Makalah Polimer Kristalin Dan Amorf [PDF]

Citation preview

MAKALAH PROSES MANUFAKTUR POLIMER KRISTALIN DAN POLIMER AMORF



Dosen Pengampu :



Ir. H. Wahyudin, S.T., M.T., IPM. NIDN : 00001047311



Disusun oleh :



Abdurrohman Bajili NPM



: 1810631140164



KELAS : E



PROGRAM STUDI TEKNIK INDUSTRI FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SINGAPERBANGSA KARAWANG



2019/2020



1



DAFTAR ISI



DAFTAR ISI...........................................................................................i KATA PENGANTAR.................................................................................ii BAB I PENDAHULUAN............................................................................1 1.1 Latar Belakang.............................................................................1 1.2 Rumusan Masalah........................................................................1 1.3 Tujuan.........................................................................................1 BAB II PEMBAHASAN.............................................................................2 2.1 Polimer Kristalin...........................................................................2 2.1.1 Struktur Kristal.......................................................................2 2.1.2 Ketidaksempurnaan pada Kristal..............................................4 2.1.3 Ciri-ciri polimer Kristalin..........................................................5 2.2 Polimer Amorf..............................................................................6 2.1 Ciri-ciri polimer Amorf................................................................6 BAB III KESIMPULAN DAN SARAN..........................................................8 3.1 Kesimpulan..................................................................................8 3.2 Saran...........................................................................................8 DAFTAR PUSTAKA.................................................................................9



2



3



KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena hanya dengan rahmat dan hidayah-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas makalah ini. Makalah ini dibuat untuk memenuhi tugas mata kuliah proses manufaktur. Tidak lupa penulis ucapkan terima kasih kepada dosen pengampu mata kuliah proses manufaktur atas bimbingan dan arahan dalam pembuatan makalah ini. Penulis mengharapkan, dengan membaca makalah ini dapat memberi manfaat bagi penulis semua, dalam hal ini dapat menambah wawasan dan pemahaman penulis mengenai polimer kristalin dan polimer amorf. Makalah ini masih jauh dari kata sempurna, maka penulis mengharapkan kritik dan saran yang membangun untuk penulis dari para pembaca demi perbaikan makalah ini menuju arah yang lebih baik.



Karawang, Maret 2019



Penulis 4



BAB I PENDAHULUAN 1.1



Latar Belakang Polimer adalah senyawa molekul besar berbentuk rantai atau jaringan yang tersusun dari gabungan ribuan hingga jutaan unit pembangun yang berulang (Nirwan Susianto, 2018). Polimer adalah suatu makromolekul atau disebut juga dengan molekul raksasa yang tersusun atas beberapa monomer (molekulmolukul kecil yang sederhana). Molekul kecil/monomer yang menyusun polimer dapat berupa senyawa berikatan rangkap maupun senyawa yang memiliki gugus fungsional (Bitar, 2019). Jadi, polimer merupakan sebuah senyawa atau molekul raksasa yang tersusun dari hasil penggabungan molekul-molekul kecil. Saat ini pemanfaatan polimer telah menjadi bagian yang tidak terpisahkan dalam kehidupan manusia. Sebagai contoh yang sering kita jumpai sehari-hari adalah plastik (Lindeman, 1971). Plastik telah banyak digunakan secara besar-besaran untuk berbagai keperluan, seperti alat rumah tangga, alat-alat listrik, komponen kendaraan bermotor, mainan anak-anak dan masih banyak lagi. Penggunaan plastik ini akan terus meningkat dengan semakin bertambahnya jumlah penduduk dan kemajuan teknologi. Hal ini disebabkan oleh banyaknya keunggulan plastik, diantaranya jauh lebih ringan dibandingkan gelas atau logam, transparan, tidak korosif, dan juga tidak mudah pecah.



1.2



Rumusan Masalah 1. Apakah yang dimaksud dengan polimer kristalin ?. 2. Apakah yang dimaksud dengan polimer amorf ?.



1.3



Tujuan 1. Dapat mengetahui pengertian polimer kristalin. 2. Dapat mengetahui pengertian polimer amorf.



1



BAB II PEMBAHASAN



2.1



Polimer Kristalin Polimer kristalin adalah polimer yang partikel penyusunnya tersusun teratur. Dalam beberapa bahan kristalin, partikel penyusunnya tersusun sehingga keteraturannya kadang nampak dengan mata telanjang. Kristal yang umum kita lihat adalah natrium khlorida, tembaga sulfat hidrat, dan kuarsa. Lokasi partikel penyusun padatan kristalin (ion, atom atau molekul) biasanya dinyatakan dengan kisi, dan lokasi setiap partikel disebut titik kisi. Satuan pengulangan terkecil kisi disebut dengan sel satuan. Keteraturan susunan tersebut terjadi karena kondisi geometris yang harus memenuhi adanya ikatan atom yang berarah dan susunan yang rapat. 2.1.1



Struktur Kristal



Gambar 2.1 Susunan atom kristal (Smallman, 2000). Susunan khas atom-atom dalam kristal disebut struktur kristal. Struktur kristal dibangun oleh sel satuan (unit cell) yang merupakan sekumpulan atom yang tersusun secara periodik berulang di dalam kisi ruang. Pada suatu sel satuan, tiga buah sumbu merupakan sumbu kristal teratur yang berhubungam dengan atom atau ion yang sama. Dimensi suatu sel satuan ditentukan oleh perpotongan konstanta sumbu-sumbu a, b dan c. Geometri kristal dalam ruang dimensi tiga yang merupakan karakteristik kristal memiliki pola yang berbeda-beda. Suatu kristal yang terdiri dari jutaan atom dapat dinyatakan dengan ukuran, bentuk dan susunan sel satuan yang berulang dengan



2



pola pengulangan yang menjadi ciri khas masing-masing Kristal.



Gambar 2.2 Sumbu dan Sudut Antar Sumbu Kristal (Edi Istiyono, 2000). Berdasarkan perbandingan parameter kisi a, b dan c, serta hubungan antara sudut satu dengan sudut yang lainnya (α, β,γ), dapat diperoleh tujuh sistem kristal dan empat belas kisi Bravais. Ketujuh sistem kristal yang terdiri dari empat belas kisi Bravais adalah seperti yang terlihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1 Tujuh Sistem Kristal dan 14 Kisi Bravais (Van Vlack, 2004). Sistem Kristal



Parameter Kristal



Kisi Bravais



Simbol



Kubik



a=b=c α = β = γ = 90°



Simple Pusat badan Pusat muka



P I F



Monoklinik



a≠b≠c α = β = 90° ≠ γ



Simple Pusat dasar



P C



Triklinik



a≠b≠c α = β = 90° ≠ γ



Simple



P



Tetragonal



a=b≠c α = β = γ = 90°



Simple Pusat badan



P I



Orthorombik



a≠b≠c α = β = γ = 90°



Simple Pusat dasar Pusat badan Pusat muka



P C I F



Trigonal/ rhombohedra l



a=b=c α = β = γ ≠ 90° ˂ 120



Simple



P



Simple



P



Hexagonal/



3



rombus



a=b≠c α = β = 90°, γ = 120



Pada Tabel 2.1 sel primitif diberi tanda huruf P ( primitif); sel dengan simpul kisi yang terletak pada pusat dua bidang sisi yang paralel diberi tanda C ( center); sel dengan simpul kisi di pusat setiap bidang kisi diberi tanda F ( face); sel dengan simpul kisi di pusat bagian dalam sel unit ditandai dengan huruf I (inti). Gambar ilustrasi tujuh sistem kristal dan 14 kisi bravais dapat dilihat pada Gambar 2.3 berikut.



Gambar 2.3 Tujuh Sistem Kristal dan Empat Belas Kisi Bravais (Milton Ohring, 1992). 2.1.2



Ketidaksempurnaan pada Kristal Berdasarkan struktur kristal, atom dalam setiap butir material tersusun secara teratur, tetapi terdapat berbagai ketidaksempurnaan kristal atau cacat kristal. Cacat yang terdapat pada kristal memiliki beberapa bentuk, diantaranya yaitu: cacat titik dan cacat garis. Cacat titik terjadi karena adanya penyimpangan susunan periodik kisi beberapa atom, sehingga terjadi kekosongan atom (vacancy), sisipan (interstitial) dan perpindahan kedudukan atom tak murni di sela kisi (anti site). Kekosongan 4



terjadi ketika kristal kehilangan sebuah atom karena penumpukan yang salah ketika proses kristalisasi, yaitu pada saat temperatur tinggi. Pada keadaan suhu tinggi, energi thermal akan meningkat sehingga atom-atom akan melompat.meninggalkan letak kisinya ke lokasi atomik terdekat (lihat Gambar 2.4). Sisipan terjadi jika terdapat atom tambahan dalam struktur kristal, sedangkan untuk anti site terjadi jika pemindahan ion dari kisi ke tempat sisipan.



Gambar 2.4 Cacat titik pada Kristal (Ciripo, 2011) Cacat garis (linear), muncul karena adanya diskontinuitas struktural sepanjang lintasan kristal (dislokasi), atau cacat akibat salah susun struktur Kristal (lihat Gambar 2.5). Terdapat dua bentuk dasar dislokasi yaitu: dislokasi tepi dan dislokasi sekrup. Pembentukan dislokasi tepi akibat adanya gesekan antara kristal dengan arah slip secara sejajar. Sedangkan dislokasi sekrup terjadi karena pergeseran atom dalam kristal secara spiral (Marwanto, 2013: 19-20).



Gambar 2.5 Cacat garis pada Kristal (Ciripo, 2011) 2.1.3



Ciri-ciri polimer Kristalin Adapun ciri-ciri polimer Kristalin, diantaranya ; 1. Ada suatu tatanan jarak jauh dalam Kristal, 2. Titik lelehnya pada suhu yang jelas, 3. Polimer Kristal dapat dibelah di depanjang bidang tepat, 4. Polimer Kristal pada umumnya anisoftronik (artinya, sifatsifat mereka seperti konduktivitas listrik, indeks bias, ekspansi termal dll pada arah yang berbeda), dan 5. Lebih keras.



5



Contoh polimer kristalin, antara lain : tembaga, kalium nitrat, dan asam benzoat.



2.2



Polimer Amorf Polimer amorf adalah polimer yang partikel penyusunnya tidak memiliki keteraturan yang sempurna. Susunan partikel dalam padatan amorf sebagian teratur dan sedikit agak mirip dengan padatan kristalin. Namun, keteraturan ini, terbatas dan tidak muncul di keseluruhan padatan. Banyak padatan amorf di sekitar kita-gelas, karet dan polietena memiliki keteraturan sebagian. Amorf terbentuk karena proses kristalisai yang terlalu cepat sehingga atom-atom tidak dapat dengan tepat menempati lokasi kisinya, benda seperti gelas, plastik dan aspal memiliki struktur yang identik dengan amorf.



Gambar 2.6 Susunan atom amorf (Smallman, 2000).



Fitur padatan amorf dapat dianggap intermediate antara padatan dan cairan. Baru-baru ini perhatian telah difokuskan pada bahan buatan seperti fiber optik dan silikon amorf. Beberapa ilmuwan bertahan dengan pendapat bahwa padatan amorf dapat dianggap wujud keempat materi. 2.2.1



Ciri-ciri polimer Amorf Adapun ciri-ciri polimer amorf, diantaranya ; 1. Hanya ada suatu tatanan jarak dekat dalam padatan amorf, 2. Polimer amorf tidak memiliki titik leleh yang jelas; mereka melunak dalam berbagai suhu, 3. Polimer amorf menjalani pemecahan tak teratur atau conchoidal, 4. Polimer amorf yang isotrofik: sifat bebas dari arah di mana mereka diukur, dan



6



5. Kurang keras. Contoh polimer amorf, antara lain : serat kaca, cellophane, teflon, polyurethane, napthalene, dan polyvinyl chloride.



BAB III KESIMPULAN DAN SARAN



7



3.1



Kesimpulan Polimer kristalin adalah polimer yang partikel penyusunnya tersusun teratur. Sedangkan polimer amorf adalah polimer yang partikel penyusunnya tidak memiliki keteraturan yang sempurna. Kedua polimer tersebut memiliki struktur atom dan keteraturan penyusunan yang berbeda. Kedua polimer tersebut juga mempunyai ciri-ciri yang berbeda dalam sifat, tatanan, titik leleh dan juga kekerasannya. Masing-masing polimer sering kita manfaatkan dalam kehidupan sehari-hari, sebagai contoh pada polimer kristalin terdapat tembaga dan kalium, sedangkan pada polimer amorf terdapat teflon dan serat kaca. Jadi, keberadaan polimer tidak bisa lepas dari kehidupan manusia, karena bahan tersebut sangat diperlukan untuk menunjang kebutuhan manusia. 1. Dapat mengetahui pengertian polimer kristalin, dan 2. Dapat mengetahui pengertian polimer amorf.



3.2Saran Saran dari saya agar pengetahuan tentang polimer lebih dikaji lagi yaitu perlu adanya pembelajaran yang lebih mendalam berkaitan dengan materi ini. Karena materi ini dirasa sangat berguna dalam proses pembelajaran mata kuliah proses manufaktur. 1. Memperbanyak referensi mengenai macam-macam polimer, dan 2. Memperbanyak referensi mengenai pemanfaatan polimer.



DAFTAR PUSTAKA Sari, Ita Indriana. 2015. Pemanfaatan Tepung Kulit Singkong (Manihot Utilissima) Untuk Pembuatan Plastik Ramah Lingkungan (Biodegradable) Dengan Penambahan Gliserol Dari Minyak Jelantah. Skripsi thesis, Universitas Muhammadiyah Surakarta.



8



Jatmiko, Wahyu Sidik. 2013. PENENTUAN STRUKTUR KRISTAL DAN KOMPOSISI KIMIA BAHAN SEMIKONDUKTOR Sn(S0,2Se0,8) HASIL PREPARASI DENGAN METODE BRIDGMAN. S1 thesis, Universitas Negeri Yogyakarta. Susianto, Nirwan. 2018. Polimer - Pengertian, Jenis, Reaksi, Sintetis, Contoh, dsb. Diakses 22 Maret 2019. https://www.studiobelajar.com/polimer/. Bitar. 2019. Polimer : Pengertian, Sifat, Klasifikasi, Dan Jenis Beserta Contohnya Lengkap. Diakses 22 Maret 2019. https://www.gurupendidikan.co.id/polimer-pengertian-sifat-klasifikasi-danjenis-beserta-contohnya-lengkap/. Malik. 2014. Kristal dan Amorf. Diakses 23 http://blog.ub.ac.id/malbo/2014/09/22/kristal-dan-amorf/.



Maret



2019.



Tatangsma. 2015. Perbedaan antara Padatan Amorf dan Kristal. Diakses 23 Maret 2019. https://tatangsma.com/2015/09/perbedaan-antara-padatanamorf-dan-kristal.html.



9