Polimer adalah senyawa yang terbentuk lewat rangkaian atom panjang secara berulang-ulang atau disebut juga dengan monomer. Polimer dibagi dalam beberapa kelompok; berdasarkan asalnya, proses pembentukannya, monomer penyusun. Beberapa faktor yang memengaruhi sifat polimer; panjang rantai, susunan antar-rantai, tingkat percabangan rantai, gugus fungsi dalam monomer, ikatan silang antar-rantai monomer, dan penambahan zat aditif.
Halo Quipperian, pada kesempatan kali ini, Quipper Blog akan membahas materi polimer kelas 12. Membahas polimer, sama artinya membahas tentang ikatan-ikatan kimia. Ikatan kimia sangat berpengaruh pada karakteristik dan sifat-sifat suatu bahan. Misalnya saja saat Quipperian menarik plastik dan besi. Kira-kira, bahan mana yang bisa dengan mudah tertarik? Jelas plastik ya karena plastik bersifat elastis.
Nah, saat keduanya dibakar pada suhu 100oC, kira-kira bagaimana kondisi plastik atau besi? Plastik pasti akan meleleh, sedangkan besi sudah pasti tidak akan meleleh. Pertanyaannya, mengapa bisa demikian? Seperti Quipperian ketahui, bahwa plastik merupakan salah satu contoh bentuk polimer. Lantas, apakah polimer itu? Biar enggak penasaran, yuk langsung saja kita bahas materi polimer kelas 12 di bawah ini!
Pengertian Polimer
Polimer merupakan senyawa yang terbentuk dari rangkaian atom panjang secara berulang atau disebut monomer. Artinya, ribuan bahkan jutaan monomer saling berikatan membentuk senyawa yang disebut polimer. Selanjutnya, Quipperian akan belajar tentang pengelompokan jenis polimer. Apa sajakah itu?
Pengelompokan Polimer
1. Berdasarkan Asalnya
Berdasarkan asalnya, polimer dibagi menjadi dua, yaitu polimer alam dan polimer sintetis.
- Polimer alam
Polimer alam adalah polimer yang sudah ada di alam dan terbentuk secara alami. Contoh polimer alam ini adalah pati, amilum, protein, dan selulosa. Jika Quipperian mengonsumsi kentang, gandum, nasi, artinya Quipperian sudah memanfaatkan polimer alam dalam kehidupan.
- Polimer sintetis
Polimer sintetis adalah polimer yang dibuat oleh manusia untuk berbagai tujuan, baik di bidang industri, otomotif, dan masih banyak lagi. Contoh polimer sintetis ini adalah plastik, pipa PVC (polivinil klorida), nilon, karet sintetis (terbentuk dari monomer stirena), dan sebagainya. Polimer sintetis masih dibagi lagi menjadi tiga jenis berdasarkan ketahanannya terhadap suhu, yaitu termoset, termoplas, dan elastomer.
2. Berdasarkan Proses Pembentukannya
Berdasarkan proses pembentukannya, polimer dibagi menjadi dua, yaitu polimer adisi dan polimer kondensasi.
- Polimer adisi adalah polimer yang terbentuk melalui reaksi antara monomer satu dan lainnya melalui pemutusan rangkap. Reaksi ini biasa disebut reaksi adisi. Reaksi adisi terjadi pada monomer yang memiliki gugus alkena, seperti vinilklorida, stirena, dan tetrafluoroetilena.
- Polimer kondensasi adalah polimer yang terbentuk melalui reaksi antara monomer satu dan lainnya dengan melepaskan molekul seperti H2O dan CH3OH. Contoh polimer kondensasi adalah amilum, protein dari asam amino, selulosa dari glukosa, nilon-6,6, dan masih banyak lagi.
3. Berdasarkan Monomer Penyusun
Berdasarkan jenis monomer penyusunnya, polimer dibagi menjadi dua, yaitu homopolimer dan kopolimer.
- Homopolimer adalah polimer yang tersusun dari monomer sejenis, contohnya PVC, PTFE, dan selulosa.
- Kopolimer adalah polimer yang tersusun dari polimer tak sejenis, contohnya DNA, bakelit, dan melamin.
Bagaimana Quipperian, sudah semakin paham kan bahwa polimer merupakan bahan yang sangat mudah untuk ditemukan? Lalu, apa saja yang memengaruhi sifat-sifat polimer?
Faktor yang Memengaruhi Sifat Polimer
Mengapa sih bahan polimer terkesan lebih elastis dan titik lelehnya cenderung lebih rendah dibandingkan logam dan keramik? Temukan jawabannya di sini.
1. Panjang rantai (jumlah monomer)
Semakin panjang rantai monomer, semakin besar kekuatan suatu polimer. Hal itu dikarenakan semakin banyak gaya antarmolekul di sepanjang rantainya.
2. Susunan antar-rantai
Susunan antar-rantai pada polimer juga berpengaruh pada kekuatan polimer tersebut. Susunan rantai-rantai dalam polimer bisa membentuk daerah kristalin dan amorf. Semakin banyak daerah kristalin yang terbentuk, semakin kuat polimer tersebut. Semakin banyak daerah amorf, semakin lunak polimernya.
3. Tingkat percabangan rantai
Semakin banyak percabangan rantai pada polimer, semakin tidak teratur susunannya. Akibatnya, kekerasan dan kerapatan polimer akan menurun, tetapi fleksibilitasnya meningkat.
4. Gugus fungsi dalam monomer
Pada monomer yang mengandung gugus fungsi polar, seperti gugus hidroksi dan amina akan terbentuk ikatan hidrogen. Akibatnya, gaya antarmolekul polimer akan meningkat, sehingga kekerasannya juga akan meningkat.
5. Ikatan silang antar-rantai monomer
Ikatan silang yang ada di dalam polimer berpengaruh terhadap karakteristik polimer yang akan dihasilkan. Contohnya termostet tidak memiliki ikatan silang dan gaya antarmolekulnya lemah, sehingga mudah lunak dengan pemanasan dan mudah dibentuk kembali.
6. Penambahan zat aditif
Zat aditif memegang peranan penting untuk memperbaiki kualitas polimer. Hanya sedikit polimer yang digunakan dalam bentuk murninya. Adapun contoh penggunaan zat aditif adalah sebagai berikut.
- Plastisizer berfungsi untuk melunakkan polimer.
- Zat penguat berfungsi untuk menguatkan polimer.
- Zat penyetabil berfungsi untuk meningkatkan ketahanan polimer terhadap dekomposisi panas, oksidator, maupun sinar UV.
Pembuatan Polimer
Pembuatan polimer tentu melibatkan reaksi kimiawi yang tidak sederhana. Hal itu bertujuan untuk menghasilkan produk polimer yang dikehendaki sifat dan karakteristiknya. Pada kesempatan ini, Quipper Blog akan menjelaskan proses pembuatan polietena.
Polietena terbentuk melalui reaksi adisi molekul-molekul etena. Secara umum, etena dibagi menjadi dua jenis, yaitu LDPE dan HDPE. Kedua jenis polietena ini memiliki sifat dan pemanfaatan yang berbeda.
1. Pembuatan LDPE (Low Density Polyethene)
- Pembuatan LDPE diawali dengan pengubahan wujud etena dari gas menjadi cair melalui peristiwa kompresi (pemberian tekanan tinggi).
- Lalu, dilanjutkan dengan inisiasi reaksi, yaitu proses penggunaan inisiator untuk polimerisasi. Inisiator yang digunakan harus mampu membentuk radikal R*. Kemudian, radikal R* tersebut akan bereaksi dengan etena membentuk R-CH2-CH2*.
- Dengan adanya radikal R-CH2-CH2*, reaksi akan terus berlanjut membentuk rantai yang lebih panjang. Pada tahap inilah, biasanya terjadi percabangan rantai polimer. Percabangan itu nantinya memengaruhi kerapatan polimer yang dihasilkan.
- Jika terjadi penggabungan rantai polimer radikal, maka proses akan berhenti. Proses ini disebut terminasi.
2. Pembuatan HDPE (High Density Polyethene)
Pembuatan HDPE ini melibatkan peran katalis Ziegler-Natta. Katalis Ziegler-Natta merupakan campuran senyawa dengan logam Al-Ti. Penggunaan katalis tersebut mengakibatkan reaksi berlangsung pada suhu rendah dan terjadi di permukaan katalis dengan molekul etena mengalami adisi di bagian ujung rantai. Akibatnya, percabangan rantai bisa ditekan agar kerapatan polimer meningkat.
Manfaat Polimer dalam Kehidupan
Kira-kira apa saja ya manfaat polimer dalam kehidupan?
- PVC lunak biasa dimanfaatkan untuk selang, sedangkan PVC keras dimanfaatkan untuk pipa.
- Polistirena berfungsi sebagai bahan dasar plastik, busa, dan gabus.
- Protein berfungsi sebagai zat pembangun dalam tubuh.
- Amilum berfungsi sebagai penghasil kalori dalam tubuh.
- Politetrafluoroetilena berfungsi sebagai bahan dasar teflon atau alat memasak yang antilengket.
- LDPE berfungsi sebagai bahan pembuatan cling wrap.
- Nilon berfungsi sebagai bahan serat sintetis.
- Karet alam berfungsi sebagai bahan dasar pembuatan ban.
Itulah sekilas tentang materi polimer kelas 12 dan manfaatnya dalam kehidupan. Ternyata, belajar Kimia itu mengasyikkan ya, Quipperian. Selain belajar, Quipperian juga bisa mengenali benda-benda polimer di sekitar. Untuk melihat lebih lengkap penjelasan tutor tentang materi polimer kelas 12 ini, silakan gabung dengan Quipper Video, yuk. Temukan ribuan soal dan pembahasannya. See ya!
Penulis: Eka Viandari