contoh Polimer alami meliputi:

  1. Protein, seperti rambut, kuku, kulit penyu
  2. Selulosa di kertas dan pohon
  3. Pati dalam tanaman seperti kentang dan jagung
  4. DNA
  5. Pitch (juga dikenal sebagai bitumen atau tar)
  6. Wol (protein yang dibuat oleh hewan)
  7. Sutra (protein yang dibuat oleh serangga)
  8. Karet alam dan pernis (protein dari pohon)

Polimer Sintetis

Polimer pertama kali diproduksi oleh orang yang mencari pengganti yang alami, khususnya, karet dan sutra. Di antara yang paling awal adalah polimer semi-sintetik, yang merupakan polimer alami yang dimodifikasi dalam beberapa cara. Pada 1820, karet alam dimodifikasi dengan membuatnya lebih cair; dan selulosa nitrat yang disiapkan pada tahun 1846 digunakan pertama kali sebagai bahan peledak dan kemudian sebagai bahan cetakan yang keras yang digunakan dalam kerah, film Thomas Edison untuk film dan sutra buatan Hilaire de Chardonnet (disebut nitroselulosa).

Contoh Polimer sintetis sepenuhnya termasuk:

  • Bakelite, plastik sintetis pertama
  • Neoprene (bentuk karet yang diproduksi)
  • Nylon, polyester, rayon (bentuk buatan sutra)
  • Polietilena (kantong plastik dan wadah penyimpanan)
  • Polistirena (pengemasan kacang dan cangkir styrofoam)
  • Teflon
  • Resin epoksi
  • Silikon

Pengertian Polimer
Pengertian Polimer 1

Polimer adalah setiap kelas dari bahan alami atau sintetis yang terdiri dari molekul yang sangat besar, yang disebut makromolekul, yang merupakan kelipatan

Editor's Rating:
5

Leave a Comment

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan. Ruas yang wajib ditandai *