Polimer: Contoh, jenis, struktur, sifat, klasifikasi, kegunaan

Istilah polimer adalah gabungan dari kata Yunani poly and mero, yang berarti “banyak bagian.” Polimer adalah molekul besar yang terbuat dari molekul pembangun molekul kecil dan berulang yang disebut monomer. Proses dimana monomer terhubung bersama untuk membentuk molekul dengan massa molekul yang relatif tinggi dikenal sebagai polimerisasi.

Polimer membuat banyak bahan dalam organisme hidup. Protein adalah contoh polimer asam amino, selulosa adalah polimer molekul gula, dan asam nukleat seperti asam deoksiribonukleat (DNA) adalah polimer nukleotida. Banyak bahan sintetis, termasuk nilon, kertas, plastik, dan karet, juga merupakan contoh polimer.

Berbagai molekul sederhana bergabung bersama untuk menjadi manfaat polimer yang tak terhitung banyaknya. Misalnya, lapisan alat masak antilengket yang dikenal sebagai Teflon, misalnya, terbuat dari monomer yang terdiri dari dua atom, masing-masing mengandung fluor dan karbon. Baik kaca akrilik dan Lucite terbuat dari metil metakrilat, monomer organik yang terdiri dari karbon, hidrogen, dan oksigen. Polimer silikon yang digunakan untuk sealant dan aplikasi lain dibuat dari monomer anorganik yang mengandung atom silikon.

Pengertian

Polimer adalah molekul besar atau makromolekul yang pada dasarnya merupakan kombinasi dari banyak subunit. Istilah polimer dalam bahasa Yunani berarti ‘banyak bagian’. Polimer dapat ditemukan di sekitar kita. Dari untai DNA kami yang merupakan biopolimer yang terjadi secara alami hingga polipropilena yang digunakan di seluruh dunia sebagai plastik.

Polimer dapat ditemukan secara alami pada tumbuhan dan hewan (polimer alami) atau buatan manusia (polimer sintetik). Polimer yang berbeda memiliki sejumlah sifat fisik dan kimia yang unik karena mereka menemukan penggunaan dalam kehidupan sehari-hari.

Polimer adalah rantai panjang yang terdiri dari pengulangan, tautan serupa. Polimer adalah molekul besar yang sangat menarik yang terdiri dari beberapa yang kecil. Sekarang, polimer banyak digunakan dalam berbagai aplikasi.

Jika Anda berpikir bahwa tas plastik yang biasa Anda gunakan untuk membawa bahan makanan ada hubungannya dengan polimer, Anda benar-benar benar. Polietilena adalah polimer yang terdiri dari beberapa unit etilena berulang.Polimer

Semua polimer dibuat oleh proses polimerisasi di mana unsur-unsurnya yang disebut monomer, direaksikan bersama untuk membentuk rantai polimer yaitu jaringan 3 dimensi yang membentuk ikatan polimer.

Jenis mekanisme polimerisasi yang digunakan tergantung pada jenis gugus fungsi yang melekat pada reaktan. Dalam konteks biologis, hampir semua makromolekul benar-benar polimer atau terdiri dari rantai polimer besar.

Apa penyusun polimer?

Polimer terdiri dari beberapa unit molekul yang lebih kecil yang terhubung dan terhubung bersama dengan bantuan ikatan kuat yang tetap pada tempatnya. Unit-unit yang lebih kecil ini disebut sebagai monomer.

Monomer adalah molekul tunggal atau kelompok molekul yang membentuk rantai polimer. Setiap unit monomer berikatan kovalen dengan unit lain dan beberapa di antaranya saling terhubung untuk membentuk molekul massa tinggi.

Massa yang tinggi ini memungkinkan polimer memiliki sifat fisik dan, kadang-kadang, kimia yang berbeda dari unit monomer yang membuatnya. Banyak polimer sintetis telah dibuat selama bertahun-tahun dan kimia polimer telah mendapatkan banyak perhatian dalam penelitian dengan peneliti baru mengejar tantangan pengetahuan dalam bidang kimia ini.

Pembuatan polimer (Polimerisasi)

Polimer dibuat dari monomer dengan satu dari dua cara: dengan rantai, atau adisi, polimerisasi atau dengan polimerisasi kondensasi. Dalam polimerisasi rantai, monomer dilarutkan dalam pelarut yang kemudian dihilangkan. Monomer dengan cepat bergabung dengan reaksi adisi tanpa kehilangan atom, sehingga polimer memiliki rumus dasar yang sama dengan monomer. Polimerisasi kondensasi adalah reaksi bertahap bertahap. Ini mengakibatkan hilangnya atom atau gugus atom sebagai produk sampingan dari monomer penghubung. Kebanyakan polimerisasi kondensasi adalah sejenis kopolimerisasi, menggunakan dua atau lebih jenis monomer.

Polimer dikatakan dibentuk oleh salah satu dari dua metode: pertumbuhan langkah dan pertumbuhan rantai. Kedua metode ini umumnya diterapkan ketika polimer disintesis. Dalam metode rantai tumbuh, para ilmuwan mencoba menghubungkan unit monomer yang berbeda satu per satu dengan rantai polimer utama. Ini adalah metode yang digunakan untuk memproduksi polietilen, yang sekarang sedang dikutuk karena sifatnya yang tidak dapat terurai.

Metode kedua untuk membuat polimer adalah prosedur pertumbuhan-langkah. Jika unit monomer dibiarkan berdekatan satu sama lain sedemikian rupa sehingga mereka lebih dekat satu sama lain daripada mereka ke rantai polimer, maka mungkin bagi mereka untuk terhubung bersama dan membentuk polimer yang lebih kecil. Polimer ini kemudian dapat menempel pada rantai polimer utama dan membentuk rantai yang lebih besar. Kain poliester merupakan dibuat dengan cara seperti ini.

Struktur polimer

Jumlah monomer dalam suatu polimer menentukan apa yang disebut tingkat polimerisasi polimer. Ketika jumlah monomer sangat besar, senyawa dikatakan memiliki tingkat polimerisasi yang tinggi dan disebut polimer tinggi.

Ada banyak cara lain untuk menandai polimer. Homopolimer hanya terbuat dari satu jenis monomer. Polivinil klorida, sering disebut PVC, misalnya, adalah contoh homopolimer yang dibuat hanya dari vinil klorida, monomer dengan enam atom.

Kopolimer berbeda dari homopolimer karena mereka terdiri dari paling tidak dua jenis monomer. Kadang-kadang urutan monomer digabungkan selama polimerisasi diatur secara ketat oleh kebetulan; molekul yang dihasilkan dikenal sebagai kopolimer acak. Suatu kopolimer blok dicirikan oleh tali tak terputus dari satu jenis monomer yang bergantian dengan tali serupa dari monomer yang berbeda. Kopolimer graft adalah rangkaian dari satu jenis monomer dengan rantai samping yang dilekatkan yang terdiri dari monomer jenis lain.

Seperti balok penyusun, monomer terhubung dengan cara yang berbeda untuk membentuk polimer linier, bercabang, atau berikatan silang. Polimer linier dihasilkan ketika monomer terhubung bersama untuk membentuk rantai panjang. Resin polivinil klorida, misalnya, adalah contoh polimer linier yang mengandung 900 hingga 1.300 molekul monomer vinil klorida, yang diperoleh dengan mengolah monomer dengan katalis. Polimer bercabang terbentuk ketika salah satu monomer dalam rantai linier terhubung dengan monomer terpisah atau dengan rantai linear lain. Hasilnya menyerupai garis dengan beberapa cabang.

Ketika banyak cabang molekul yang diatur secara acak saling berhubungan, hasilnya adalah sebuah molekul tunggal dengan jaringan tiga dimensi segmen rantai, yang disebut polimer ikatan-silang, atau jaringan. Mikrostruktur ini sering menghasilkan bahan plastik, berserat, seperti busa, atau karet. Dengan mengendalikan jenis monomer, tingkat polimerisasi, dan jumlah percabangan dan ikatan silang, ahli kimia polimer dapat membuat bahan polimer yang dirancang untuk penggunaan spesifik.

Perbaikan pada polimer alami

Ada beberapa jenis polimer yang terjadi secara alami juga dan kita telah menggunakan polimer dalam satu bentuk atau lainnya dari awal waktu. Sutra, karet, kayu dan wol adalah beberapa polimer alami yang telah digunakan oleh manusia untuk berbagai keperluan. Ahli kimia mencoba menemukan cara untuk mempelajari polimer alami ini dan memodifikasinya sehingga ini dapat diperbaiki untuk kualitas yang paling diinginkan.

Salah satu contoh peningkatan adalah karet vulkanis. Karet alam adalah permen lengket yang tidak dapat digunakan dalam bentuk alami. Tetapi diketahui bahwa pada pemanasan resin ini dengan sulfur, tidak hanya membuatnya menjadi kurang lengket tetapi sifat-sifatnya dapat jauh lebih baik.

Klasifikasi Polimer

Polimer tidak dapat diklasifikasikan dalam satu kategori karena strukturnya yang kompleks, perilaku yang berbeda, dan aplikasi yang luas. Karena itu, kami dapat mengklasifikasikan polimer berdasarkan pertimbangan berikut.

Klasifikasi Polimer berdasarkan Sumber Ketersediaan:

Ada tiga jenis klasifikasi dalam kategori ini, yaitu Polimer Alam, Sintetis, dan Semi-sintetis.

1. Polimer Alami:

Mereka terjadi secara alami dan ditemukan pada tumbuhan dan hewan. Contohnya protein, pati, selulosa, dan karet. Sebagai tambahan, kami juga memiliki polimer yang dapat terbiodegradasi yang disebut biopolimer.

2. Polimer semi-sintetis:

Mereka berasal dari polimer yang terjadi secara alami dan menjalani modifikasi kimia lebih lanjut. Contohnya, selulosa nitrat, selulosa asetat.

3. Polimer sintetis:

Ini adalah polimer buatan manusia. Plastik adalah polimer sintetik yang paling umum dan banyak digunakan. Ini digunakan dalam industri dan berbagai produk susu. Misalnya, nilon-6, 6, polieter, dll.

Klasifikasi Polimer berdasarkan Struktur Rantai Monomer:

Kategori ini memiliki klasifikasi berikut:

4. Polimer Linier

Struktur polimer yang mengandung rantai panjang dan lurus termasuk dalam kategori ini. PVC, mis. Poli-vinil klorida sebagian besar digunakan untuk membuat pipa dan kabel listrik adalah contoh dari polimer linier.

5. Polimer rantai cabang

Ketika rantai linier dari suatu polimer membentuk cabang, maka, polimer tersebut dikategorikan sebagai polimer rantai bercabang. Misalnya, polietena berkepadatan rendah.

6. Polimer yang saling bertautan

Mereka terdiri dari monomer bifungsional dan trifungsional. Mereka memiliki ikatan kovalen yang lebih kuat dibandingkan dengan polimer linier lainnya. Bakelite dan melamin adalah contoh dalam kategori ini.

Klasifikasi Berdasarkan Polimerisasi:

  • Polimerisasi adisi: Contoh, poli etana, Teflon, Polivinil klorida (PVC)
  • Polimerisasi Kondensasi: Contoh, Nylon -6, 6, perylene, poliester.

Klasifikasi Berdasarkan Monomer:

  • Homomer: Dalam tipe ini, ada satu jenis unit monomer. Misalnya, Polietilena
  • Heteropolimer atau ko-polimer: Terdiri dari berbagai jenis unit monomer. Misalnya, nilon -6, 6

Klasifikasi Berdasarkan Gaya Molekul:

  • Elastomer: Ini adalah padatan seperti karet kekuatan interaksi lemah hadir. Misalnya, Karet.
  • Serat: Kuat, tangguh, kekuatan tarik tinggi dan kekuatan interaksi yang kuat hadir. Misalnya, nilon -6, 6.
  • Termoplastik: Ini memiliki gaya tarik menengah. Misalnya, polivinil klorida.
  • Polimer termoseting: Polimer ini sangat meningkatkan sifat mekanik material. Ini memberikan peningkatan kimia dan tahan panas. Misalnya, fenolik, epoksi, dan silikon.

Jenis Polimer

Atas dasar jenis rantai tulang punggung, polimer dapat dibagi menjadi:

  • Polimer Organik: Tulang punggung karbon.
  • Polimer anorganik: Tulang punggung dibentuk oleh unsur-unsur selain karbon.

Atas dasar sintesis mereka:

  • Polimer Alami
  • Polimer Sintetis

Polimer yang Dapat Degradasi secara Biodegradasi:

Polimer yang terdegradasi dan membusuk oleh mikroorganisme seperti bakteri dikenal sebagai polimer yang dapat terbiodegradasi. Polimer jenis ini digunakan dalam perban bedah, pelapis kapsul, dan dalam pembedahan. Sebagai contoh, Poly hydroxybutyrate co vel [PHBV]

Polimer Suhu Tinggi

Polimer ini stabil pada suhu tinggi. Karena berat molekulnya yang tinggi, ini tidak hancur bahkan pada suhu yang sangat tinggi. Mereka banyak digunakan dalam industri perawatan kesehatan, untuk membuat peralatan sterilisasi dan dalam pembuatan benda-benda yang tahan panas dan goncangan.

Sifat Polimer

Sifat fisik:

  • Karena panjang rantai dan hubungan silang meningkatkan kekuatan tarik polimer meningkat.
  • Polimer tidak meleleh, mereka berubah dari kristal menjadi semi kristal.

Sifat kimia:

  • Dibandingkan dengan molekul konvensional dengan molekul sisi yang berbeda, polimer diaktifkan dengan ikatan hidrogen dan ikatan ion yang menghasilkan kekuatan ikatan silang yang lebih baik.
  • Rantai samping ikatan dipol-dipol memungkinkan polimer untuk fleksibilitas tinggi.
  • Polimer dengan kekuatan Van der Waals yang menghubungkan rantai diketahui lemah, tetapi memberikan polimer titik leleh yang rendah.

Sifat Optik:

Karena kemampuan mereka untuk mengubah indeks bias mereka dengan suhu seperti dalam kasus PMMA dan HEMA: MMA, mereka digunakan dalam laser untuk aplikasi dalam spektroskopi dan aplikasi analitik.

Contoh Polimer

Beberapa contoh polimer penting adalah:

  • Polipropilena: Ini adalah jenis polimer yang melembut di luar suhu tertentu yang memungkinkan untuk dicetak dan pada pendinginan itu membeku. Karena kemampuannya untuk dengan mudah dibentuk menjadi berbagai bentuk, ia memiliki banyak aplikasi. Beberapa di antaranya ada di peralatan stasioner, komponen otomotif, speaker kontainer yang dapat digunakan kembali, dan banyak lagi. Karena permukaan energinya yang relatif rendah, polimer tersebut menyatu dengan proses pengelasan dan tidak menggunakan lem.
  • Polietilena: Ini adalah jenis plastik yang paling umum ditemukan di sekitar kita. Paling banyak digunakan dalam kemasan dari kantong plastik ke botol plastik. Ada berbagai jenis polyethene tetapi formula umumnya adalah (C2H4)n.

Beberapa contoh Polimer dan Monomernya:

  • Polipropilena, juga dikenal sebagai polypropylene, terbuat dari monomer propena.
  • Polistirena adalah polimer aromatik, transparan alami, terbuat dari monomer stirena.
  • Polivinil klorida (PVC) adalah polimer plastik yang terbuat dari monomer vinil klorida.
  • Resin urea-formaldehida adalah plastik non-transparan yang diperoleh dengan memanaskan formaldehida dan urea.
  • Glyptal terdiri dari monomer etilena glikol dan asam ftalat.
  • Bakelite atau polyoxybenzylmethylenglycolanhydride adalah plastik yang terbuat dari monomer fenol dan aldehida.

Related Posts