1. Pembentukan Polimer
Proses penggabungan beberapa monomer menjadi polimer disebut sebagai polimerisasi. Ada dua macam cara monomer bergabung membentuk polimer, yaitu melalui polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi.
A. Polimerisasi Adisi
Polimerisasi adisi terjadi melalui reaksi adisi yang melibatkan pemutusan ikatan rangkap sehingga antar monomer dapat berikat secara langsung. Pada prosesnya, polimerisasi ini menggunakan katalis seperti peroksida. Pada polimerisasi tersebut, masing-masing monomer memiliki ikatan rangkap dan pada polimer yang dihasilkan kedua monomer tersebut dapat berikatan dengan cara memutuskan ikatan rangkapnya masing-masing. Beberapa contoh polimer yang dihasilkan dari polimerisasi adisi diantaranya poli etena, poli propilena, poli vinil klorida, dan lainnya.
contoh polimerisasi adisi polyethene
B. Polimerisasi Kondensasi
Polimerisasi kondensasi adalah pembentukan polimer melalui penggabungan dua molekul kecil yang membentuk molekul besar. Penggabungan kedua molekul kecil tersebut ditandai dengan adanya reaksi kondensasi, yaitu dengan membebaskan molekul-molekul sederhana yang biasanya adalah pelepasan molekul air (H2O). Beberapa contoh polimer yang dihasilkan melalui proses kondensasi, diantaranya bakelit, nilon, karbohidrat dan lainnya.
Contoh polimerisasi kondensasi dari dua monomer yang berbeda dalam pembentukan Nilon, pada pembentukan polimer tersebut terdapat dua buah monomer, yaitu asam heksanadioat atau dikenal dengan asam adipat dan heksametilendiamine atau diaminohexane. Pada pembentukannya, terjadi penggabungan gugus fungsi pada asam adipat dan diaminohexane serta terjadi pelepasan molekul air.
contoh polimerisasi kondensasi Nilon
2. Klasifikasi Polimer
Polimer dapat diklasifikasikan berdasarkan beberapa tinjauan, yaitu berdasarkan monomer pembentuknya, jenisnya, sumber atau asal usulnya, dan berdasarkan sifat monomer tersebut. Adapun penjelasan mengenai klasifikasinya sebagai berikut:
A. Klasifikasi Berdasarkan Asal Polimer
Berdasarkan asalnya, polimer dibedakan menjadi polimer alami dan polimer buatan. Penjelasan mengenai keduanya sebagai berikut:
1.Polimer Alam
Polimer alam adalah polimer yang terbentuk secara alami, dihasilkan oleh makhluk hidup dengan kata lain polimer yang bersumber dari alam.
Contoh polimer alam diantaranya :
Protein yang memiliki monomer asam amino, selulosa yang memiliki monomer glukosa, asam nukleat memiliki monomer nukleotida, dan karet alam (poli isoprena) yang memiliki monomer isoprena. Untuk sumber atau keberadaannya, protein banyak terdapat pada wol, sutra dan daging. Selulosa terdapat pada kayu, asam nukleat terdapat pada RNA, dan karet alam terdapat pada getah pohon karet.
Biasanya polimer alam mudah mengalami kerusakan, seperti yang dihasilkan oleh ulat dan rayap. Namun ada juga yang lebih kuat dibanding sehelai benang baja dengan ukuran yang sama yaitu benang laba-laba.
2.Polimer Buatan
Polimer buatan merupakan polimer yang dihasilkan atau disintesis melalui proses dengan campur tangan manusia. Polimer Sintetis Polimer ini terbentuk dari hasil bahan-bahan kimia. Berawal dari alasan karena polimer alam kurang memberikan sifat sifat yang dinginkan, kemudian ilmuwan kimia mengembangkan polimer sintesis yang mempunyai sifat khas dan dapat dicetak sesuai dengan bentuk yang diinginkan. Jadi Polimer sintetis polimer buatan dibuat sebagai tiruan.
Polimer buatan banyak dijumpai dalam berbagai bentuk, misalnya plastik, pipa paralon, nilon, tetoron, dan lainnya. Polimer buatan dapat dibentuk melalui polimerisasi adisi dan kondensasi.
Contoh polimer buatan yang dibuat secara adisi, diantaranya :
plastik PE (polietena), plastik PP (polipropena) , teflon, PVC (polivinil klorida), plastik PS (polistirena), nilon (poliamida), serta karet sintetis.
Polimer Alam
Polimer Buatan
B. Klasifikasi Berdasarkan Jenis Polimer
Berdasarkan monomer pembentuknya, polimer dibedakan menjadi homopolimer dan kopolimer.
1. Homopolimer
Homopolimer adalah polimer yang terbentuk dari monomer-monomer yang sama atau sejenis. Homopolimer mengikuti pola sebagai berikut:
– A – A – A – A – A – A –, keterangan A merupakan monomer. Contoh dari polimer yang berjenis homopolimer adalah polietilena, prolipropelina, PVC dan lain-lain.
Pada polietilena, monomoer yang menyusunya berupa etena. Gabungan etena dengan etena yang lainnya saling berikatan membentuk rantai panjang hingga terbentuk polietilena.
Berikut ini adalah polietelena dengan rumus struktur:
2. Kopolimer
Kopolimer adalah polimer yang tersusun dari dua jenis monomer yang berbeda. Contohnya adalah plastik PET (polietilen tereftalat), Contohnya misalnya, bakelit, dan protein
Berdasarkan susunan monomernya dan struktur yang terbentuknya, polimer jenis kopolimer digolongkan menjadi empat, yaitu sebagai berikut:
a) Kopolimer Bergantian
Kopolimer ini biasa di sebut juga dengan kopolimer beratiran yaitu terbentuk dari dua monomer yang memiliki susunan ikatan antara ikatan antara monomernya bergantian secara terarur.
contoh strukturnya : - M1 - M2 - M1- M2 - M1- M2 -
b) Kopolimer Acak
Kopolimer acak terbentuk dari dua monomoner yang berbeda dan secara susunan ikatan antar monomernya tidak beraturan atau acak.
contoh strukturnya : - M1 - M1- M2 - M2- M2 - MI - M2 -
c) Kopolimer Blok
Kopolimer blok terbentuk dari dua monomer yang memiliki susunan ikatan antar monomernya membentuk blok monomer dalam jumlah tertentu secara teratur.
Contohnya seperti pada gambar berikut ini : - M1- M1- M1- M2 - M2 - M2 - M1- M1- M1 -
d) Kopolimer Bercabang
kopolimer cangkok atau bercabang terbentuk dari monomer sejenis dan monomer lain yang terhubung sebagai cabang atau memiliki susunan ikatan antar monomernya membentuk bentuk seperti terjadi pencakokan dari satu monomer menjadi monomer lainnya.
Contohnya seperti pada gambar berikut :
B. Klasifikasi Berdasarkan Jenis Sifat Polimer
1) Termoplastik
Merupakan jenis polimer yang melunak ketika terkena panas dan mengeras kembali setelah didinginkan (dapat dipanaskan berulang-ulang). Contohnya adalah plastik PE (polietilena), plastik PP (polipropilena), plastik PET (polietilen tereftalat), dan plastik PVC (polivinil klorida). Polimer ini umumnya memiliki berat molekul tinggi dengan rantai lurus dan bercabang. Setelah dipanaskan dan didinginkan, polimer termoplastik akan mengeras dengan struktur yang cenderung rapuh (brittle). Polimer termoplastik berikatan melalui interaksi Van der Waals (PE), interaksi dipol-dipol dan ikatan hidrogen (nilon), atau suatu cincin aromatik (PS)
2) Termosetting
Merupakan jenis polimer yang tetap keras (tidak lunak) ketika terkena panas atau hanya dapat dipanaskan satu kali yaitu pada saat pembuatannya, selanjutnya ”pecah tak lagi dapat disambungkan lagi dengan dapat. Contohnya adalah bakelit. Polimer termoset memiliki rantai yang saling berikatan silang. Sekali ikatan silang terbentuk, polimer ini akan mengambil bentuk yang tidak dapat diubah lagi, kecuali jika sifat plastiknya dirombak secara kimia. Polimer termoset cenderung lebih kuat dan lebih keras dibandingkan polimer termoplastik, bersifat kaku (modulus tinggi), tidak mudah menyusut (low shrinkage), serta tahan panas
C. Klasifikasi Berdasarkan Kegunaan Polimer
1) Polimer untuk Makanan
Bermanfaat sebagai nutrisi yang diperlukan oleh tubuh. Contohnya adalah protein. karbohidrat, dan Nemak.
2) Polimer untuk Kemasan Makanan dan Minuman.
Contohnya adalah plastik PE (jenis LDPE), plastik PET (polietilen tereftalat), plastik PVC fleksibel (polivinil klorida), plastik PS, dan plastik nilon.
3) Polimer untuk Peralatan Elektronik atau kendaraan
Contohnya adalah plastik PE (jenis HDPE), dan plastik PP untuk badan televisi, radio, piringan hitam, compact disk, dan ban kendaraan.
4) Polimer untuk Bahan Bangunan
Plastik PVC banyak digunakan untuk paralon, lemari, meja, selang air, dan isolasi listrik.
5) Polimer untuk Peralatan Rumah Tangga
Polimer vang banyak dimanfaatkan, di antaranya adalah plastik PP untuk penbungkus, karung plastik, dan tali rafia. Teflon untuk pelapis setrika dan alat dapur bersifat tahan panas dan antilengket. Bakelit dan nilon untuk peralatan dapur.
3. Sifat-sifat Polimer
Perbedaan sifat-sifat polimer dipengaruhi oleh struktur polimernya. Sifat-sifat polimer ditentukan oleh empat hal, yaitu panjangnya rantai, gaya antarmolekul, percabangan, dan ikatan silang antarrantai polimer. Kekuatan dan titik leleh polimer naik dengan bertambah panjangnya rantai polimer.
1. Panjang rantai polimer
Semakin panjang rantai polimer, maka kekuatan dan titik leleh senyawanya semakin tinggi.
2. Gaya antar Molekul
Bila gaya antarmolekul pada rantai polimer besar, maka polimer menjadi kuat dan sukar meleleh.
3. Percabangan
Rantai polimer yang bercabang banyak, mempunyai daya regang yang rendah dan lebih mudah meleleh.
4. Ikatan silang antar rantai polimer
Semakin banyaknya ikatan silang maka polimer semakin kaku dan rapuh sehingga mudah patah. Hal tersebut dikarenakan adanya Ikatan silang antar rantai polimer mengakibatkan terjadinya jaringan yang kaku dan membentuk bahan yang keras.
Polimer yang mempunyai ikatan silang ini bersifat termosetting, sedangkan polimer-polimer yang tidak mempunyai ikatan silang bersifat termoplastik.
5. Sifat kristalinitas rantai polimer
Semakin tinggi sifat kristalinitas, rantai polimer akan lebih kuat dan lebih tahan terhadap bahaan-bahan kimia dan enzim. Biasanya yang bersifat kristalinitas tinggi yaitu polimer dengan struktur teratur, sedangkan polimer berstruktur tidak teratur cenderung mempunyai kristanilitas rendah dan sifatnya amorf (tidak keras)
Sifat-sifat lain yang umum dimiliki polimer diantaranya adalah sebagai berikut :
Polimer sebagai isolator mempunyai sifat termal yang baik walaupun polimer bukanlah konduktor. Bila ditinjau dari jenisnya, polimer yang dipanaskan ada yang menjadi lunak namun ada pulak yang menjadi keras. Perubahan ini penting untuk bahan komponen tertentu.
2. Sifat Kelenturan
Karena sifatnya lentur, polimer mudah diolah menjadi produk yang diinginkan. Tapi, polimer alam lebih untuk diolah sesuai keinginan dibandingkan polimer sintetis.
Sifat ketahanan terhadap mikroorganisme ini biasanya dipunyai oleh polimer sintetis. Sedangkan polimer alam seperti sutra, wol, dan polimer alam lainnya tidak tahan terhadap mikroorganisme.
4. Manfaat atau Kegunaan Polimer
Plastik Polietilentereftalat (PET)
Plastik Polletilen Tereftalat (PET) Polimer ini dihasilkan melalui reaksi polimerisasi dari monomer etena. Dalam hal penggunaannya, plastik PET menempati urutan pertama. Penggunannya sekitar 72% sebagai kemasan minuman dengan kualitas yang baik. Plastik PET merupakan poliester yang dapat dicampur dengan polimer alam seperti: sutera, wol dan katun untuk menghasilkan bahan pakaian yang bersifat tahan lama dan mudah perawatannya. Polietilena bersifat lunak dalam air panas serta dapat digunakan untuk pembuatan film, tas plastik, dan jas hujan.
Plastik Polietena/Polietilena (PE)
Plastik Polletilena / Polletena (PE) Polimer ini dihasilkan melalui reaksi penggabungan (polimerisasi adisi) dari monomer etena. 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, plastik pembungkus, ember, panci, pem-bungkus makanan, dan kantung plastik.
Polivinil Klorida (PVC)
Plastik Polivinil Klorida (PVC) Polimer yang dihasilkan melalur reaksi penggabungan (polimerisasi adisij dari monomer vinilklorida. 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. Dalam hal penggunaannya, plastic PVC menempati urutan ketiga dan sekitar 68% digunakan untuk konstruksi bangunan (pipa saluran air).
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. . Karet Sintetis (Misal: SBR) Terbentuk melalui re aksi poli- merisasi adisi dari monomer stirena dan 1,3-butadiena. Atau Karet sintetis mempunyai kekuatan karet alam serta dapat digunakan untuk melarang mobil.
Plastik Politetrafluoroetena (Teflon)
Polimer yang dihasilkan melalui reaksi penggabungan (polimer adisi) dari monomer Polimer ini banyak digunakan sebagai pelapis karena tahan terhadap panas, bahan kimia, dan permukaannya licin. tetrafluroetena. Misalnya sebagai alat penggorengan yang tidak lengket dan tahan panas.
Plastik Polistirena (PS)
Polimer ini dihasilkan melalui reaksi polimerisasi adisi dari monomer stirena. Polistirena bersifat rapuh dan kenyal serta dapat digunakan pembungkus. untuk isolasi dan Plastik
Polipropilena / Polipropena (PP)
Polimer yang dihasilkan melalui reaksi penggabungan (polimerisasi adisi) dari monomer propena. Polimer ini banyak digunakan untuk botol plastik, karung plastik. dan tali plastik.
Dakron
Terbentuk melalui reaksi polimerisasi kondensasi dari monomer metiltereftalat dan glikol. Seperti nilon, dakron adalah serat sintetis yang dapat digunakan untuk bahan sandang. Sutra Serat ini diperoleh dari protein (fibroin) kepompong ulat sutra. Protein terdiri dari 70% asam amino molekul kecil iglisin, alanın, dan serin. Sutra adalah serat vang bermutu baik dan harganva
Sutra
Serat ini diperoleh dari protein (Gbroin) kepompong ulat sutra. Protein terdiri dari 70% asam amino molekul kecil (glisin, alanin, dan serin). Sutra adalah serat yang bermutu baik dan harganya mahal. Hal ini karena struktur polimer berjejalan rapat.
Plastik Nylon
Polimer ini dihasilkan melalui reaksi kondensasi dari monomer asam adipat dan 1,6-diaminoheksana. Nilon 6,6 adalah salah satu serat sintetis yang cukup kuat dan dapat digunakan untuk bahan sandang.
Karet Alam (Poltisoprena)
Polimer ini dihasilkan melalui reaksi penggabungan (polimerisasi adisi) dari monomer isoprena. Polimer ini banyak sekali digunakan, antara lain untuk melarang kendaraan ,. sepatu, dan sarung tangan.
Bakelit Polimer
Polimer yang dihasilkan dari penggabungan (polimerisasi kondensasi) dari monomer metanol dan fenol. Polimer ini banvak digunakan untuk alat-alat listrik.
Serat Poltakrtionitril
Yaitu polimer yang terbentuk dari polimerisasi adisi. Dalam perdagangan. serat ini diber merek dagang orlon dan digunakan sebagai wol Sintetis dan karpet.
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 (hampir 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.
Rayon
Rayon merupakan serat sintesis dengan bahan dasar selulosa dari bubur kayu yang dibuat secara kimia. Rayon ini dibentuk menjadi lapisan-lapisan tipis dan digunakan sebagai selofan dan bahan pembungkus. Rayon juga dapat dipakai untuk bahan pakaian, namun masih terbatas.
5. Dampak Penggunaan Polimer
Polimer yang banyak digunakan untuk kehidupan schari-hari antara lain adalah plastik. Plastik memang memberikan manfaat yang cukup besar, namun sebaliknya dapat menimbulkan masalah yang tidak kalah besar yaitu sulit dijelaskan oleh mikroorganisme. Akibatnya sampah plastik menumpuk, saluran udara tersumbat, dan bila musim hujan terjadilah banjir. Sampah plastik juga dapat mengganggu pertumbuhan tanaman, schingga tanah menjadi tidak subur. Jika sampah plastik dibakar (terutama plastik jenis PVC) dapat membahayakan kesehatan. Untuk itu, solusi terbaik untuk menanggulangi sampah plastik dengan cara mendaur ulangnya. Hal ini cukup efektif dalam menekan pencemaran lingkungan. Sehingga beberapa dampak polimer adalah sebagai berikut :
Polimer sistensi bersifat tidak mudah diuraikan oleh mikroorganisme sehingga dapat menyebabkan barang-barang tersebut tidak dapat membusuk.
Pembakaran polimer sistensis akan menghasilkan senyawa dioksin, yaitu senyawa gas yang beracun dan bersifat karsinogenik, yang akan mneyebabkan kanker.
Monomer vinil klorida bersifat racun, karsinogenik dan dapat menyebabkan cacat lahir meskipun plastik polivinilklorida tidak berbahaya.
Apabila tetrkena panas plastik pembungkus makanan kemungkinan akan menyebabkan monomernya terurai dan mencemari atau mengkontaminasi makanan.
Kemajuan di bidang polimer telah menawarkan berbagai keuntungan sekaligus bencana bagi kehidupan manusia (dampak negatif polimer). Plastik sebagai salah satu polimer sintesis kini muncul dalam berbagai jenis produk mulai dari kantong plastik, alat – alat rumah tangga, sampai komponen berteknologi tinggi, seperti barang elektronik, otomotif, dan pesawat terbang. Plastik telah menggantikan barang – barang dari logam, gelas, kertas, kayu, kapas, dan wol. Bahan ini banyak digunakan karena memiliki sifat unggul, seperti ringan, transparan, tahan air, elastis, dan harganya relatif murah. Keadaan tersebut ternyata juga menimbulkan masalah (dampak polimer) yang cukup serius bagi lingkungan. Dilihat dari jenisnya, limbah plastik merupakan komponen terbanyak ketiga yang dibuang setelah limbah organik dan kertas. Meskipun dari segi jumlah tidak tergolong banyak, limbah plastik merupakan masalah lingkungan terbesar karena materialnya tidak mudah diurai oleh alam, baik oleh curah hujan, panas matahari, maupun mikroba tanah. Sampah plastik membutuhkan waktu 200 – 400 tahun untuk dapat hancur. Itulah dampak negatif penggunaan polimer plastik. Dengan makin meningkatnya kebutuhan barang plastik, limbah plastik akan menimbulkan masalah yang makin pelik. Plastik bersifat ringan dan akan cenderung terangkat ke permukaan sehingga mengotori lingkungan sekitar. Jika tercecer di badan air, plastik cenderung menyumbat aliran dan mengakibatkan banjir. Pembakaran plastik akan menghasilkan asap dan zat – zat beracun, misalnya dioksin, yang membahayakan lingkungan serta manusia. Dioksin dapat menimbulkan berbagai jenis kanker, seperti leukimia, kanker kelenjar getah bening (limpa), dan endometriosis pada perempuan. Setiap tahun, sampah plastik semakin meningkat jumlahnya, sehingga harus dicari cara untuk mengatasi dampak negatif penggunaan polimer plastik ini.
Setiap tahun, sampah plastik semakin meningkat, sehingga kita sebagai generasi masa depan harus mencari berbagai cara untuk mengatasi penggunaan negatif polimer plastik ini. Saat ini, berbagai negara berusaha mencari alternatif untuk mengurangi sampah plastik tersebut.
Task:
Caarilah informasi tentang beberapa metode penanggulangan sampah plastik! dan tuliskan jawabanmu disini