KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Tuhan Yang Mahakuasa karena telah memberikan kesempatan pada penulis untuk menyelesaikan makalah ini. Atas rahmat dan hidayah-Nya lah penulis dapat menyelesaikan makalah kimia polimer ini dengan tepat waktu. Makalah ini disusun guna memenuhi tugas sintesis polilaktida pada mata kuliah kimia polimer di Politeknik AKA Bogor. Selain itu, penulis juga berharap agar makalah ini dapat menambah wawasan bagi pembaca tentang sintesis polimer.

Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada ibu Kartini selaku dosen pengampu mata kuliah kimia polimer. Tugas yang telah diberikan ini dapat menambah pengetahuan dan wawasan terkait bidang yang ditekuni penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih pada semua pihak yang telah membantu proses penyusunan makalah ini. Penulis menyadari makalah ini masih jauh dari kata sempurna. Oleh karena itu, kritik dan saran yang membangun akan penulis terima demi kesempurnaan makalah ini.

Bogor, 18 Oktober 2020

Penulis

ABSTRAK

Berkurangnya sumber daya fosil dan meningkatnya konsentrasi karbon dioksida di atmosfer telah memfokuskan perhatian pada pengembangan plastik berbasis bio. Upaya tersebut dilakukan dengan memanfaatkan bahan-bahan biologis untuk dikonversikan menjadi polimer biodegradableramah lingkungan. Polilaktida (PLA) merupakan polimer yang serbaguna, biodegradabledan berasal dari sumber daya terbarukan sehingga berpotensi untuk dikembangkan sebagai pengganti plastik konvensional. Pembuatan polilaktida (PLA) dari asam laktat dengan metode polimerisasi pembukaan cincin dilakukan menggunakan 3 tahapan proses yaitu polikondensasi, depolimerisasi dan polimerisasi. Polikondensasi menghasilkan oligomer PLA, depolimerisasi mengubah oligomer menjadi senyawa siklik ester (laktida) dan polimerisasi laktida menghasilkan PLA. Salah satu faktor yang mempengaruhi beratmolekulPLA adalahoptical puritylaktida. Tujuan dari penelitian ini adalah mendapatkan konsentrasi katalisoptimumdalampembuatanlaktida melalui tahapan polikondensasi dan depolimerisasi serta menghasilkan PLA dengan metode polimerisasi pembukaan cincin laktida menggunakan katalis lipase Candida rugosa 1%(b/b). Tahapan penelitian meliputi polikondensasi asam laktat pada temperatur 150-180^oC selama 4 jam, depolimerisasi berlangsung tanpa katalis dan dengan variasi konsentrasi katalis SnCl₂ 0,05; 0,1; 0,2 % (b/b) pada temperatur 210^oC, tekanan vakum selama 3 jam sertapolimerisasi laktida dengan variasi temperatur 45, 70 dan 90^oC. Dari hasil analisa 1HNMR didapatkan spektrumH kuartet dan H dobletdari laktida berada pada pergeseran proton 5,07-5,02 ppm dan 1,65-1,68 ppm. Spektrum ini menandakan bahwalaktida yang dihasilkan mempunyai optical purityL-laktida. Temperatur polimerisasi mempengaruhi berat molekul PLA yang dihasilkan. Berat molekul PLA yang dihasilkansemakin tinggi seiring dengansemakin tingginya temperatur polimerisasi. Berat molekul PLA yang dihasilkan maksimum sebesar 2833 gr/mol pada temperatur polimerisasi 90^oC.

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR.. ii

ABSTRAK.. iii

BAB I PENDAHULUAN.. 1

1.1 Latar Belakang. 1

1.2 Rumusan Masalah. 1

1.3 Tujuan. 1

1.4 Manfaat 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.. 3

2.1 Definisi Polimer 3

2.2 Jenis-jenis Polimer 3

2.2.1 Polimer Berdasarkan Reaksi Pembentuknya. 3

2.2.2 Polimer Berdasarkan Sifatnya. 5

2.2.3 Polimer Berdasarkan Asalnya. 5

2.2.4 Polimer Berdasarkan Jenis Monomernya. 6

2.3 Sintesis Polimer 6

2.4 Jenis-jenis Sintesis Polimer 6

2.4.1 Polimerisasi 6

2.4.2 Polikondensasi 10

2.5 Sifat Mekanik Polimer 12

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN.. 13

3.1 Sintesis Polilaktida. 13

3.1.1 Sifat kimia polilaktida. 17

3.1.2 Manufactur dan aplikasi Error! Bookmark not defined.

IV. PENUTUP.. 18

4.1 Simpulan. 18

4.2 Saran. 18

DAFTAR PUSTAKA.. 19

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari – hari, kita sering menggunakan berbagai bahan kimia. Sebagian besar dari masyarakat tidak menyadari akan bahaya dari bahan – bahan kimiatersebut, bahan kimia yang banyak digunakan didalam kehidupan sehari - hari memangtidak memberikan akibat secara langsung dan cepat namun, membutuhkan waktu lama. Kita mungkin tahu polimer yang merupakan suatu golongan bahan kimia yang banyak digunakan dalam kehidupan kita sehari – hari maupun dalam industri. Polimer meliputi plastik, karet, serat, dan nilon. Beberapa senyawa penting dalam tubuh makhluk hidup, yaitu karbohidrat (polisakarida), protein, dan asam nukleat, juga merupakan polimer. Kita hidup dalam era polimer. Bahan-bahan polimer alam yang sejak dahulu telahdikenal dan diman"aatkan, seperti kapas, wool, dan damar. Polimer sintesis dikenal mulai tahun 1925, dan setelah hipotesis makromolekul yang dikemukakan oleh Staudinger mendapat hadiah 'obel pada tahun 1955, teknologi polimer mulai berkembang pesat. Beberapa contoh polimer sintesis yang ada dalam kehidupan sehari-hari, antara lain serat-serat tekstil poliester dan nilon, plastik polietilena untuk botol susu, karet untuk ban mobildan plastik poliuretana untuk jantung buatan.

1.2 Rumusan Masalah

a. Apa yg dimaksud polimer ?

b. Bagaimana klasifikasi polimer ?

c. Apa saja jenis dari polimer ?

d. Apa yng di maksud sintesis polimer ?

e. Apa saja jenis-jenis sintesis polimer ?

f. Apa sifat fisika, kima dan mekanik polimer ?

1.3 Tujuan

a. Mengetahui definisi polimer

b. Mengetahui klasifikasi dari polimer

c. Mengetahui jenis-jenis polimer

d. Untuk mengetahui definisi sintesis polimer

e. Untuk mengetahui jenis-jenis sinstesis dari polimer

f. Untuk mengetahui sifat-sifat dari polimer

1.4 Manfaat

Penulisan makalah ini bermanfaat untuk memenuhi tugas kimia polimer. Selain itu untuk melatih penulis dalam mengembangkan keterampilan membuat naskah makalah, melatih untuk menggabungkan hasil karya tulis dari berbagai sumber dan menambah cakrawala ilmu pengatahuan.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Definisi Polimer

Suatu molekul raksasa (makromolekul) yang terbentuk dari susunan ulang molekul kecil yang terikat melalui ikatan kimia disebut polimer (poly = banyak; mer = bagian). Suatu polimer akan terbentuk bila seratus atau seribu unit molekul yang kecil (monomer), saling berikatan dalam suatu rantai. Jenis-jenis monomer yang saling berikatan membentuk suatu polimer terkadang sama atau berbeda. Sifat-sifat polimer berbeda dari monomer-monomer yang menyusunnya.

Sekalipun biasanya merupakan organic (memiliki rantai karbon), ada juga banyak polimer inorganik. Contoh terkenal dari polimer adalah plastik dan DNA. Polimer didefinisikan sebagai rangkaian satu atau kebih dari satu unit monomer. Manusia sudah berabad0abad menggunakan polimer dalam bentuk minyak, aspal, damar dan permen karet. Tapi industry 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 Celluloid (sebentuk plastik keras dari nitrocellulose) berhasil dikomersialisasikan.

2.2 Jenis-jenis Polimer

2.2.1 Polimer Berdasarkan Reaksi Pembentuknya

Dua jenis utama dari reaksi polimerisasi adalah polimerisasi adisi dan polimerisasi kondensasi. Jenis reaksi yang monomernya mengalami perubahan reaksi tergantung pada strukturnya. Suatu polimer adisi memiliki atom yang sama seperti monomer daalam unit ulangannya, sedangkan polimer kondensasi mengandung atom-atom yang lebih sedikit kerena terbentuknya produk sampingan selama berlangsungnya proses polimerisasi.

a. Polimer Adisi

Reaksi pembentukan teflon dari monomer-monomernya tetrafluoroetilen, disebut reaksi adisi. Perhatikan gambar yang menunjukkan bahwa monomer etilena mengandung ikatan rangkap dua, sedangkan di dalam polietilena tidak terdapat ikatan rangkap dua.

Monomer etilena mengalami reaksi adisi membentuk polietilena yang digunakan sebagai tas plastic, pembungkus makanan, dan botol. Pasangan elektron ekstra dari ikatan rengkap dua pada tiap monomer etilena digunakan untuk membentuk suatu ikatan baru menjadi monomer lainnya.

Menurut jenis reaksi adisi ini, monomer-monomer yang mengandung ikatan rangkap dua saling bergabung, satu monomer masuk ke monomer lain, membentuk rantai panjang. Produk yang dihasilkan dari reaksi polimerisasi adisi mengandung semua atom dari monomer awal. Berdasarkan diatas, yang dimaksud polimerisasi adisi adalah polimer yang terbentuk dari reaksi polimerisasi disertai dengan pemutusan ikatan rangkap diikuti oleh adisi dari monomer-monomernya yang membentuk ikatan tunggal. Dalam reaksi ini tidak disertai terbentuknya molekul-molekul kecil seperti H₂O atau NH₃

b. Polimer kondensasi

Polimer kondensasi terjadi dari reaksi antara gugus fungsi pada monomer yang sama atau monomer yang berbeda. Dalam polimerisasi kondensasi kadang-kadang disertai dengan terbentuknya molekul kecil seperti H₂O, NH₃ atau HCl.

Didalam jenis reaksi polimerisasi yang kedua ini, monomer-monomer bereaksi secara adisi untuk membentuk rantai. Namun demikian, setiap ikatan baru yang dibentuk akan bersamaan dengan dihasilkannya suatu molekul kecil – biasanya air – dari atom-atom monomer. Pada reaksi semacam ini, tiap monomer harus mempunyai dua gugus fungsional sehingga dapat menambahkan pada tiap ujung ke unit lainnya dari rantai tersebut. Jenis reaksi polimerisasi ini disebut reaksi kondensasi. Dalam polimerisasi kondensasi, suatu atom hydrogen dari satu ujung monomer bergabung dengan gugus-OH dari ujung monomer yang lainnya untuk membentuk air.

2.2.2 Polimer Berdasarkan Sifatnya

a. Termoplas

Yaitu polimer yang melunak jika dipanaskan, dan dapat dicetak kembali menjadi bentuk lain. Sifat ini disebabkan oleh struktur termoplas yang terdiri dari rantai-rantai panjang dengan gaya interaksi antar molekul yang lemah. Sifat-sifat lain dari termoplas adalah ringan, kuat, dan transparan. Contoh termoplas adalah polietilena, polipropilena, PET, dan PVC.

b. Termoset

Yaitu polimer yang memiliki bentuk permanen dan tidak menjadi lunak jika dipanaskan. Sifat ini disebabkan oleh ada banyaknya ikatan kovalen yang kuat antara rantai-rantai molekul. Pemanasan termoset pada suhu yang terlalu tinggi dapat memutuskan ikatan-ikatan tersebut dan bahkan membuat termoset menjadi terbakar. Contoh termoset adalah bakelit dan melamin.

c. Elastomer

Yaitu polimer yang elastis; bentuknya dapat diregangkan, namun dapat kembali ke bentuk semula setelah gaya tariknya dihilangkan. Elasitisita ini disebabkan oleh struktur elastomer yang terdiri dari rantai-rantai yang saling tumpang tindih dengan adanya ikatan silang (cross-link) yang akan menarik kembali rantai-rantai tersebut kembali ke susunan tumpang tindihnya. Contoh elastomer adalah karet alam (poliisoprena) dan karet sintetis SBR.

2.2.3 Polimer Berdasarkan Asalnya

Berdasarkan asalnya, polimer dibedakan atas polimer alam dan polimer buatan. Polimer alam telah dikenal sejak ribuan tahun yang lalu, seperti amilum, selulosa, kapas, karet, wol dan sutra. Polimer buatan dapat berupa polimer regenerasi dan polimer sintetis. Polimer regenerasi adalah polimer alam yang dimodifikasi. Contohnya rayon, yaitu serat sintetis yang dibuat dari kayu(selulosa). Polimer sintetis adalah polimer yang dibuat dari molekul sederhana (monomer) dalam pabrik.

2.2.4 Polimer Berdasarkan Jenis Monomernya

a. Homopolimer

Homopolimer merupakan polimer yang terdiri dari satu macam monomer, dengan struktur polimer….. – A – A – A – A – A - ……….

b. Kopolimer

Kopolimer merupakan polimer yang tersusun dari dua macam atau lebih monomer. Contoh : polimer SBS (polimer stirena-butadiena-stirena)

2.3 Sintesis Polimer

Polimer disintesis dari senyawa yang memiliki massa molekul kecil melalui reaksi polimerisasi dan polikondensasi, serta melalui transformasi kimia dari polimer alami dan sintesis lainnya.

2.4 Jenis-jenis Sintesis Polimer

2.4.1 Polimerisasi

Polimerisasi merupakan suatu reaksi gabungan dari beberapa molekul (monomer-monomer), yang tidak menyertai pembentukan produk dan tidak melibatkan perubahan dalam komposisi unsurnya.

Berikut akan dijelaskan jenis rantai dan tahapan reaksi dalam pembentukan polimerisasi.

a. Rantai polimerisasi

Teori rantai polimerisasi dikemukakan oleh S. Medvedev sedangkan teori reaksi berantai dikemukakan oleh N. Semenov’s. Rantai polimer merupakan suatu senyawa yang memiliki ikatan rangkap [contoh etilen CH₂ = CH₂, isobutilen (CH₃)₂C = CH₂, dan vinil klorida CH₂ = CHCl], atau tidak stabil pada senyawa yang mengandung heteroatom (contoh etilen oksida H₂C ― CH₂).

b. Reaksi rantai polimerisasi

Reaksi rantai polimerisasi memiliki tiga tahap reaksi, yaitu :

1. Aktivasi atau inisiasi, yang melibatkatkan molekul monomer :

M → M* (molekul monomer dalam keadaan tereksitasi atau pusat aktif)

2. Tahap propagasi :

M* + M →

+ M →

dst...

+ M → (pembentukan molekul polimer yang aktif)

3. Tahap terminasi :

→ (molekul polimer yang tidak aktif)

Pusat aktif dalam reaksi rantai polimerisasi disebut juga radikal bebas atau ion, dan secara berturut-turut reaksi ini disebut reaksi polimerisasi radikal atau ionik.

c. Polimerisasi radikal

Secara fisika dan kimia polimerisasi radikal dapat menghasilkan radikal bebas :

M → R∙

Radikal bebas primer yang dihasilkan dengan ikatan rangkap pada monomernya tidak dapat mengalami eksitasi namun mampu menghasilkan radikal yang baru dengan interaksi yang lebih jauh dibandingkan monomer sebelumnya (tahap propagasi) :

R∙ + M → R ― M∙

R ― M∙ → R ― M ― M∙

dst...

R ― M ― M∙ → R ― ―M∙

Makro molekul yang dihasilkan dapat menonaktifkan molekul polimer (tahap terminasi) seperti di bawah ini :

· Radikal primer digabungkan kembali

R∙ + R∙ → R ― R

· Makro radikal digabungkan

R_n-1―M∙ + R_m-1―M∙ → P_n+m

· Makro radikal digabungkan dengan radikal primer

R_n-1―M∙ + R_m∙→ P_n+m

· Pembandingan

d. Polimerisasi ionic

Dalam polimerisasi ionik yang berfungsi sebagai pusat aktif adalah ion. Reaksi ini berlangsung dengan adanya katalis.Tergantung pada muatan ion yang terbentuk, mungkin polimerisasi kationik atau anionik. Polimerisasi kationik atau karbonium melibatkan pembentukan ion karbonium, yang merupakan senyawa polar dengan atom karbon trikovalen dan bermuatan positif.Polimerisasi katalis dari karbonium adalah senyawa yang berfungsi sebagai akseptor elektron (aluminium, klorida, klorida stanik titanium tetraklorida, boron fluorida, dll), monomer polimerisasi dapat mendonorkan elektron (stirena terhadap SnCl₄).

Polimerisasi anionik atau karbonium melibatkan pembentukan karbonium, dengan senyawa atom karbon trikovalen bermuatan negatif . Polimerisasi anionik terjadi dengan adanya katalis yang menghasilkan elektron dari atom pendonor,seperti natrium amida, tripenilmetil sodium, logam alkali, alkylalkali, dll. Polimerisasi ini terjadi dengan mekanisme karbonium dalam kasus monomer yang mengandung senyawa yang elektronegatif pada salah satu atom karbon yang dihubungkan oleh ikatan ganda; seperti akrilonitril, metil metakrilat, dll. Polimerisasi ionik dapat terjadi dengan menggunakankatalis lebih dari satu (kokatalis), misalnya seperti alkil logam dan klorida logam tergantung dengan angka valensi (TiCl₃, TiCl₄).

e. Polimerisasi stereospesifik

Polimerisasi stereospesifik adalah suatu proses yang menghasilkan polimer stereoregular. Hal ini dilakukankan oleh ion atau mekanisme radikal. Polimerisasi stereospesifik ditemukan oleh Natta ilmuan dari Italia.

f. Kopolimerisasi

Kopolimerisasi adalah polimerisasi yang melibatkan dua atau lebih struktur monomer yang berbeda. Sifat-sifat polimer yang disintesis oleh kopolimerisasi dapat divariasikan melalui berbagai jenis sesuai dengan rasio monomer. Selain itu, beberapa senyawa tunggal, yang tidak mampu melakukan polimerisasi secara terpisah, namun polimerisasi ini dapat berlangsung jika direaksikan dengan senyawa tunggal lainnya.

Kopolimerisasi dapat digunakan untuk memperoleh struktur polimer linear, bercabang, dan silang. Dengan demikian, polimer silang terbentuk jika molekul dari satu monomer yang mengandung dua ikatan ganda, bahkan jika jumlah monomer yang ditambahkan sangat kecil. Jumlah yang sedikit seperti divinylbenzen ditambahkan ke dalam stirena, mereka akan mengalami kopolimerisasidan membentuk kopolimer leleh yang tidak dapat larut dengan struktur silang :

Bahan ini digunakandalam praktekuntuk membuatresin pertukaranion(Bab 20).Namun,pembentukan polimer silangs elama polimerisasi tidak diinginkan. Misalnya, ketika mempersiapkan monovinylasetilen untuk membentuk sintesis kloroprenasetilen, divinylasetilen CH₂=CH―C≡C―CH=CH₂ berbentuk sebagai produk. Keberadaan polimerisasi kloropren menyebabkan struktur dari polikloropren membentuk struktur silang, yang membuat polimer sulit untuk bergerak. Kemudian, untuk mendapatkan polikloropren berkualitas tinggi monovinylacetylen harus benar-benar bebas dari kotoran.

g. Tahap reaksi polimerisasi

Tahap reaksi polimerisasi adalahgabungan dari beberapamolekuldengan penambahanmolekulmonomersatu dengan yanglain secara bertahap sebagai akibat darimigrasidaribeberapa pergerakan atom(sebagian besar atom hidrogen) dari satumolekul ke molekul yang lain. Sebuah contoh darilangkahreaksi polimerisasiadalahpolimerisasidiisosianatdanalkoholdihidratke dalam poliuretanlinear :

Reaksi diisosianat dengan alkohol trihydrik (misalnya, gliserol atau trimetilpropena) menghasilkan polimer silang. Poliuretan juga membentuk silang karena kelebihan diisosianat.

2.4.2 Polikondensasi

Polikondensasi adalah gabungan dari beberapa molekul yang saling berikatan ataupun yang sukar berikatan sehingga membentuk struktur dan senyawa yang baru, dengan menggunakan massa molekul yang relatif rendah. Monomer yang digunakan harus mengandung setidaknya dua gugus fungsional (OH, COOH, NH₂, dll) dalam molekul. Fungsinya untuk memberikan pengaruh yang besar terhadap struktur dan sifat polimer yang dihasilkan . Dengan demikian, senyawa monofungsional menghasilkan produk dengan molekul yang rendah. Polikondensasi dari dua fungsional menghasilkansenyawayang tidak linear atau siklik dengan massa molekul tinggi, sementara tri- dan tetra- dapat menghasilkan polimer dengan struktur tiga dimensi.

Polikondensasi alkoholdihidrat dapat menghasilkan polieter yang linear :

nHO―R―OH + mHO―R’―OH → ... ―R―O―R’―O―...

Alkohol dihidrat bereaksi dengan asam dikarboksilat untuk membentuk poliester dengan rumus umum :

... ―O―R―OOC―R’ ―CO―...

Poliesterdibentuk oleh polikondensasi alkohol dihidrat dengan asam atau anhidrid, misalnya dengan anhidrid maleat :

... ―O―CH₂―CH₂―O―C―CH=CH―C―O―...

O O

Polikondensasi dari asam dikarboksilat dengan diamina dapat menghasilkan poliamida :

nHOOC―R―COOH + MH2N―R’―NH2 → ... ―C―R―C―NH―R’―NH―

O O

Akhir-akhir ini senyawa aromatik digunakan untuk reaksi polikondensasi. Sebagai contohpolikondensasi etilena glikol dengan asam tereftalat yang menghasilkan poli(etileneterphthalate) :

+ nHO―CH₂―CH₂―OH →

→

Polikondensasi asam dikarboksilat dengan aromatik dihidrit fenol, hydroquin, resokinol atau phenolpthalein, akan menghasilkan poliakrilat :

nHOOC―R―COOH + nHO―Ar―OR → ...―OArOC―R―CO―...

Polikondensasi asam dikarboksilat dengan aromatik diamina dapat menghasilkan panas dalam pembentukan polimer. Misalnya, ketika asam isoftalat klorida menglamipolikondensasikan dengan m-phenilenadiamina terbentuk polimer yang disebut poliphenilon :

Polikondensasi senyawa dengan fungsionalitas tiga atau lebih dengan penambahan reagen khusus (harseners) untuk membentuk ikatan silang dalam struktur polimer tiga dimensi. Sebuah contoh khas dari polikondensasi alkohol trihidrik dengan asam dikarboksilat adalah polikondensasi gliserol dan asam phthalik :

Sebuah contoh sederhana pembentukan polimer dengan struktur tiga dimensi adalah polikondensasi fenol dengan aldehida. Reaksi fenol dengan formaldehid menghasilkan struktur polimer yang bercabang dengan massa molekulnya rendah, yang dikenal sebagai resol: dengan pemanasan lebih lanjut maka dihasilkan resitol, yang memiliki struktur tiga dimensi dengan kepadatan polimernya yang rendah :

Tahap akhir dari proses ini adalah pembentukan resites, dengan kepadatan polimernya yang tinggi :Urea dan melamin dapat dihasilkan dengan reaksi serupa seperti diatas.

2.5 Sifat Mekanik Polimer

a. Kekuatan Tarik (Tensile Strength):

Kekuatan tarik adalah tegangan yang dibutuhkan untuk mematahkan suatu sampel. Kekuatan tarik penting untuk polymer yang akan ditarik, contohnya fiber, harus mempunyai kekuatan tarik yang baik.

b. Compressive strength:

Adalah ketahanan terhadap tekanan. Beton merupakan contoh material yang memiliki kekuatan tekan yang bagus. Segala sesuatu yang harus menahan berat dari bawah harus mempunyai kekuatan tekan yang bagus

c. Flexural strength:

Adalah ketahanan pada bending (flexing). Polimer mempunyai flexural strength jika dia kuat saat dibengkokkan.

d. Impact strength :

Adalah ketahanan terhadap tegangan yang datang secara tiba-tiba. Polimer mempunyai kekuatan impak jika dia kuat saat dipukul dengan keras secara tiba-tiba seperti dengan palu.

BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Sintesis Polilaktida

Sintesis polilaktida dari asam laktat dilakukan dengan tiga tahapan yaitu polikondensasi, depolimerisasi, dan polimerisasi. Diagram alir sintesis polilaktida dari asam laktat dapat dilihat dibawah ini.

a. Polikondensasi

Asam laktat dengan volume tertentu dimasukkan ke dalam labu leher 4 dan dipanaskan pada temperatur 150-180˚C selama 4 jam pada tekanan atmosfer dan dialirkan nitrogen secara kontinyu. Air hasil kondensasi ditampung dalam penampung kondensat. Sampel diambil untuk dianalisa gugus fungsi dan struktur molekul.

b. Depolimerisasi

Produk polikondensasi dipanaskan pada temperatur 210˚C pada tekanan vakum selama 3 jam tanpa katalis dan dengan variasi jumlah katalis SnCl₂ (0,05, 0,1 dan 0,2 %(b/b). Setelah proses depolimerisasi selesai, valve penghubung vakum ditutup perlahan. Sampel diambil untuk dianalisa gugus fungsi dan struktur molekul.

c. Polimerisasi

Laktida yang dihasilkan pada proses depolimerisasi dipanaskan pada temperatur 70˚C, kemudian ditambahkan lipase dengan konsentrasi tertentu. Campuran dipanaskan pada tekanan atmosferik dengan variasi temperature 45, 70, dan 90˚C dan konsentrasi lipase 1% (b/b) dengan lamanya proses polimerisasi 72 jam.

Produk PLA yang dihasilkan dilarutkan menggunakan kloroform, kemudian dilakukan sentrifugasi untuk memisahkan lipase. Endapan hasil sentrifugasi dipisahkan melalui penyaringan dan cairan bening hasil sentrifugasi dimasukkan sedikit demi sedikit ke dalam larutan metanol berlebih, untuk mengendapkan PLA. PLA berupa serbuk putih yang terbentuk kemudian disaring dan dikeringkan dalam oven pada suhu 45˚C selama 1-2 jam.

Analisa Kualitatif dan Kuantitatif Analisa yang dilakukan untuk tahap polikondensasi, depolimerisasi dan polimerisasi meliputi analisa berat molekul, gugus fungsi dan struktur molekul.

· Analisa Struktur molekul dengan Nuclear Magnetic Resonance (HNMR)

· Analisa Berat Molekul Analisa berat molekul rata-rata dapat dilakukan menggunakan Gel Permeation Chromatography (GPC). BM komponen dalam cuplikan Analit yg lebih kecil akan memasuki pori lebih mudah, waktu retensinya akan lebih lama. Sebaliknya, analit yg lebih besar sedikit memasuki pori sehingga lebih cepat terelusi

· Analisa gugus fungsi menggunakan fourier transform infrared (FTIR). instrumen yang banyak digunakan untuk mengetahui spektrum vibrasi molekul yang dapat digunakan untuk memprediksi struktur senyawa kimia

1. Polikondensasi

Polikondensasi merupakan penggabungan 2 atau lebih monomer asam-2-hidroksipropanoat (asam laktat) menjadi dimer, trimer, sampai menghasilkan oligomer rantai pendek.

2. Depolimerisasi

Depolimerisasi merupakan penguraian senyawa organik menjadi 2 molekul atau lebih dalam hal ini pemutusan ikatan oligomer menjadi siklik laktida.

3. Polimerisasi

Polimerisasi bertahap laktida dengan metode pembukaan cincin untuk menghasilkan polilaktida (PLA) dari asam laktat melalui proses polikondensasi dan depolimerisasi.

Pada tahap polikondensasi keberadaan molekul air harus selalu minimum atau bahkan tidak ada agar reaksi kesetimbangan selalu bergeser ke arah kanan membentuk produk, sehingga air pada umpan perlu dihilangkan melalui evaporasi pada temperatur di atas titik didih air dan tekanan atmosferik. Setelah itu dilanjutkan tahap oligomerasi, dimana L-asam laktat mengalami reaksi polikondensasi menjadi oligomer PLA.

Molekul asam laktat yang memiliki gugus fungsi hidroksil (-OH) dan asam karboksilat (COOH), mengalami reaksi esterifikasi akibat interaksi intermolekuler dan intramolekuler. Interaksi intermolekuler molekul asam laktat pada reaksi polikondensasi menyebabkan terbentuknya dimer, trimer, dan oligomer dan menghasilkan molekul air (H2O), sedangkan interaksi intramolekuler mengakibatkan perubahan bentuk dimer asam laktat menjadi laktida. Laktida yang terbentuk kemudian dibuat menjadi polilaktida dengan metode pembukaan cincin.

Sintesis PLA melalui mekanisme polimerisasi pembukaan cincin laktida umumnya menggunakan katalis logam, seperti oksida Zn dan Sn. Kelemahan penggunaan katalis logam dalam memproduksi PLA adalah terkontaminasinya produk yang dihasilkan oleh logam yang digunakan sehingga tindakan pemurnian perlu dilakukan, terutama ketika polimer tersebut digunakan untuk aplikasi biomedis.

3.1.1 Sifat kimia dan fisika polilaktida

Karena sifat kiral asam laktat, ada beberapa bentuk polilaktida yang berbeda: poli-L-laktida (PLLA) adalah produk yang dihasilkan dari polimerisasi L, L-laktida (juga dikenal sebagai L-laktida). PLA larut dalam pelarut, benzena panas, tetrahidrofuran, dan dioksan

Polimer PLA berkisar dari polimer kaca amorf hingga semi-kristal dan polimer sangat kristal dengan transisi kaca 60–65 °C, suhu leleh 130-180 °C, dan modulus elastisitas 2,7–16 GPa. PLA tahan panas dapat menahan suhu 110 °C. Sifat mekanik dasar PLA adalah antara polistiren dan PET. Suhu leleh PLLA dapat ditingkatkan hingga 40–50 °C dan suhu defleksi panasnya dapat ditingkatkan dari sekitar 60 °C menjadi hingga 190 °C dengan mencampurkan polimer secara fisik dengan PDLA (poli-D-laktida). PDLA dan PLLA membentuk stereokompleks yang sangat teratur dengan peningkatan kristalinitas. Stabilitas suhu dimaksimalkan ketika campuran 1:1 digunakan, tetapi bahkan pada konsentrasi yang lebih rendah dari 3–10% PDLA, masih ada peningkatan yang substansial. Dalam kasus terakhir, PDLA bertindak sebagai agen nukleasi, sehingga meningkatkan laju kristalisasi. Biodegradasi PDLA lebih lambat daripada PLA karena kristalinitas PDLA yang lebih tinggi. Modulus elastisitas PLA lebih tinggi dari polistiren dan PLA memiliki ketahanan panas yang baik.

3.1.2 Manufactur dan aplikasi

Proses manufacturing polilaktida menggunakan metode extrusion. Biji polimer dimasukkan ke sebuah alat yang dipanaskan pada suhu titik leleh polilaktida 180^oC dan didorong menuju die, polimer dibentuk panjang membentuk benang karena pada pengaplikasiannya digunakan sebagai benang jahit pada bidang medis dan proses ini dilakukan secara continue. Polilaktida juga dilakukan sebagai pembungkus kapsul yang cara produksinya biasanya digunakan metode injection dimana proses ini tidak continue.

IV. PENUTUP

4.1 Simpulan

Berdasarkan makalah diatas maka dapat disimpulkan bahwa sintesis polilaktida dari asam laktat dengan metode pembukaan cincin dapat dilakukan dengan bantuan katalis lipase. Penggunaan metode pembukaan cincin dengan cara kondensasi dapat di terapkan dalam industri guna menghasilkan polilaktida yang berguna bagi masyarakat.