Tabla de Contenidos
Polimer adalah makromolekul, yaitu molekul yang terdiri dari ratusan atau ribuan atom, yang terbentuk dari penyatuan berturut-turut dari molekul kecil yang sama. Istilah “polimer” berasal dari konjungsi awalan Yunani poli , yang berarti “banyak”, dengan akhiran mer , yang berarti “bagian”. Kata itu diciptakan oleh ahli kimia Swedia Jons Jacob Berzelius pada tahun 1833.
Perkembangan polimer
Polimer alami telah digunakan sejak dahulu kala, tetapi kemampuan untuk mensintesis polimer merupakan perkembangan baru. Bahan pertama yang dikembangkan dari polimer adalah nitroselulosa . Proses ini dikembangkan pada tahun 1862 oleh ahli kimia Inggris Alexander Parkes: dia menggabungkan selulosa alami dengan asam nitrat dan pelarut, dan dengan perlakuan selanjutnya dengan kamper menghasilkan seluloid , polimer yang banyak digunakan dalam industri film. Pelarutan nitroselulosa dalam eter dan alkohol menghasilkan collodion ; polimer ini digunakan sebagai pembalut bedah.
Vulkanisasi karet merupakan tonggak lain dalam pengembangan polimer. Ahli kimia Jerman Friedrich Ludersdorf dan penemu Amerika Nathaniel Hayward menemukan bahwa menambahkan belerang ke karet alam secara substansial meningkatkan sifat-sifatnya. Proses vulkanisasi karet dengan menambahkan belerang dan menggunakan panas dijelaskan oleh insinyur Inggris Thomas Hancock pada tahun 1843 dan ahli kimia Amerika Charles Goodyear pada tahun 1844.
Pada tahun 1926 Hermann Staudinger menjelaskan struktur kimia bahan-bahan tersebut dan mengusulkan struktur polistirena dan polioksimetilena , yang masih berlaku sampai sekarang. Modelnya menetapkan bahwa rantai panjang atom yang dibentuk oleh penyatuan berulang melalui ikatan kovalen molekul kecil dihasilkan. Hermann Staudinger dianugerahi Hadiah Nobel Kimia pada tahun 1953 untuk karyanya.
Bagaimana polimer terbentuk?
Pembentukan polimer, yaitu polimerisasi, adalah reaksi kimia di mana dua ikatan dihasilkan dalam molekul kecil, umumnya ikatan kovalen, di mana unit lain dari molekul yang sama digabungkan. Proses ini diulang berkali-kali membentuk rantai atom yang panjang. Molekul yang membentuk polimer disebut monomer .
Mari kita lihat sebuah contoh: polietilen, plastik yang banyak digunakan yang merupakan polimer paling sederhana.
Monomer polietilen adalah etilena, molekul organik sederhana yang memiliki dua atom karbon yang dihubungkan oleh ikatan rangkap bersama dengan dua atom hidrogen yang terikat pada setiap atom karbon, seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Ikatan karbon bersifat kovalen. Jika ikatan rangkap putus, masing-masing atom karbon memiliki ikatan kovalen yang tersedia untuk bergabung dengan atom lain yang merupakan unit struktural, seperti yang ditunjukkan pada gambar berikut.
Penyatuan berulang unit struktural ini menghasilkan molekul linier panjang, tanpa percabangan: polietilen (lihat gambar berikut).
Contoh lain adalah memperoleh polistiren, polimer dengan banyak aplikasi. Monomer polistirena adalah stirena, sebuah molekul yang memiliki cincin benzena yang terikat pada dua atom karbon dengan ikatan rangkap. Seperti dalam kasus polietilena, pemutusan ikatan rangkap menghasilkan unit struktural yang, ketika digabungkan berulang kali, membentuk rantai panjang yang membentuk polistiren (lihat gambar berikut).
polimer
Di alam terdapat banyak bahan dan molekul yang dihasilkan oleh makhluk hidup yang merupakan polimer. Protein, asam nukleat, DNA, polisakarida seperti selulosa, adalah contoh polimer alami. Seperti yang telah kita lihat, polimer lain seperti nitroselulosa dan karet vulkanisir adalah polimer buatan yang diperoleh dari polimer alami. Dan polimer buatan diperoleh di laboratorium dan industri melalui reaksi kimia; polivinil klorida (PVC), polietilen, polistirena, neoprena, dan nilon adalah beberapa contoh spektrum luas polimer buatan manusia yang digunakan dalam berbagai macam aplikasi.
Polimer buatan manusia dikelompokkan menjadi dua kategori: polimer termoplastik dan polimer termoseting . Polimer dapat diperoleh melalui reaksi kimia atau dari campuran zat padat atau dari larutan dimana polimerisasi diinduksi dengan panas atau dengan menerapkan radiasi gamma, dalam reaksi yang tidak dapat diubah.
- Setelah reaksi selesai, polimer termoset cenderung kaku dan terdegradasi atau terurai tanpa pelunakan saat dipanaskan di atas suhu tertentu. Resin epoksi, poliester, resin akrilik, dan poliuretan adalah polimer termoset, seperti halnya Bakelite, Kevlar, dan karet vulkanisir.
- Polimer termoplastik, tidak seperti termoset, fleksibel dan melunak serta meleleh di atas suhu tertentu, yang memungkinkannya untuk dicetak. Beberapa contoh polimer termoplastik adalah nilon, Teflon, polietilen, dan polipropilena.
Salah satu aplikasi polimer buatan adalah pembuatan serat yang digunakan untuk membuat kain. Polimer ini harus memiliki elastisitas yang tinggi untuk memungkinkan penanganannya dalam proses pembuatan dan penggunaan akhirnya, dan ekstensibilitas yang rendah untuk mempertahankan dimensinya. Aplikasi lain dari polimer adalah perekat; Dalam hal ini, polimerisasi perlu terjadi saat pengaplikasian produk, misalnya melalui reaksi kimia dengan uap air di udara atau pada bagian yang diolesi lem, seperti halnya sianoakrilat yang digunakan di rumah tangga, industri, dan aplikasi penutup luka. . Elastomer adalah aplikasi polimer lain yang tersebar luas; Ini adalah bahan yang berubah bentuk saat gaya diterapkan.
Pelapis, cat, bagian dan komponen yang membentuk mekanisme dan struktur, berbagai bahan konstruksi, isolator listrik dan termal, adalah beberapa aplikasi polimer yang sangat beragam.
Sumber
JR Wünsch. Polystyrene-Sintesis, Produksi dan Aplikasi . Penerbitan iSmithers Rapra, 2020.
Donald V. Rosato, Marlene G. Rosato, buku pegangan teknologi Nick R. Schott Plastics. manufaktur, komposit, perkakas, pembantu . Pers Momentum, 2012.
Polimer: Deskripsi, Contoh, & Jenis . Ensiklopedia Britannica , 2020.
William B. Jensen Asal Usul Konsep Polimer . Jurnal Pendidikan Kimia 85 (5): 624, 2008.
