Polimer adalah molekul raksasa dengan massa molar mulai dari ribuan hingga jutaan. Polimer banyak ditemukan di alam. Polimer alam merupakan polimer yang terbentuk karena adanya reaksi kondensasi yang terjadi secara alami. Contoh Polimer AlamPolimer alam sangat banyak dan tersebar di muka bumi. Contoh polimer alam adalah pati, amilopektin, glikogen, selulosa, kitin, protein, asam-asam inti (asam nukleat), dan karet alam. Show PatiPati merupakan polimer kondensasi yang terdiri dari ratusan monomer glukosa, yang melibatkan molekul air saat glukosa-glukosa tersebut bergabung secara kimiawi. Pati disebut sebagai polisakarida, karena merupakan polimer dari glukosa monosakarida.  Molekul pati mengandung dua jenis polimer glukosa, yaitu amilosa dan amilopektin. Amilopektin merupakan komponen pati utama dalam kebanyakan tanaman, dengan persentase sekitar tiga-perempat dari total pati dalam tepung terigu. Amilosa adalah polimer rantai lurus dengan rata-rata sekitar 200 unit per molekul glukosa. Sebuah molekul amilopektin memiliki 1000 molekul glukosa yang tersusun menjadi rantai yang bercabang, dengan cabang terjadi setiap 24 sampai 30 unit glukosa. Hidrolisis amilopektin secara sempurna akan menghasilkan glukosa, sedangkan hidrolisis sebagian menghasilkan campuran yang disebut dekstrin, yang digunakan sebagai zat aditif makanan. GlikogenGlikogen merupakan cadangan energi pada hewan, seperti halnya pati dalam tanaman. Struktur glikogen mirip dengan struktur amilopektin. Bedanya adalah dalam molekul glikogen, percabangan ditemukan di setiap 12 unit glukosa. Glikogen disimpan dalam hati dan jaringan otot rangka. SelulosaSelulosa adalah senyawa organik yang paling melimpah di bumi. Bentuk murni dari senyawa selulosa adalah kapas. Bagian berkayu dari pohon yang bisa dibuat kertas, bahan pendukung dalam tanaman dan daunnya juga mengandung selulosa. Seperti amilosa, selulosa merupakan polimer yang tersusun monomer glukosa. Perbedaan antara selulosa dan amilosa terletak pada ikatan antara unit glukosa. Sudut ikatan sekitar atom oksigen yang menghubungkan cincin glukosa adalah 180° pada selulosa dan 120° pada amilosa. Manusia tidak memiliki enzim untuk memecah selulosa menjadi glukosa. Dengan demikian, selulosa tidak dapat dikonsumsi manusia. Di sisi lain, rayap, beberapa spesies kecoa, dan mamalia ruminansia seperti sapi, domba, kambing, dan unta mampu mencerna selulosa. KitinKitin adalah suatu polisakarida yang mirip dengan selulosa, dengan persen kelimpahan nomor dua setelah selulosa. Kitin ada dalam dinding sel jamur dan merupakan substansi mendasar dalam eksoskeletons dari crustasea, serangga, dan laba-laba. Struktur kitin sangat identik dengan selulosa. Perbedaannya adalah ada penggantian gugus OH pada karbon C-2 dari masing-masing unit glukosa dengan sebuah gugus -NHCOCH3. Sumber utama kitin adalah cangkang kerang. Penggunaan komersial dari kitin meliputi plastik pmbungkus makanan. ProteinSemua protein merupakan polimer kondensasi dari asam amino. Sebuah jumlah besar protein ada di alam. Sebagai contoh, tubuh manusia diperkirakan memiliki 100.000 protein yang berbeda. Semua protein berasal dari hanya dua puluh macam asam amino. Satu molekul air terbentuk saat proses reaksi kondensasi antara gugus asam karboksilat dengan gugus amino. Hasil reaksi tersebut adalah terbentuk ikatan peptida. Dengan demikian protein disebut sebagai polipeptida karena mengandung sekitar lima puluh sampai ribuan residu asam amino yang terikat oleh ikatan peptida. Asam nukleatAsam nukleat merupakan polimer kondensasi. Setiap unit monomer dalam asam nukleat terdiri dari satu gula sederhana, satu gugus asam fosfat, dan satu dari sekelompok senyawa nitrogen heterosiklik yang berperilaku kimia sebagai basa. Ada dua macam asam nukleat, yaitu asam deoksiribonukleat (DNA) yang mana merupakan gudang informasi genetik, dan asam ribonukleat (RNA), yang bertugas mentransfer informasi genetik dari DNA sel ke sitoplasma, di mana sintesis protein terjadi. Monomer yang digunakan untuk membuat DNA dan RNA disebut nukleotida. Nukleotida DNA terdiri dari gugus fosfat, gula deoksiribosa, dan salah satu dari empat basa yang berbeda yaitu adenin, sitosin, guanin, atau timin. Pada RNA tidak terdapat timin, melainkan urasil. Karet alamKaret alam adalah polimer yang terdiri dari adisi ribuan unit monomer isoprena. Karet diperoleh dari pohon Hevea brasiliensis dalam bentuk lateks. Perbedaan antara karet alam dan polimer alam lain adalah bentuk geometris dari molekul poliisoprena. Gugus -CH2 bergabung oleh ikatan rangkap dengan konfigurasi cis, sedangkan polimer yang lain menggunakan konfigurasi trans. Perbedaan struktur tersebut sangat berpengaruh terhadap elastisitas. Polimer adalah rantai berulang dari atom yang panjang, terbentuk dari pengikat yang berupa molekul identik yang disebut monomer. Sekalipun biasanya merupakan organik (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA. Polimer didefinisikan sebagai substansi yang terdiri dari molekul-molekul yang menyertakan rangkaian satu atau lebih dari satu unit monomer. Manusia sudah berabad-abad menggunakan polimer dalam bentuk minyak, aspal, damar, dan permen karet. Tapi industri polimer modern baru mulai berkembang pada masa revolusi industri. Di akhir 1830-an, Charles Goodyear berhasil memproduksi sebentuk karet alami yang berguna melalui proses yang dikenal sebagai “vulkanisasi”. 40 tahun kemudian, seluloid (sebentuk plastik keras dari nitrocellulose) berhasil dikomersialisasikan. Adalah diperkenalkannya vinyl, neoprene, polystyrene, dan nilon pada tahun 1930-an yang memulai ‘ledakan’ dalam penelitian polimer yang masih berlangsung sampai sekarang.
Kata polimer merupakan turunan dari bahasa Yunani yaitu poly dan mer. Poly berarti "banyak", sedangkan mer berarti “bagian”. Polimer memiliki sinonim yaitu makromolekul. Sinonim ini berkaitan dengan polimer sintetik yang dihasilkan dari molekul-molekul sederhana yang disebut monomer. Penggunaan kata polimer pertama kali dilakukan pada tahun 1833 oleh kimiawan berkebangsaan Swedia yaitu Berzelius. Para kimiawan pada abad ke-19 Masehi bekerja dengan meilbatkan makromolekul tanpa memiliki suatu pengertian yang jelas mengenai strukturnya.[2] Meskipun istilah polimer lebih populer menunjuk kepada plastik, tetapi polimer sebenarnya terdiri dari banyak kelas material alami dan sintetik dengan sifat dan kegunaan yang beragam. Bahan polimer alami seperti shellac dan amber telah digunakan selama beberapa abad. Kertas diproduksi dari selulosa, sebuah polisakarida yang terjadi secara alami yang ditemukan dalam tumbuhan. Biopolimer seperti protein dan asam nukleat memainkan peranan penting dalam proses biologi. Polimer dibuat dengan mengikat molekul-molekul kecil yang disebut monomer menjadi polimer dengan proses polimerisasi. Proses ini membentuk ikatan kovalen antar monomer sehingga terbentuk ikatan yang kuat.[3] Dengan katalis atau proses tertentu polimer dapat memiliki struktur yang linier, bercabang, rantai yang pendek, maupun gabungan dari beberapa struktur tersebut. Polimer berdasarkan sumbernya dapat dibedakan dalam 3 kelompok, yaitu:[4]
Berdasarkan sifat kekenyalannyaTermoplastikTermoplastik merupakan jenis plastik yang melunak jika mengalami pemanasan dan akan mengeras jika mengalamipendinginan. Proses pelunakan dan pengerasan termoplastik dapat berlangsung berulang kali. Penamaan termoplastik diperoleh dari pembentukan ulang sifat plastik dengan proses pemanasan. Termoplastik mengandung resin hidrokarbon dan manik-manik kaca. Penerapan termoplastik yang paling umum adalah untuk pembuatan marka jalan. Marka jalan yang berbahan termoplastik memiliki refleksi yang tinggi, daya tahan yang kuat dan umur pemakaian yang sangat lama.[5] TermosetTermoset merupakan polimer yang tidak dapat mencair atau meleleh saar mengalami pemanasan. Sifat utama dari termoset adalah adanya ikatan silang sehingga menyebabkan kenaikan berat molekul yang besar. Termoset tidak bisa dibentuk dan tidak dapat larut saat dipanaskan.[6] Jenis termoset di antaranya ialah fenol formaldehida, urea-formaldehida, poliester tak jenuh, epoksi, dan melamin-formaldehida. Fenol-formaldehida digunakan dalam pembuatan peralatan listrik dan elektronik, bagian mobil, perekat kayu lapis, dan pegangan alat dapur. Urea-formaldehida digunakan sebagai bahan pelapis Poliester tak jenuh digunakan pada bahan bangunan, bagian-bagian mobil, lambung kapal, aksesoris kapal, saluran anti korosi, pipa, tangki dan peralatan bisnis. Epoksi ditemukan pada bahan pelapis protektif, perekat, peralatan listrik dan elektronik, bahan lantai industri, bahan pengaspal jalan raya, dan material komposit. Sedangkan melamin-formaldehida banyak digunakan pada bingkai dekorasi, taplak meja, dan alat makan.[7] ElastomerElastomer adalah bahan cetak yang terbuat dari polisulfid, polieter, silikon kondensasi dan silikon adisi. Penggunaan elastomer banyak ditemukan di bidang kedokteran gigi. Silikon adisi pada elastomer merupakan bahan cetak yang sangat sangat cocok digunakan untuk mencetak pembuatan gigi tiruan cekat karena memiliki keakuratan yang tinggi. Kekurangannya terletak pada harga yang mahal dan sifatnya yang hidrofobik.[8] Berdasarkan kegunaannyaPolimer komersialPolimer komersial umumnya dihasilkan di negara berkembang dengan harga yang murah untuk keperluan sehari hari. Bahan dasar utama dalam pembuatan polimer komersial yaitu polietilena, polipropilen, polistirena, polivinilklorida, atau melamin formaldehid.[9] Polietilena dengan massa jenis rendah digunakan dalam lapisan pengemas, isolasi kawat, lapisan kabel, barang mainan, botol yang lentur, dan bahan pelapis. Polietilena dengan massa jenis tinggi digunakan dalam pembuatan botol, drum, pipa, saluran, lembaran film, isolasi kawat dan kabel. Polipropilena digunakan dalam pembuatan tali, anyaman, karpet, dan film. Polivinil klorida digunakan sebagai bahan bangunan, pipa tegar, bahan untuk lantai, serta isolasi kawat dan kabel. Sedangkan polistirena digunakan sebagai bahan pengemas dengan lapisan busa, perabotan rumah, dan barang mainan.[10] Polimer teknikPolimer teknikdihasilkan oleh negara berkembang maupun negara maju. Harga polimer teknik cukup mahal karena sifatnya yang canggih. Polimer teknik memiliki sifat mekanik yang unggul dan daya tahan yang kuat. Penggunaan polimer teknik yaitu dalam bidang transportasi kendaraan roda empat dan pesawat terbang. Dalam ilmu material, polimer digunakan sebagai bahan pembuatan pipa ledeng, peralatan listrik untuk mesin bisnis, peralatan elektronik khususnya komputer, serta pada mesin-mesin industri dan barang-barang konsumsi. Jenis polimer teknik meliputi nilon, polikarbonat, polisulfon, dan poliester.[10] Polimer fungsionalPolimer fungsional dihasilkan dan dikembangkan di negara maju. Pembuatan polimer fungsional ditujukan untuk penggunaan khusus sehingga produksinya dilakukan dalam skala kecil. Polimer fungsional dapat berbentuk kevlar, nomex, textura, polimer penghantar arus listrik dan foton, polimer peka cahaya, membran, atau biopolimer.[10] Polimer memiliki peran penting pada berbagai industri. Enam komoditas utama dari polimer yang banyak digunakan, yaitu polietilena, polipropilena, polivinil klorida, polietilena tereftalat, polistirena, dan polikarboat. Mereka membentuk 98% dari seluruh polimer dan plastik yang ditemukan dalam kehidupan sehari-hari. Masing-masing dari polimer tersebut memiliki sifat degradasi dan ketahanan panas, cahaya, dan kimia. Polimer adalah bahan yang juga digunakan pada aplikasi biosensor, biomedis, otomotif, pengemasan, kosmetik, dan berbagai penggunaan lain. Bahan yang digunakan pada polimer mencakup: bahan mentah, senyawa polimer, busa, perekat dan komposit struktural, pengisi, serat, film, membran, emulsi, pelapis, karet, bahan penyegel, resin perekat, pelarut, tinta dan pigmen.[11] Popok sekali pakaiPopok sekali pakai dibuat dengan bahan polimer yang sulit mengalami penguraian secara biologi. Umur pakai dari popok sekali pakai sangat singkat, tetapi bahannya bertahan sangat lama. Di negara-negara maju, popok menjadi salah satu komponen utama sampah padat kota yang menimbulkan pencemaran lingkungan.[12] Bahan kunyahPolimer yang memiliki sifat elastis dan dapat dikunyah disebut bahan kunyah. Bahan kunyah dibedakan menjadi bahan kunyah alami dan bahan kunyah sintetik.[13] Jumlah tertentu pada residu polimer digunakan untuk membuat bahan kunyah sintetik sebagai bahan dasar pembuatan permen karet.[14] KaretPolimer dapat menghasilkan karet alami dan karet silikon. Karet alami merupakan salah satu jenis polimer alam, sedangkan karet silikon merupakan salah satu jenis polimer sintetis. Karet alami dihasilkan melalui perkebunan karet, sedangkan karet silikon dihasilkan melalui industri petrokimia. Karet silikon telah digunakan dalam ilmu medis dalam pembuatan tiruan organ rektum. Sedangkan karet alami digunakan dalam percobaan untuk pembuatan jaringan tubuh manusia tiruan sebagai pengganti bahan kegiatan praktek ilmu kedokteran. Karakteristik karet alami dan karet silikon dipelajari melalui eksplorasi dalam radioterapi dengan menggunakan akselerator linier.[15] KompositKomposit merupakan bahan yang terbentuk dari penggabungan dua atau lebih komponen yang memiliki sifat saling berlainan. Bahan pembuatan komposit dapat berupa hibrida yang terbuat dari resin polimer dan diperkuat dengan serat sehingga menggabungkan sifat-sifat mekanik dan fisik keduanya.[16] Komposit juga dapat terbentuk melalui pencampuran dari dua atau lebih atom yang berbeda dengan kondisi molekul dan sel kristal masih tunggal. Pada kondisi ini, komposit dibuat dari logam campuran, polimer ataupun pencampuran logam campuran dan polimer.[17] LigonoselulosaLignoselulosa merupakan gabungan dari tiga jenis polimer dengan ikatan matriks padat. Bahan penyusun lignoselulosa meliputi lignin, selulosa, dan hemiselulosa. Lignoselulosa dapat dimanfaatkan untuk pembuatan bioetanol.[18] Osmometri adalah salah satu metode penentuan bobot molekul rata-rata jumlah polimer. Prinsip kerja yang dipakai yaitu osmosis. Suatu penghalang digunakan untuk memisahkan pelarut dari larutan polimer, sehingga hanya pelarut saja yang dapat lewat. Penghalang dilengkapi dengan membran semipermiabel sehingga zat terlarut tertahan di dalamnya.[19] Kelemahan dari metode osmometri adalah tidak mampu mengukur beberapa polimer yang memiliki berat molekul yang rendah. Polimer dengan berat molekul rendah akan terdifusi melewati membran. Dengan demikian, jumlah bobot molekul rata-rata jumlah yang terukur tidak menyatakan secara tepat tentang harga keseluruhan dari bobot molekul polimer sampel.[20] Analisis gugus ujungAnalisis gugus ujung merupakan metode analisis pengukuran bobot molekul rata-rata jumlah polimer. Caranya dengan memanfaatkan gugus fungsi yang berada paling ujung dari polimer. Dalam metode ini, bobot dapat diukur secara kimia maupun fisika. Jenis metode pengukurannya terbagi menjadi titrasi dan spektrometri. Metode ini hanya dapat digunakan untuk polimer linier dan polimer cabang yang jumlah cabangnya diketahui dengan pasti dan memiliki mekanisme polimerisasi yang pasti pula. Metode analisis gugus ujung tidak efektif digunakan untuk polimer yang memiliki dua gugus ujung atau lebih, atau untuk beberapa gugus ujung yang berbeda dalam satu rantai polimer. Kekurangan lainnya dari metode ini yaitu hanya efektif untuk mengukur polimer-polimer yang memiliki berat molekul 5000–10000.[20] UltrasentrifugasiUltrasentrifugasi adalah pengukuran bobot molekul rata-rata jumlah polimer dengan menghitung kesetimbangan dan kecepatan sedimentasi. Kesetimbangan sedimentasi dilakukan dengan pemutaran dengan kecepatan rendah terhadap larutan polimer dalam waktu tertentu. Pemutaran dihentikan jika tercapai kesetimbangan antara sedimentasi dan difusi. Sedimentasi dihasiilkan pada kecepatan putaran yang mencapai 70.000 rpm. Laju sedimentasi menentukan besarnya sedimentasi yang diukur. Besarnya laju sedimentasi adalah tetapan sedimentasi yang terhubung dengan massa partikel.[21] Ilmu tentang membran belum memiliki banyak penerapan praktis sebelum tahun 1950. Peningkatan penerapan ilmu membran terjadi setelah adanya kemajuan dalam kimia polimer. Pembuatan polimer sintesis menyediakan membran baru dengan sifat pembawaan tertentu. Selain itu, dihasilkan polimer dengan stabilitas mekanik dan termal yang sangat baik. Polimer kemudian dijadikan sebagai fokus utama dari pembuatan bunga dan produk industri yang berbasis membran.[22] Membran sintetis akhirnya dapat terbentuk melalui polimer sintetis berjenis poliamida, poliakrilonitril, polisulfon, atau polietilen.[23]
|
Polimer alam adalah polimer yang terbentuk secara alami, berikut merupakan polimer alam kecuali…
Pos Terkait
Copyright © 2024 idkuu.com Inc.
