skripsi tentang laporan PKL:

Senin, 19 September 2011

makalah tentang polimer smk


Kelompok 1
Ketua             :     ST. HARTATI   
Anggota        :     ADRIANTO
                                ROSNAWATI
                                ST. HAJRA
                                DEDI MARTA DINATA
                                DARLIANTI



SMK NEGERI 2 BOMBANA


KATA PENGANTAR
Puji syukur kami panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas berkat rahmat dan hidayahnya yang telah dilimpahkn-Nya kapada kami sehingga kami dapat menyelesaikan karya tulis.
Untuk meningkatkan mutu pendidikan dan ilmu pengetahuan khususnya siswa di sekolah menengah kejuruan (SMK) khususnya SMKN 2 BOMBANA, maka bagi para siswa wajib mengerjakan tugas makalah kimia yang merupakan salah satu syarat untuk bisa mengikuti mata pelajaran kimia yang di adakan di setiap sekolah menengah kejuruan (SMK).
Dengan terselenggaranya karya tulis ini kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan dan dukungan selama proses pembuatan makalah kimia tentang poimer.
Akhir kata semoga amal dan budi baik yang telah di berikan kepada kami mendapat balasan dari Allah SWT. Harapan kami semoga karya tulis ini dapat bermanfaat bagi kita semua dan Khususnya bagi siswa SMKN 2 BOMBANA.







Boepinang, 17 September 2011


Adrianto

BAB I
PENDAHULUAN
Polimer adalah sebuah molekul panjang yang mengandung rantai-rantai atom yang dipadukan melalui ikatan kovalen yang terbentuk melalui proses polimerisasi. Pada umumnya polimer dikenal sebagai materi yang bersifat non-konduktif atau isolator.
Kemajuan dalam riset polimer telah menemukan berbagai polimer yang bersifat
konduktif maupun semikonduktif. Salah satu cara untuk membuat polimer menjadi konduktif adalah dengan menambahkan karbon aktif sebagai dopping sehingga terbentuk bahan komposit polimer-karbon. Komposit polimer-karbon yang terbentuk mempunyai karakteristik resistansi yang berubah apabila terkena gas karena mampu mengikat molekul-molekul gas yang dideteksinya sehingga mempengaruhi sifat konduktifitasnya. Karena sifat inilah komposit polimer bisa dijadikan sebagai bahan sensor gas. Sifat konduktifitas dari komposit polimerkarbon ini dipengaruhi oleh dari beberapa faktor, yaitu; jenis gas yang dideteksi, volume gas, suhu dan kelembaban.
Untuk mengetahui karakteristik resistansi dari komposit polimer-karbon, telah dibuat sensor polimer dari 6 jenis bahan, yaitu; PEG6000, PEG20M, PEG200, PEG1540, Silikon dan Squelene untuk diuji karakteristik resistansinya. Sensor komposite polimer yang telah dibuat akan diuji dengan beberapa jenis gas, yaitu; Aseton, Aseton Nitril, Benzena, Etanol, Metanol, Etil Aseton, Kloroform, n-Hexan dan Toluena. Pengujian ini meliputi
selektifitas (pengaruh jenis gas), sensitifitas (pengaruh volume gas), pengaruh suhu dan pengaruh kelembaban.
Metode yang akan digunakan untuk mengolah data hasil pengujian adalah correspondence analysis untuk melihat korelasi antara polimer dan gas.
komposit polimer-karbon, selektifitas, sensitifitas, correspondence analysis, regresi.
Salah satu pengembangan bahan polimer pada saat ini adalah komposit polimer-karbon. Komposit polimer-karbon merupakan bahan polimer yang didoping dengan bahan karbon aktif sehingga polimer tersebut bisa bersifat konduktor. Karena sifat konduktor inilah menjadikan komposit polimer-karbon suatu zat yang berbeda dengan polimer pada umumnya dan bisa digunakan sebagai sensor gas dengan perubahan resistansinya apabila terkena gas.  Komposit polimer-karbon yang dipakai sebagai bahan sensor ini mempunyai karakteristik konduktifitas yang berbeda-beda tergantung dari jenis polimer yang dipakai. Karakteristik konduktifitas dari komposit polimer-karbon ini terdiri dari karakteristik sensitifitas dan selektifitas. Karakteristik sensitifitas adalah sifat konduktifitas dari komposit polimer-karbon dalam pengaruhnya terhadap volume gas yang dideteksinya, sedangkan karakteristik selektifitas adalah sifat konduktifitas dari komposit polimer-karbon dalam pengaruhnya terhadap jenis gas yang dideteksinya. Untuk mengetahui karakteristik resistansi dari komposit polimer-karbon, dalam penelitian ini telah dibuat sensor polimer yang dapat digunakan sebagai sensor gas. Sensor polimer yang akan dibuat terdiri dari 6 jenis, yaitu; Poli Etelin Glikol (PEG) 6000, PEG 1540, PEG 20M, PEG 200, silikon, dan squalane. Sebagai sample gas digunakan 9 jenis gas, yaitu; aseton, aseton nitril, benzena, etanol, metanol, etil aseton, kloroform, n-hexan dan toluena. Pengujian yang telah dilakukan adalah menguji nilai resistansi dari komposit polimer-karbon dalam pengaruhnya terhadap jenis gas yang dideteksi (karakteristik selektifitas), volume gas yang diinjeksikan (karakteristik sensitifitas) dan pengaruh kondisi lingkungan yaitu suhu dan kelembaban

BAB II
PEMBAHASAN
A.      Pengertian Polimer
Polimer merupakan senyawa-senyawa yang tersusun dari molekul sangat besar yang terbentuk oleh penggabungan berulang dari banyak molekul kecil. [3] Molekul yang kecil disebut monomer, dapat terdiri dari satu jenis maupun beberapa jenis. Polimer adalah sebuah molekul panjang yang mengandung rantairantai atom yang dipadukan melalui ikatan kovalen yang terbentuk melalui proses polimerisasi dimana molekul monomer bereaksi bersama-sama secara kimiawi untuk membentuk suatu rantai linier ataujaringan tiga dimensi dari rantai polimer. Polimer didefinisikan sebagai makromolekul yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana yang setara dengan monomer, yaitu bahan pembuat polimer. Akibatnya, molekul-molekul polimer umumnya mempunyai massa molekul yang sangat besar. Hal inilah yang menyebabkan polimer memperlihatkan sifat sangat berbeda dari molekulmolekul biasa meskipun susunan molekulnya sama. Pada umumnya polimer dikenal sebagai materi yang bersifat non-konduktif atau isolator. Kemajuan dalam riset polimer telah menemukan berbagai polimer yang bersifat konduktif maupun semikonduktif. Pemakaian polimer sebagai bahan sensor dipilih jenis polimer yang bersifat konduktif agar memenuhi sejumlah kriteria yang dituntut oleh suatu sensor. Salah satunya adalah bahwa polimer itu harus mampu mengikat molekul-molekul yang dideteksinya sehingga mempengaruhi sifat konduktifitasnya.
Bahan komposit diartikan sebagai gabungan dari 2 material atau lebih yang berbeda sifatnya dan akan membentuk sifat fisis yang baru. Komposit polimer-karbon terbentuk dari gabungan polimer dengan karbon yang membentuk sebuah material yang mempunyai sifat yang baru yaitu mempunyai resistansi tertentu dan nilai resistansinya berubah apabila terkena gas.
Tidak semua polimer dapat menjadi konduktif. Hanya polimer terkonjugasi (ikatan pada rantai berupa ikatan tunggal dan rangkap yang berposisi berselang-seling) yang bisa menjadi konduktor. Peranan atom atau molekul doping adalah menghasilkan cacat dalam rantai polimer tersebut (cacatstruktur). Cacat inilah yang berperan dalam penghantaran listrik. Cacat dapat bermuatan positif, negative, atau netral. Secara fisika kuantum, cacat berperilaku seolah-olah sebagai partikel. Cacat dapat berpindah sepanjang rantai, sehingga menimbulkan aliran muatan. Elektron atau hole juga dapat meloncat dari satu posisi cacat ke posisi cacat yang lain (cacat tidak berpindah), sehingga timbul pula aliran listrik. Sensor komposit polimer-karbon dibuat dari campuran polimer dengan karbon aktif. Sensor komposit polimer-karbon mampu merespon rangsangan yang berasal dari berbagai senyawa kimia atau reaksi kimia. Saat campuran dipapar dengan uap bahan kimia, maka uap bahan kimia akan mengenai permukaan polimer dan berdifusi ke campuran bahan polimer dengan karbon dan menyebabkan ukuran permukaan polimer bertambah luas karena adanya efek ‘swelling’. Penggunaan komposit polimer-karbon sebagai sensor gas, akan mengalami efek yang disebut ‘swelling’ atau efek mengembang jika terkena gas. Efek ‘swelling’ atau mengembang ini sebanding lurus dengan konsentrasi gas yang dideteksi. Dengan efek mengembang ini memungkinkan perubahan luas permukaan komposit polimer-karbon jika terkena gas. Ilustrasi gambar efek ‘swelling’ pada polimer diperlihatkan seperti pada gambar 1;
          (a)                                                    (b)
Gambar 1 Efek ‘swelling’ pada polimer;
(a) sebelum mengembang,                 (b) sesudah mengembang
Perubahan luas permukaan ini mempengaruhi perubahan resistansi dari polimer sehingga dengan perubahan resistansi ini bisa mempengaruhi juga nilai konduktivitas polimer yang merupakan kebalikan dari resitivitasnya. Dengan perubahan resistansi ini bisa dipakai sebagai keluaran sensor yang akan dibaca oleh instrumentasi elektronik.
B.      Experimen
Metodologi penelitian yang digunakan dalam tesis ini adalah experimental yaitu dengan menguji 6 jenis komposit polimer-karbon dengan sampel penguji berupa 9 jenis gas. Faktor yang akan diuji ada 4, yaitu; pengaruh jenis gas (selektifitas), pengaruh volume gas (sensitifitas), pengaruh suhu dan pengaruh kelembaban sebagai pengaruh kondisi lingkungan.
Akuisisi data digunakan untuk membaca data hasil pengujian tiap sensor dari ruang pengujian pengujian. Pengambilan data ini dilakukan secara bersama-sama dari deret polimer yang diuji. Rangkaian akusisi data ini terdiri dari beberapa bagian, yaitu; rangkaian pengkondisi sinyal (RPS), konversi analog ke digital (ADC), mikrokontroller, interface serial dan komputer. Skema instrumentasi pengujian secara keseluruhan terdiri dari bagian ruang pengujian, bagian akuisisi data dan komputer. Gambar skema instrumentasi pengujian diperlihatkan pada gambar 3;
Gambar 3 Skema instrumentasi pengujian
Sensor komposit polimer-karbon yang akan diuji ditempatkan didalam ruang pengujian secara berderet. Ruang pengujian dihubungkan dengan tabung penetral yang berupa silica gel yang berfungsi sebagai pengering dan pembersih sisa-sisa gas yang menempel pada sensor sebelum dialirkan gas penguji yang lain. Sebagai masukan gas penguji, ruang pengujian diberi jalan masuk untuk menginjeksikan gas penguji ke dalam ruang pengujian. Untuk memberi pengaruh kondisi lingkungan pada ruang pengujian, dihubungkan dengan ruang pengujian kedua yang berfungsi untuk menghembuskan udara dengan temperatur dan kelembaban tertentu. Ruang pengujian kedua berupa ruang pengujian kosong yang bias dikondisikan untuk diberi udara panas atau udara lembab. Untuk pembacaan hasil resistansi sensor, ruang pengujian pengujian dihubungkan dengan rangkaian akuisisi data. Sinyal hasil pengujian masing-masing sensor kemudian dibaca oleh rangkaian akuisisi data yang kemudian diteruskan ke komputer melalui komunikasi serial RS 232 untuk ditampilkan sekaligus disimpan datanya.


C.      Hasil & Pembahasan
a.       Pengujian terhadap jenis gas (selektifitas)
Pada pengujian selektifitas, sensor polimer diuji dengan beberapa jenis gas yaitu; aseton, aseton nitril, benzena, etanol, etil aseton, kloroform, metanol, n-hexane, dan toluena dengan volume injeksi yang sama dan pada suhu serta kelembaban yang sama. Data rata-rata hasil pengujian ditunjukkan pada tabel 1;
Tabel 1. Data rata-rata resistansi polimer terhadap injeksi beberapa jenis gas
NAMA
POLIMER
PEG6000
(Ohm)

PEG20M
(Ohm)

PEG200
(Ohm)

PEG1540
(Ohm)


SILICON
(Ohm)


SQUELENE
(Ohm)

Aseton
319
397
5245
4887
2468
4499
AsetonNitril
421
648
6170
5971
5231
6218
Benzena
319
547
5403
2719
4762
5022
Kloroform
357
527
6462
3034
5084
6569
Etanol
338
548
5635
2278
5078
6176
EtilAseton
357
472
7270
5152
3373
2974
Metanol
357
463
5536
2766
4157
4392
Metanol
317
423
4104
2436
4161
4585
Toluena
337
443
5336
2590
4462
6035

Untuk melihat korelasi antara polimer dengan gas sampel dilakukan pengolahan data dengan correspondence analysis menggunakan R program, hasil mapping correspondence análysis ditunjukkan pada gambar 4;







Gambar 4 Mapping CA selektifitas polimer
Analisa :
Pada gambar Mapping CA diatas, saat sensor polimer diinjeksi dengan gas sampel, dapat dilihat bahwa PEG6000 dengan PEG20M dan Silicon dengan Squelene memiliki kemiripan. Sedangkan PEG1540 dan PEG200 masing-masing memiliki reaksi yang berbeda dan tidak saling berhubungan. Dari 9 gas terkelompokkan menjadi tiga bagian berdasarkan posisi kedekatan antar gas. Kelompok pertama terdiri dari aseton, dan aseton nitril. Kelompok kedua terdiri dari metanol, benzena, etanol, kloroform, toluena dan n-hexane. Kelompok ketiga terdiri dari satu jenis gas etil aseton. Dari mapping CA diatas terlihat bagaimana setiap gas berhubungan dengan setiap polimer. Dari ketiga kelompok gas tersebut ada beberapa jenis polimer yang mempunyai jarak yang dekat untuk masing-masing kelompok. Untuk kelompok gas pertama (aseton dan aseton nitril) polimer yang paling dekat adalah PEG1540. Kelompok gas kedua (metanol, benzena, etanol, kloroform, toluena dan nhexane) jenis polimer yang dekat adalah PEG6000, PEG20M, PEG200, squelene dan Silicon. Kelompok ketiga (etil aseton) ada dua polimer yang mempunyai jarak kedekatan yang sama yaitu; PEG1540 dan PEG200. Kedekatan jarak ini menunjukkan kemampuan deteksi polimer yang lebih baik untuk jenis gas yang jaraknya dekat dengan polimer tersebut.
b.      Pengujian terhadap volume gas (sensitifitas)
Pada pengujian sensitivitas, sensor polimer diuji dengan beberapa jenis gas dengan volume injeksi yang berbeda pada suhu dan kelembaban yang sama. Untuk melihat perubahan resistansi polimer terhadap injeksi gas, dibuat ploting grafik dan persamaannya. Grafik resistansi sensor polimer terhadap injeksi tiap gas.






BAB III
PENUTUP
A.       KESIMPULAN
Polimer merupakan senyawa-senyawa yang tersusun dari molekul sangat besar yang terbentuk oleh penggabungan berulang dari banyak molekul kecil. [3] Molekul yang kecil disebut monomer, dapat terdiri dari satu jenis maupun beberapa jenis. Polimer adalah sebuah molekul panjang yang mengandung rantairantai atom yang dipadukan melalui ikatan kovalen yang terbentuk melalui proses polimerisasi dimana molekul monomer bereaksi bersama-sama secara kimiawi untuk membentuk suatu rantai linier ataujaringan tiga dimensi dari rantai polimer. Polimer didefinisikan sebagai makromolekul yang dibangun oleh pengulangan kesatuan kimia yang kecil dan sederhana yang setara dengan monomer, yaitu bahan pembuat polimer     
B.      SARAN
Polimer merupakan salah satu sintetik yang sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Namun, jika produksi poliuretan meningkat maka peluang pencemaran lingkungan dan penipisan lapisan ozon semakin besar.










DAFTAR PUSTAKA
Cowd,M.A. 1991. Kimia Polimer. Bandung : ITB-Press.
Hartono,Anton J. 1996. Polimer Mutakhir. Yokyakarta : Andi Yokyakarta.
Stevens, Malcolm P. 2007. Kimia Polimer. Jakarta: Pradya Paramita.
Walles,Jimmy. 2009. Poliuretan. Online.(http://www.wikipedia.org). Diakses Pada Tanggal 13 Desember 2009.



















Tidak ada komentar:

Poskan Komentar