Polimerisasi Adisi [PDF]

Citation preview

MAKALAH KIMIA POLIMER CHAIN OR ADDITION POLYMERIZATION



DISUSUN OLEH : 1.



YULIA AGUSTINA (E1M016074)



2.



I GUSTI AYU SRI R (E1M 016 029)



KELOMPOK VII PENDIDIKAN KIMIA FAKULTAS KEGURUAN DAN ILMU PENDIDIKAN UNIVERSITAS MATARAM 2016



SINTESIS POLIMERISASI CHAIN OR ADDITION POLYMERIZATION



A. SINTESIS POLIMERISASI Adalah reaksi pembentukan polimer yang disebut dengan reaksi polimerisasi yang merupakan reaksi penggabungan molekul-molekul sederhana (monomer) menjadi polimer (makromolekul). B. POLIMERISASI ADISI Dalam bagian sintesis polimer sebelumnya telah diuraikan fitur utama dari polimer kondensasi: bahwa rantai dibangun selangkah demi selangkah/ step by step, dari monomers ke oligomers hingga akhirnya polimer. Polimerisasi adisi adalah penggabungan atau penambahan unit monomer yang terus menerus dipacu oleh suatu intermediet, yang biasanya berupa radikal, anion atau kation membentuk polimer. Polimerisasi adisi terjadi pada monomer yang mempunyai ikatan rangkap, dimana dengan bantuan suatu katalisator (misalnya peroksida), maka ikatan rangkapnya terbuka dan monomer-monomer dapat langsung berikatan dengan monomer lain. Reaksi adisi mengakibatkan terbukanya ikatan rangkap menjadi ikatan tunggal. Sebagai contoh etena yang mempunyai ikatan rangkap jika dipanaskan dengan katalis tertentu akan menjadi polimer. Monomer + monomer + monomer +……. → polimer nH2C = CH2 Etena



→



n(…H2C - CH2 …)



Ikatan



rangkap



sehingga molekul-molekul



→ terbuka



-[H2C - CH2 ]Poli(etena)



memungkinkan disisinya



bergabung Gambar 3. Pembentukan polietena, Reaksi polimerisasi adisi banyak dimanfaatkan pada insdutry plastic dan karet. Pada industry plastic dan karet. Polimer-polimer yang terbentuk melalui reaksi polimerisasi adisi antara lain: Polietena (PE) (plastik), Polivinil Klorida (PVC), karet alam (poliisoprena), politetraflouroetena (Teflon) dan polipropena (plastik).



C. JENIS-JENIS POLIMERISASI ADISI 1. Polimerisasi Radikal bebas Radikal bebas biasanya dibentuk melalui penguraian zat kurang stabil dengan energi tertentu. Radikal bebas menjadi pemicu pada polimerisasi. Zat pemicu tersebut dapat berupa senyawa peroksida, seperti dibenzyl peroksida dan azodiisobutironitril. Dibenzoil peroksida mudah menjadi radikal bebas.



Dibenzoil peroksida Jika radikal bebas dinyatakan dengan R• dan molekul monomer dinyatakan dengan CH2 =CHX maka tahap pemicuan dapat dihambarkan sebagai berikut :



Tahap perambatan adalah perpanjangan (elongasi) radikal bebas yang terbentuk pada tahap pemicuan dengan monomer-monomer lain.



Tahap pengakhiran dapat terjadi dengan cara berikut:



Contoh pembentukan polimerisasi radikal bebas adalah pada pembentukan polietena dari etena berlangsung melalui tiga tahap antara lain: a. Inisiasi Rantai Tahap ini diawali dengan pemutusan homolitik molekul diasil peroksida (RCOO-OOCR) menghasilkan radikal bebas (R-). Radikal bebas inilah yang mengalami reaksi rantai.



Radikal selanjutnya bereaksi dengan molekul etena membentuk radikal baru (radikal monomer).



b. Perpanjangan rantai (chain propagation) Radikal monomer yang terbentuk pada tahap inisiasi sangat reaktif karena kekurangan satu electron, sehingga dapat memnyerang molekul etena yang lain menghasilkan radikal baru berikutnya dengan rantai yang lebih Panjang.



Melalui tahap yang berulang, rantai karbon dari radikal mengalami pertumbuhan (perpanjangan) rantai.



c. Terminasi rantai Radikal-radikal bereaksi untuk membentuk molekul stabil. Reaksi berhenti sampai pada tahap ini.



Monomer-monomer yang bisa digunakan dalam polimerisasi radikal bebas antara lain: Ethyelen, tetrafluoroethylene, butadiene, isoprene, chloroprene, styrene, vinyl chloride, vinyl acetate, dsb. 2. Polimerisasi ionic Polimerisasi adisi dapat terjadi melalui mekanisme yang tidak melibatkan radikal bebas. Dalam hal ini, pembawa rantai dapat berupa ion karbonium (polimerisasi kation) atau ion karbanion (polimerisasi anion). a. Polimerisasi Kation Dalam polimerisasi kation dengan monomer CH2=CHX, yang bertindak sebagai pembawa rantai ialah ion karbonium. Katalis yang diperlukan dalam reaksi polimerisasi ini ialah Asam Lewis seperti AlCl3, BF3, TiCl4, dan Asam kuat lainya. Berbeda dengan polimerisasi radikal bebas yang umumnya berlangsung pada suhu tinggi, pada polimerisasi kation ini justru dapat berlangsung pada suhu yang sangat rendah. Misalnya, polimerisasi 2-metil propena yang berlangsung sangat cepat pada suhu -100 C dengan adanya katalis BF3 atau AlCl3. Polimerisasi kation sering terjadi pada monomer yang mengandung gugus yang dapat melepaskan elektron. Berikut ini reaksi pemicuan polimerisasi kation yang dikatalisis oleh asam kuat :



Pada reaksi diatas, HA merupakan molekul asam kuat seperti HCl, H2SO4 atau HClO4. Reaksi pemicuan diatas dilakukan dengan jalan diberikanya proton ke monomer oleh asam HA. Pemberian proton ke monomer ini menyebabkan atom C pada monomer menjadi bermuatan positif sehingga membentuik ion C+ yang biasa kita sebut sebagai ion karbonium. Ion karbonium ini selanjutnya akan



dapat menarik monomer-monomer berikutnya sehingga terbentuklah polimer kation dari monomer CH2=CHX. Berikut ini reaksi polimerisasinya :



Peristiwa reaksi polimerisasi diatas akan berlangsung secara terus menerus sampai kita menghentikanya. Proses pengakhiran rantai ini dapat dilakukan melalui berbagai proses. Proses yang paling sederhana ialah dengan jalan menggabungkan ion karbonium dengan anion pasanganya ( anion lawan ), berikut ini reaksi pengakhiran polimerisasi nya :



Sifat pelarut sangat penting dalam polimerisasi kation. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa polimerisasi tidak terjadi jika pelarut yang dipakai adalah pelarut non polar. Ion karbonium malah akan bereaksi dengan ion lawanya menghasilkan reaksi yang serupa dengan adisi elektrofilik HA pada senyawa yang berikatan rangkap. Namun demikian, jika reaksi dilakukan dalam pelarut polar maka polimerisasi akan segera terjadi, sebab ion karbonium menjadi mantap akibat solvasi dan ion karbonium dapat berlangsung untuk menghasilkan polimer. b. Polomerisasi Anion Pada polimerisasi anion dengan monomer CH2=CHX, ion karbanion bertindak sebagai pembawa rantai. Monomer yang mengandung substituen elektronegatif seperti propenitril, 2-metil propenoat, dan fenietena tergolong yang dapat mengalami polimerisasi jenis ini. Seperti polimerisasi kation, reaksi polimerisasi anion berlangsung paling baik pada suhu rendah. Katalis yang digunakan ialah logam alkali, alkil, aril dan amida logam alkali. Sebagai contoh polimerisasi anion, yaitu amida logam alkali seperti senyawa KNH2 yang dapat digunakan sebagai katalis untuk mempercepat polimerisasi monomer CH2=CHX. Berikut ini reaksi pemicuan polimerisasi anion :



Pada reaksi diatas, ion NH2- memberikan elektronya kepada monomer CH2=CHX sehingga menyebabkan atom karbon dari monomer itu bermuatan negatif, kita menyebutnya ion karbanion ( C- ). Selanjutnya ion karbanion ini menarik monomer selanjutnya sampai proses polimerisasi kita hentikan, berikut ini reaksi polimerisasinya :



Proses pengakhiran pada polimerisasi anion tidak begitu jelas seperti polimerisasi kation, sebab penggabungan rantai anion dengan ion lawan dipandang tidak terjadi. Jika dipakai pelarut inert dan pereaksi murni, maka polimerisasi hanya berhenti ketika seluruh monomer pereaksi habis bereaksi.



DAFTAR PUSTAKA



Cowd, M. A. (1991). Kimia Polimer. Bandunng:ITB https://aziasto.wordpress.com/2013/10/11/macam-macam-contoh-polimer/. https://id.scribd.com/doc/289303616/Polimerisasi-Adisi-Dan-Kondensasi. https://www.ilmukimia.org/2013/03/polimerisasi-adisi.html Painter dan Michael. (1997). Funndamentals of Polymer Science. USE:CRC PRESS. Suryanto, M. Si. (2014). Pengantar Kimia Polimer. Jakarta: Erlangga