TUGAS TERSTRUKTUR KIMIA DASAR IIMAKALAH POLIMER ALAMI (GLIKOGEN) DAN POLIMER BUATAN

(POLIKARBONAT)

Oleh:MuthmainnahA1M012025

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAANUNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIANJURUSAN TEKNOLOGI PERTANIAN

PROGRAM STUDI ILMU DAN TEKNOLOGI PENGANPURWOKERTO

2013

BAB I

PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Dalam kehidupan sehari – hari, kita sering menggunakan berbagai

bahan kimia. Sebagian besar dari masyarakat tidak menyadari akan bahaya

dari bahan – bahan kimia tersebut, bahan kimia yang banyak digunakan

didalam kehidupan sehari - hari memang tidak 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.

Bahan-bahan yang terbuat dari polimer sintetik seperti plastik

misalnya, tidak akan pernah lepas dalam kehidupan kita. Polimer sintetik

telah menjadi bagian yang erat dan menjadi kebutuhan primer bagi kita.

Perlengkapan rumah tangga, perlengkapan sekolah, perangkat komputer,

telpon, dan masih banyak lagi bahan-bahan yang terbuat dari polimer.

Polimer sintetik telah banyak berjasa dan memberi kemudahan kita dalam

menghadapi kehidupan sehari-hari. Namun benarkah tidak ada masalah

yang ditimbulkanya? Ini bukan menakut-nakuti, tetapi memberi sedikit

informasi tentang bahaya yang ditimbulkan oleh polimer sintetik bagi

kesehatan kita. Sehingga kita bisa diharapkan bisa berhati-hati dan lebih

selektif dalam pemanfaatan polimer buatan ini. Sebelum menuju pokok

permasalahan tentang kemungkinan ancaman bahaya dari polimer sintetik

ini, alangkah baiknya jika kita terlebih dahulu mengenal secara singkat

tentang polimer. Apa itu polimer dan bagaimana sejarahnya sehingga

begitu pesat dikembangkan oleh dunia industri di seluruh belahan bumi.

Polimer merupakan ilmu pengetahuan yang berkembang secara

aplikatif. Kertas, plastik, ban, serat-serat alamiah, merupakan produk-

produk polimer. Polimer adalah suatu bahan yang terdiri dari unit molekul

yang disebut monomer jika monomernya sejenis disebut homopolimer,

dan jika monomennya berbeda akan menghasilkan kopolimer. Polimer

alam yang telah kita kenal antara lain: selulosa, protein, karet alam dan

sejenisnya. Pada mulanya manusia menggunakan polimer alam hanya

untuk membuat perkakas dan senjata, tetapi keadaan ini hanya bertahan

hingga akhir abad 19 dan selanjutnya manusia mulai memodifikasi

polimer menjadi plastik. Plastik yang pertama kali dibuat secara komersial

adalah nitroselulosa. Material plastik telah berkembang pesat dan sekarang

mempunyai peranan yang sangat penting dibidang  elektronika, pertanian,

tekstil, transportasi, furniture, konstruksi, kemasan kosmetik, mainan

anak-anak dan produk-produk industry lainnya.

Secara garis besar, plastik dapat dikelompokkan menjadi dua

golongan, yaitu : plastik thermoplast dan plastik thermoset. Plastik

thermoplast adalah plastik yang dapat dicetak berulang-ulang dengan

adanya panas. Yang termasuk plastic thermoplast antara lain : PE, PP, PS,

ABS, SAN, nylon, PET, BPT, Polyacetal (POM), PC dll. Sedangkan

plastik thermoset adalah plastik yang apabila telah mengalami kondisi

tertentu tidak dapat dicetak kembali karena bangun polimernya berbentuk

jaringan tiga dimensi. Yang termasuk plasticthermoset adalah : PU (Poly

Urethene, UF (Urea Formaldehyde), MF (Melamine

Formal dehyde) , polyester, epoksi dll. Untuk membuat barang-barang

plastik agar mempunyai sifat-sifat seperti yang dikehendaki, maka dalam

proses pembuatannya selain bahan baku utama diperlukan juga bahan

tambahan atau aditif. Penggunaan bahan tambahan ini beraneka

ragam tergantung pada bahan baku yang digunakan dan mutu produk yang

akan dihasilkan. Berdasarkan fungsinya,maka bahan tambahan atau

bahan pembantu proses dapat dikelompokkan menjadi:bahan pelunak

(plasticizer), bahan penstabil (stabilizer), bahan pelumas (lubricant), bahan

pengisi (filler), pewarna (colorant), antistatic agent, blowing agent, flame

retardant dsb.

B. Rumusan Masalah

Adapun permasalahan pada pembahasan makalah ini ialah

1. Apa pengertian polimer secara umum?

2. Glikogen adalah satu contoh polimer alami, apa pengertian glikogen

dan bagaimana proses glikogen melakukan metabolisme pada tubuh?

3. Polikarbonat merupakan salah satu contoh polimer buatan, bagaimana

proses polikarbonat menjadi polimer sintetis dan apa saja

kegunaannya?

C. Tujuan

Tujuan penulisan makalah ini adalah untuk

1. Mengetahui dan memahami definisi polimer secara umum.

2. Mengetahui dan memahami glikogen sebagai polimer alami

3. Mengetahui dan memahami Polikarbonat sebai polimer sintetis

(buatan)

BAB II

PEMBAHASAN / ISI

A. POLIMER

Plastik sintetis pertama dibuat pada tahun 1860-an. Sebelum itu, bahan-

bahan alami seperti gading dan ambar banyak digunakan. Dalam bukunya

Organic chemistry, Hart (1990) menyebutkan bahwa polimer (poly = banyak,

meros = bagian) adalah molekul raksasa yang biasanya memiliki bobot molekul

tinggi, dibangun dari pengulangan unit-unit. Molekul sederhana yang membentuk

unit-unit ulangan ini dinamakan monomer. Sedangkan reaksi pembentukan

polimer dikenal dengan istilah polimerisasi. Penemuan bahan-bahan sintetis telah

dimulai lebih dari seratus tahun yang lalu untuk menggantikan bahan-bahan

seperti gading, yang semakin langka, dan untuk membuat bahan-bahan yang dapat

dicetak atau terbentuk seperti serat. Makromolekul atau polimer adalah molekul

raksasa (giant) dimana paling sedikit seribu atom terikat bersama oleh ikatan

kovalen. Makromolekul ini mungkin rantai linear, bercabang, atau jaringan tiga

dimensi.

Makromolekul dibagi atas dua material yaitu :

1. Material biologis (makromolekul alam)

Contoh : karet alam, wool, selulosa, sutera dan asbes

2. Material non biologis (makromolekul sintetik)

Contoh : plastik, serat sintetik, elastomer sintetik

Material biologis dapat menunjang tersediaanya pangan dan dibahas dalam

biokimia sedang material non biologis mencakup bahan sintetik. Banyak

makromolekul sintetik memiliki struktur yang relatif sederhana, karena mereka

terdiri dari unit ulangan yang identik (unit struktural). Inilah sebabnya mereka

disebut polimer.

Polimer sangat penting karena dapat menunjang tersedianya pangan,

sandang, transportasi dan komunikasi (serat optik). Saat ini polimer telah

berkembang pesat.

Ada dua jenis reaksi pembentukan polimer (polimerisasi), yaitu polimerasi

adisi dan polimerasi kondensasi.

a. Polimerisasi Adisi

Polimerisasi adisi merupakan polimerisasi yang terjadi melalui

penggabungan monomer-monomer yang memiliki ikatan rangkap secara adisi

membentuk molekul baru sehingga ikatan rangkapnya menjadi jenuh. Pada

polimerisasi tidak ada molekul yang hilang. Polimerisasi dapat berlangsung

dengan bantuan zat pengaktif atau biasa disebut inisiator (katalisator). Beberapa

contoh polimerisasi adisi yang menghasilkan polimer yang berguna bagi

kehidupan antara lain polimer poliisoprena dan polimer polietena.

b. Polimer Kondensasi

Berbeda dengan polimerisasi adisi, polimerisasi kondensasi terjadi ketika

suatu monomer bergabung dengan monomer lain membentuk molekul besar

sambil melepaskan molekul-molekul sederhana, misalnya H2O atau NH3.

Polimerisasi kondensasi terjadi pada monomer yang memiliki gugus fungsional.

Beberapa contoh polimerisasi kondensasi yang menghasilkan polimer yang

berguna bagi kehiudupan antara lain polimer nilon 66 dan dakron (poliester).

Dari berbagai jenis polimer yang banyak kita jumpai, polimer dapat

digolongkan berdasarkan asalnya, pembuatannya, jenis monomer, sifatnya

terhadap panas dan reaksi pembentukannya.

Berdasarkan asalnya, polimer dapat dibedakan atas polimer alam dan

polimer sintesis.

1. Polimer Alam

Polimer alam adalah polimer yang terdapat di alam dan berasal dari

makhluk hidup. Contoh polimer alam dapat dilihat pada table di bawah ini

No Polimer Monomer Polimerisasi Contoh

1. Pati/amilum Glukosa Kondensasi Biji-bijian, akar umbi

2. Selulosa Glukosa Kondensasi Sayur, Kayu, Kapas

3. Protein Asam

amino

Kondensasi Susu, daging, telur, wol,

sutera

4. Asam nukleat Nukleotida Kondensasi Molekul DNA dan RNA (sel)

5. Karet alam Isoprena Adisi Getah pohon karet

Sifat-sifat polimer alam kurang menguntungkan. Contohnya, karet alam

kadang-kadang cepat rusak, tidak elastis, dan berombak. Hal tersebut dapat terjadi

karena karet alamtidak tahan terhadap minyak bensin atau minyak tanah serta

lama terbuka di udara. Contoh lain, sutera dan wol merupakan senyawa protein

bahan makanan bakteri, sehingga wol dan sutera cepat rusak. Umumnya polimer

alam mempunyai sifat hidrofilik (suka air), sukar dilebur dan sukar dicetak,

sehingga sangat sukar mengembangkan fungsi polimer alam untuk tujuan-tujuan

yang lebih luas dalam kehidupan masyarakat sehari-hari.

GLIKOGEN

Sebagian makromolekul adalah polimer. Tiga molekul besar di antara

empat kategori senyawa organik kehidurap, karbohidrat, protein dan asam nukleat

adalah molekul yang menyerupai rantai yang disebut polimer. Makromolekul

polimer berbeda sifatnya dari monomer penyusunnya, akan tetapi mekanisme

kimiawi yang digunakan sel untuk membuat dan memutus polimer secara

mendasar adalah sama. (gambar 5.2)

Salah satu contoh polimer alam yang monomernya glukosa adalah

glikogen. Glikogen adalah homopolisakarida nutrien bercabang, terdiri dari satuan

glukosa berikatan 1 4 dan 1 6. Glikogen umumnya ditemukan dalam hampir

semua sel hewan, juga protozoa dan bakteri. Pada manusia dan vertebrata,

glikogen ditemukan dalam hati dan otot, yang merupakan karbohidrat cadangan.

Glikogen tersusun dari jutaan glikosil yang terikat dengan ikatan 1 4 glikosida

membentuk rantai panjang. Pada titik percabangan membentuk ikatan 1 6. Jadi

strukturnya menyerupai pohon.

STRUKTUR GLIKOGEN

Tabel di atas memaparkan mengenai karakteristik biokimia dari empat

kelas polisakarida yang terdiri dari D-Glukosa. Glikogen dari hewan memiliki

karakteristik struktural dari amilopektin kecuali makromolekulnya yang lebih

besar dan lebih banyak bercabang-cabang (Tabel 10-2). Pada manusia, glikogen

paling berlimpah dalam hati dan otot; jumlah glikogen yang ditemukan dalam

jaringan ini tergantung pada status gizi individu dan keadaan kesehatannya.

Glikogen dalam sel akan dihidrolisis bila terjadi peningkatan permintaan gula

dalam tubuh. Hanya saja, energi yang dihasilkan tidak seberapa sehingga tidak

dapat diandalkan sebagai sumber energi dalam jangka lama.

Glikogen  bentuk penyimpanan glukosa adalah polisakarida glukosa

bercabang yang terdiri dari rantai-rantai unit glukosil yang disatukan oleh ikatan

α-1,4 dengan cabang α-1,6 di setiap 8-10 residu.

Dalam molekul dengan struktur bercabang –cabang lebat ini, hanya satu

residu glukosil yang memiliki sebuah karbon anomerik yang tidak terkait ke

residu glukosa lainnya. Karbon anomerik di awal rantai melekat ke protein

glikogenin. Ujung lain pada rantai itu disebut ujung nonpereduksi. Struktur yang

bercabang-cabang ini memungkinkan penguraian dan sintesis glikogen secara

cepat karena enzim dapat bekerja pada beberapa rantai sekaligus dari ujung-ujung

nonpereduksi.

PENGURAIAN GLIKOGEN

Glikogen diuraikan oleh dua enzim, glikogen fosforilase dan enzim

pemutus cabang. Enzim glikogen fosforilase mulai bekerja di ujung rantai dan

secara berturut-turut memutuskan residu glukosil dengan menambahkan fosfat ke

ikatan glikosidat terminal, sehingga terjadi pelepasan glukosa 1-fosfat. Enzim

pemutus cabang mengkatalis pengeluaran 4 residu yang terletak paling dekat

dengan titik cabang kerana rantai cabang. Enzim pemutus cabang memiliki dua

aktivitas katalitik yaitu bekerja sebagai 4:4 transferase dan 1:6 glukosidase.

Sebagai 4:4 transferase, mula-mula mengeluarkan sebuah unit yang mengandung

3 residu glukosa, dan menambahkan ke ujung rantai yang lebih panjang melaui

ikatan α-1,4. Satu residu glukosil yang tersisa di cabang 1,6 dihidrolisis amilo 1,6-

glukosidase dari enzim pemutus cabang, yang menghasilkan glukosa bebas.

Dengan demikian, terjadi pembebasan satu glukosa dan sekitar 7-9 residu glukosa

1-fosfat untuk setiap titik cabang (Aswani V., 2010).

Pengaturan sintesis glikogen di jaringan yang berbeda bersesuaian dengan

fungsi glikogen di masing-masing jaringan. Glikogen hati berfungsi terutama

sebagai penyokong glukosa darah dalam keadaan puasa atau saat kebutuhan

sangat meningkat. Jalur penguraian serta sintesis glikogen diatur oleh perubahan

rasio insulin/glikogen, kadar glukosa darah, epnefrin sebagai respon terhadap

olahraga, hipoglikemia, situasi stres, dan apabila terjadi peningkatan kebutuhan

yang segera akan glukosa darah (Aswani V., 2010).

METABOLISME GLIKOGEN HATI

Glikogen hati disintesis apabila makan makanan mengandung karbohidrat

saat kadar glukosa meningkat, dan diuraikan saat kadar glukosa darah menurun.

Sewaktu makan makanan mengandung karbohidrat, kadar glukosa darah segera

meningkat, kadar insulin meningkat, dan kadar glukagon menurun. Ini

menghambat penguraian glikogen dan merangsang sintesis glikogen. Simpanan

segera glukosa darah sebagai glikogen membantu membawa kadar glukosa darah

ke rentang normal bagi anak 80-90 mg/dl dan normal dewasa 80-100mg/dl

(Murray R. K. et al., 2003).

Setelah senggang waktu tertentu, kadar insulin akan menurun dan kadar

glukagon meningkat, glikogen hati dengan cepat diuraikan menjadi glukosa,

kemudian dibebaskan ke dalam darah. Sebagian glikogen hati diuraikan beberapa

jam setelah makan. Oleh karena itu, simpanan glikogen hati merupakan bentuk

simpanan glukosa yang mengalami pembentukan dan penguraian dengan cepat

dan responsif terhadap perubahan kadar glukosa darah yang kecil dan cepat (Bell

D. S., 2001).

FUNGSI GLIKOGEN PADA OTOT RANGKA DAN HATI

Glikogen terurai terutama menjadi glukosa 1-fosfat yang kemudian diubah

menjadi glukosa 6-fosfat. Di otot rangka dan jenis sel lain, glukosa 6-fosfat masuk

ke dalam jalur glikolitik. Glikogen adalah sumber bahan bakar yang sangat

penting untuk otot rangka saat kebutuhan akan ATP meningkat dan saat glukosa

6-fosfat digunakan secara cepat dalam glikolisis anaerobik.

Di hati berlainan dengan di otot rangka dan jaringan lainnya. Glikogen hati

merupakan sumber glukosa yang pertama dan segera untuk mempertahankan

kadar glukosa darah. Di hati, glukosa 6-fosfat yang dihasilkan dari penguraian

glikogen dihidolisis menjadi glukosa oleh glukosa 6-fosfatase, suatu enzim yang

hanya terdapat di hati dan ginjal. Dengan demikian, penguraian glikogen

merupakan sumber glukosa darah yang dimobilisasi dengan cepat pada waktu

glukosa dalam makanan berkurang atau pada waktu olahraga dimana terjadi

peningkatan penggunaan glukosa oleh otot.

Glikogen otot adalah sumber heksosa untuk proses glikolisis di dalam otot

itu sendiri. Sedangkan glikogen hati adalah simpanan sumber heksosa untuk

dikirim keluar guna mempertahankan kadar glukosa darah, khususnya di antara

waktu makan. Setelah 12-18 jam puasa, hampir semua simpanan glikogen hati

terkuras. Tetapi glikogen otot hanya terkuras setelah seseorang melakukan

olahraga yang berat dan lama

2. Polimer Sintesis

Polimer sintesis atau polimer buatan adalah polimer yang tidak terdapat di

alam dan harus dibuat oleh manusia. Sampai saat ini, para ahli kimia polimer telah

melakukan penelitian struktur molekul alam guna mengembangkan polimer

sintesisnya. Dari hasil penelitian tersebut dihasilkan polimer sintesis yang dapat

dirancang sifat-sifatnya, seperti tinggi rendahnya titik lebur, kelenturan dan

kekerasannya, serta ketahanannya terhadap zat kimia. Tujuannya, agar diperoleh

polimer sintesis yang penggunaannya sesuai yang diharapkan. Polimer sintesis

yang telah dikembangkan guna kepentingan komersil, misalnya pembentukan

serat untuk benang kain dan produksi ban yang elastisterhadap jalan raya. Ahli

kimia saat ini sudah berhasil mengembangkan beratus-ratus jenis polimer sintesis

untuk tujuan yang lebih luas. Contoh polimer sintesis dapat dilihat pada tabel di

bawah ini :

No Polimer Monomer Terdapat pada

1. Polietena Etena Kantung, kabel plastik

2. Polipropena Propena Tali, karung, botol

plastik

3. PVC Vinil klorida Pipa paralon, pelapis

lantai

4. Polivinil

alcohol

Vinil alcohol Bak air

5. Teflon Tetrafluoroetena Wajan atau panci anti

lengket

6. Dakron Metil tereftalat dan etilena glikol Pipa rekam magnetik,

kain atau tekstil (wol

sintetis)

7. Nilon Asam adipat dan heksametilena

diamin

Tekstil

8. Polibutadiena Butadiena Ban motor

9. Poliester Ester dan etilena glikol Ban mobil

10. Melamin Fenol formaldehida Piring dan gelas

melamin

11. Epoksi resin Metoksi benzena dan alcohol

sekunder

Penyalut cat (cat

epoksi)

POLIKARBONAT

Polikarbonat adalah suatu kelompok polimer termoplastik, mudah

dibentuk dengan menggunakan panas. Plastik jenis ini digunakan secara luas

dalam industri kimia saat ini. Plastik ini memiliki banyak keunggulan, yaitu

ketahanan termal dibandingkan dengan plastik jenis lain, tahan terhadap benturan,

dan sangat bening. Dalam identifikasi plastik, polikarbonat berada pada nomor 7.

Polikarbonat disebut demikian karena plastik ini terdiri dari polimer dengan gugus

karbonat (-O-(C=O)-O-) dalam rantai molekuler yang panjang. Tipe polikarbonat

yang paling umum adalah bisfenol A (BPA). Polikarbonat adalah material yang

tahan lama dan dapat dilaminasi menjadi kaca anti peluru. Meski memiliki

ketahanan yang tinggi terhadap benturan, namun polikarbonat cukup mudah

tergores sehingga dibutuhkan pelapisan keras (hard coating) untuk

membuat lensa kaca mata dan eksterior otomotif menggunakan polikarbonat dan

material optis lainnya karena polikarbonat sangat bening dan memiliki

kemampuan mentransmisikan cahaya yang sangat baik dibandingkan dengan

jenis kaca lainnya. Sifat polikarbonat mirip dengan polimetil metakrilat (akrilik),

namun polikarbonat lebih kuat dan dapat digunakan pada suhu tinggi, meski lebih

mahal.

Nomenklatur Polikarbonat

IUPAC : 4-[2-(4-hydroxyphenyl)propan-2-yl]phenol

Trivial : 4,4' Isopropylidinediphenol

CAS Number : 80-05-7

Rumus Kimia : C15H16O2

Nama dagang : Calibre, Iupilon, Lexan, Makrolon, Merlon

SINTESIS POLIKARBONAT

Polikarbonat dapat dibuat dengan menggunakan bisfenol

A dan fosgen (karbonil diklorida, COCl2). Langkah awal dalam sintesis

polikarbonat adalah dengan melakukan deprotonisasi bisfenol A dengan natrium

hidroksida sehingga terbentuk air. Reaksinya adalah sebagai berikut:

(CH3)2-C-(C6H6)2-(OH)2 + 2 NaOH (CH3)2-C-(C6H6)2-O2- + 2 Na+ + 2 H2O

Molekul oksigen pada bisfenol yang terdeprotonisasi bereaksi dengan

fosgen melalui adisi karbonil dan menghasilkan ion Cl-. Reaksinya adalah sebagai

berikut:

(CH3)2-C-(C6H6)2-O2- + Cl-(C=O)-Cl (CH3)2-C-(C6H6)2-(O-(C=O)-Cl)(O-) +

Cl-.

Lalu gugus kloroformat (O-(C=O)-Cl) yang terbentuk menempel pada gugus

bisfenol yang lainnya sehingga rantai panjang polikarbonat terbentuk dan

meninggalkan ion Cl-.

SIFAT FISIK DAN MEKANIK

Polikarbonat terdiri dari bisphenol A (BPA). Dalam struktur molekul

polikarbonat, terdapat dua gugus fenil dan dua gugus metil. Kehadiran gugus fenil

dalam rantai molekul dan dua gugus metil berkontribusi terhadap kekekaran

polikarbonat. Kekekaran ini memiliki pengaruh yang besar terhadap sifat-sifat

polikarbonat. Pertama, ketertarikan antar gugus fenil antara molekul yang satu

dengan yang lain membuat kebebasan molekul individual berkurang. Ini

menyebabkan polikarbonat memiliki ketahanan termal yang baik tapi kental atau

berviskositas tinggi. Kebebasan yang sedikit membuat molekul-molekul

polikarbonat tidak fleksibel dan mencegah polikarbonat menjadi

strukturcrystalline. Oleh karena itu, plolikarbonat bersifat transparan.

Polikarbonat secara natural tembus pandang dan dapat melewatkan cahaya

hampir sama dengan gelas atau kaca. Polikarbonat memiliki kekuatan dan

ketangguhan yang tinggi, ketahanan termal yang baik, juga stabilitas warna yang

tinggi. Secara umum, polikarbonat memiliki sifat-sifat kekuatan yang lebih baik

daripada polimer plastik lainnya. Akan tetapi, impact strengthmerupakan

kelebihan polikarbonat yang paling utama. Gambar 2 menunjukkan

perbandinganimpact strength polikarbonat dengan plastik lainnya.

Polikarbonat tentu memiliki kekurangan. Polimer ini hanya memiliki

ketahanan kimia yang biasa saja dan dapat terserang banyak pelarut organik.

Harga polikarbonat cukup mahal dibandingkan plastik lainnya. Dalam aplikasi

yang tidak memerlukan pengolahan termal dan impact yang tinggi, polikarbonat

jarang digunakan dan kurang menjadi pilihan.

Sifat Fisik

Densitas = 1,2-1,22 g/cm3

Nomor Abbe = 34

Index Bias = 1,584

Kesetimbangan Absorpsi Air = 0,16-0,35 %

Titik Leleh = 265 - 267oC

Glass transition temperature(Tg) = 150 oC

Linear thermal expansion coefficient (α) = 65-70 × 10−6/K

Specific heat capacity (c) = 1.2-1.3 kJ/kg·K

Thermal conductivity (k) at 23 °C = 0.19-0.22 W/(m·K)

Heat transfer coefficient (h) = 0.21 W/(m2·K)

Sifat Mekanik

Poisson’s Ratio = 0,37

Coefficient of friction (μ) = 0,31

Young's modulus (E) = 2,38 Gpa

Specific Gravity = 1,2

Tensile strength (σt) = 62,8 – 72,4 Mpa

Yield Strength = 62,1 Mpa

Elongation (ε) at break = 110 – 150 %

Notch test = 20 – 35 kJ/m2

Sifat dan Ketahanan Kimia

Tabel 1. Sifat dan Ketahanan Kimia Polikarbonat

E = excellent resistance: no etching B=Good res. little etching after 30 days

exposure to reagent. 

S= Fair resistance, etching after 7 days exposure to reagent N= not recommended

Side by Side Material Comparison Chemical Resistance Chart (Note: Large File)

Reagent PC

ol  20°C 50°C

Actaldehyde S N

Acetone N N

Acetic acid E B

Aluminum hydroxide S N

Ammonium chlodide E E

Ammonium hydroxide 5% S N

Ammonium hydroxide 28% N N

Amyl chloride N N

Aniline S N

Banzaldehyde S N

Benzene N N

Boric acid E E

Bromine S N

Bromoform N N

Butadiene N N

Butyl acetate N N

Butyl Alcohol B S

Butyric acid S N

Calcium hydroxide N N

Calcium hypochloride S N

Carbon disulphide N N

Carbon tetrachloride N N

Cellosolve S N

Chlorine in air E B

Chlorine (moist) B S

Chloroform N N

Citric add. E E

Cresol N N

Cyclohexane E B

p-dichlorobenzene N N

Diethylene glycol B S

Diethylene formamide N N

Dioxane B S

Ethyl acetate N N

Ethyl alcohol E B

Ethyl chloride N N

Ethylene chloride N N

Ethylene oxide S N

Ethyl ether N N

Formaldehyde E B

Formic acid E S

Gasoline S S

Hexane N N

Hydrochloric acid 35% N N

Hydrofluoric acid N N

Hydrogen peroxide E E

Kerosene B S

Lactic acid E B

Methyl alcohol B S

Methyl ethyl ketone N N

Methyl isobutyl ketone N N

Methylene chloride N N

Mineral oil E B

Nitric acid 1-10% E B

Nitric acid 50% B S

Nitric acid 65% S N

Nitrobenzene N N

Perchloric acid N N

Petroleum ether S N

Phenol E N

Phosphoric acid 85% E B

Potassium bichromate E B

Potassium hydroxide conc. N N

Potassium permanganate E B

Propane S N

Propylene glycol S N

Silver nitrate B S

Sodium hydroxide conc. S S

Sodium hypochloride N N

Sulfuric acid 20% B S

Sulfuric acid 98% E B

Tetrahydrofuran N N

Thionil chloride N N

Toluene N N

Trichloroacetic acid S N

sim-trichloroethane N N

Trichloroethylene N N

Turpentine S N

Urea N N

Xylene 

N N

SEJARAH PENEMUAN POLIKARBONAT

Sejarah penemuan polikarbonat bermula pada abad XIX. Polikarbonat

ditemukan oleh Alfred Einhorn, kimiawan Jerman, tahun 1898. Pada waktu itu

beliau bekerja di Universitas Munich. Saat beliau melakukan penelitiaannya

dengan eter, beliau menemukan reaksi antara fosgen dengan tiga isomer

dihidroksi-benzena, dan diperoleh polieter dari karbon dioksida yang berwujud

transparan, tahan panas, dan zat yang tidak larut.

Pada tahun 1953, seorang pekerja di perusahaan Jerman, Bayer Hermann

Schnell memperoleh polikarbonat untuk percobaan pertamanya. Pada tahun yang

sama, polikarbonat dipatenkan dengan nama dagang “Macrolon”.

Pada tahun yang sama, 1953, tetapi seminggu kemudian, material ini

disintesis oleh pekerja perusahaan Amerika, General Electric Daniel Fox. Dua

industri raksasa di dunia mengadakan negosiasi berhubungan dengan siapa yang

akan memperoleh hak untuk menjadi penemu polikarbonat. Permasalahan

diselesaikan dan pada tahun 1955 General Electric menetapkan material dibawah

merek dagang Lexan. Berpuluh-puluh tahun telah berlalu dan pada tahun 1958

Bayer Company dan tahun 1960 General Electric memperoleh polikarbonat yang

cocok dan memulai industry mereka.

APLIKASI DAN PENGOLAHAN KARBONAT

Polikarbonat merupakan polimer resin yang sangat penting

penggunaannya dalam kehidupan sehari-hari, terutama pada alat-alat kesehatan

(medical devices). Polikarbonat telah tersedia secara komersial sejak 1960-an dan

aplikasinya juga berkembang hingga sekarang. Dengan sifat-sifat fisik yang

memiliki rentang lebar, polikarbonat dapat dijadikan pengganti gelas atau logam

sebagai bahan baku banyak produk. Polikarbonat menawarkan kombinasi yang

tidak biasa dalam hal kekuatan, kepadatan, dan ketangguhan sehingga dapat

mencegah kegagalan material yang potensial. Polimer ini memiliki sifat seperti

gelas, yaitu transparan, dan bisa digunakan dalam perlakuan-perlakuan klinis dan

diagnosa yang membutuhkan pengamatan jaringan, darah, dan fluida-fluida

lainnya yang jelas.

Polikarbonat dapat diproses dengan peralatan cetakan dengan injeksi biasa

dan dapat dibentuk menjadi film, lembaran, atau tubular tebal maupun tipis.

Lembaran dan film polikarbonat sangat mudah dibentuk dengan pengolahan

termal dan mekanik menjadi berbagai bentuk yang kompleks.

Dalam aplikasi medis, sterilisasi merupakan prosedur krusial dalam

penggunaan peralatan yang membutuhkan kontak langsung dengan pasien.

Keuntungan dari polikarbonat adalah polimer ini dapat disterilisasi dengan hampir

semua metode umum, antara lain penggunaan etilen oksida, irradiasi dengan sinar

gamma maupun elektron, juga steam autoclave. Polikarbonat juga dapat

didesinfektasi dengan desinfektan klinis yang umum seperti isopropil alkohol.

Berbagai macam metode yang dapat dipakai ini memberikan fleksibilitas dalam

penentuan metode sterilisasi yang ekonomis untuk produk tertentu yang

diinginkan. Perlu diketahui polikarbonat tetap kurang cocok digunakan untuk

peralatan yang mengalami autoclave berulang kali.

Renal Dialysis. Pasien dengan penyakit renal seringkali membutuhkan

penanganan eksternal untuk membersihkan darah mereka (hemodialisis). Ini

disebabkan oleh gagal ginjal yang tidak bisa mengolah dan membuang kelebihan

air dan senyawa-senyawa beracun dari darah. Hemodialisis dilakukan dengan cara

melewatkan darah pasien melalui membran semipermeabel. Filter yang digunakan

diproduksi dari polikarbonat yang menyokong dan melindungi membran

hemodialisis. Bahan polikarbonat tidak mudah retak atau pecah selama

pembuatan, distribusi, maupun penggunaan. Stabilitas termalnya memungkinkan

proses sterilisasi uap single-pass lewat EtO atau sinar gamma. Transparansi dari

polikarbonat dapat membuat teknisi dialisis dapat mengamati darah selama

prosedur hemodialisis berlangsung.

Cardiac Surgery Products. Operasi jantung melibatkan proses bypass arteri

koroner dan pemindahan keran. Ketika bypass berlangsung, jantung dihentikan

dan blood oxygenator (pengalir oksigen darah) mengambil alih fungsi jantung dan

paru-paru. Polikarbonat telah digunakan dalam pengalir oksigen, reservoir, dan

filter darah yang berada dalam rangkaian sirkuir bypass jantung lebih dari 20

tahun. Evaluasi visual dari aliran darah pada jantung dapat dilihat karena sifat

gelas polikarbonat.

Dalam banyak operasi, darah pasien seringkali diolah, disaring, dan

diinfus kembali ke dalam tubuh pasien untuk meminimalisasi donasi darah yang

dibutuhkan. Pengolahan darah semacam ini menggunakan filter dan wadah

sentrifugasi. Karena kecepatan sentrifugasi sangat kencang, bahan wadah tersebut

harus cukup kuat untuk mempertahankan kecepatan dan ketangguhannya selama

proses berlangsung agar wadah tidak pecah dan isinya tidak terbuang. Oleh karena

itu, polikarbonat digunakan karena memiliki ketangguhan dan kekuatan yang

baik.

Surgical instruments. Peralatan-peralatan operasi banyak yang

menggunakan polikarbonat dalam desain, bahan, dan penggunaan. Ketangguhan

polikarbonat membuat polimer ini dapat menjadi pengganti logam. Beberapa alat

operasi yang dimasukkan ke dalam tubuh pasien tidak boleh sampai bengkok atau

bahkan patah dan transparan untuk memungkinkan pengamatan.

SAFETY BAHAN PLASTIK POLIKARBONAT

Plastik yang terbuat dari polikarbonat sangat ringan dan keseimbangan

unik antara ketangguhan, stabilitas dimensi, dan transparansi secara optikal seperti

yang telah dijelaskan sebelumnya. Ketahanan plastik polikarbonat meliputi

ketahanan terhadap panas dan listrik. Oleh karena itu, polikarbonat banyak

digunakan secara luas dalam produk-produk dan dibutuhkan sehari-hari. Produk-

produk tersebut meliputi media digital (CD, DVD, dll.), peralatan elektronik,

bahan konstruksi, dan perlengkapan keselamatan olah raga. Jadi, polikarbonat

tidak hanya digunakan dalam safety aplikasi medis, tetapi juga dalam barang-

barang yang dipakai sehari-hari.

Polimer plastik polikarbonat terutama terbuat dari bisphenol A (BPA).

Berbagai penelitian telah dilakukan untuk mengamati potensi migrasi BPA dari

produk-produk polikarbonat ke dalam makanan dan minuman. Studi-studi ini

telah secara konsisten menunjukkan bahwa potensi migrasi BPA ke dalam

makanan dan minuman sangat kecil, rata-rata lebih rendah dari 5 ppb dalam

kondisi ruang.

Hasil penelitian-penelitian ini telah membuktikan bahwa polikarbonat

adalah plastik yang ringan dan aman untuk digunakan sebagai bahan produk-

produk secara luas. Produk-produk tersebut meliputi termasuk peralatan rumah

dan dapur yang melibatkan kontak langsung dengan makanan dan minuman,

contohnya wadah-wadah penampung makanan dan minuman seperti botol

minuman, botol bayi, dan tableware.

Penelitian The Japanese National Institute of Health Sciences (Kawamura

et al, 1998) melakukan studi sensitif terhadap botol-botol bayi. Karena senyawa

yang digunakan dalam prosedur analitik adalah campuran 20%-etanol, 4%-asam

asetat dan heptan, limit pendeteksian BPA ditetapkan 0,5 ppb. Uji dilakukan

selama 30 menit pada temperatur 95oC dan dilanjutkan dengan 24 jam pada

temperatur kamar. Hasil menunjukkan migrasi BPA lebih kecil dari 1 ppb dan

tidak ada BPA yang terdeteksi pada limit deteksi 0,5 ppb. Pengecualian hanya

terjadi pada botol baru yang belum dicuci. Jumlah BPA yang termigrasi 3,9 ppb.

Setelah pencucian, migrasi BPA turun hingga limit deteksi.

Penelitian yang sama dilakukan oleh United Kingdom’s Department of

Trade and Industry (DTI) (Earls et al, 2000). Studi tersebut mengamati 21 botol

bayi baru yang dibeli dari berbagai macam merk. Botol-botol tersebut dicuci dan

disterilisasi, diisi dengan air mendidih atau 3% larutan asam asetat, kemudian

dimasukkan ke dalam kukas selama 24 jam pada temperatur 15oC. Setelah itu,

botol-botol dihangatkan dan dianalisis menggunakan metode dengan limit deteksi

10 ppb dan tidak ada BPA yang terdeteksi pada 21 isi botol-botol tersebut.

Dalam studi US FDA, air dari beberapa botol polikarbonat dianalisis

dengan limit deteksi 0,05 ppb. Air tersebut disimpan selama 39 minggu. BPA

hanya terdeteksi pada level yang sangat rendah, yaitu berkisar antara 0,1 sampai

4,7 ppb. Botol-botol tersebut dinyatakan aman karena migrasi BPA yang kecil.

Jumlah BPA yang termigrasi mencapai 4,7 ppb dikarenakan waktu penyimpanan

air-air tersebut sangat lama, yaitu 39 minggu. Dengan demikian, penggunaan

botol-botol yang terbuat dari plastik polikarbonat yang pendek tidak berbahaya.

NIHS Jepang juga telah melakukan studi evaluasi untuk beberapa mug dan

mangkok. Sama seperti penelitian terhadap botol bayi, senyawa yang digunakan

untuk menganalisis adalah air dan 20%-etanol dengan limit deteksi 0,5 ppb.

Hasilnya adalah tidak ada BPA yang terdeteksi setelah 3 dari 5 produk

dikontakkan dengan air selama 30 menit pada temperatur 95oC dan dengan 20%-

etanol selama 30 menit pada temperatur 60oC. Migrasi BPA terdeteksi pada dua

produk lainnya, tapi tetap pada jumlah di bawah 5 ppb.

Dengan adanya bukti-bukti di atas, polikarbonat memiliki tingkat migrasi

yang rendah ke dalam makanan dan minuman. Oleh karena itu, aplikasi

polikarbonat sangat luas dalam produksi peralatan rumah dan dapur karena

keamanannya. Banyak sekali produk-produk plastik yang terbuat dari

polikarbonat telah digunakan dalam kehidupan sehari-hari.

GLASS FIBER REINFORCED GRADE OF POLYCARBONATES

Penambahan serat-serat gelas atau kaca (glass fiber) pada polikarbonat

secara signifikan meningkatkan kuat tarik, kuat luluh, modulus fleksural (flexural

modulus), dan temperatur batas panas dari polimer tersebut. Di samping itu, serat-

serat ini akan menurunkan impact strength danelongation (peregangan) yang

terjadi. Penjualan polikarbonat yang telah diolah dengan serat gelas dibedakan

karakteristiknya sesuai persentase serat dalam produksi plastik. Polikarbonat yang

belum diolah sama sekali disebut virgin polycarbonat.

BAB III

PENUTUP

A. Kesimpulan

Setelah memaparkan isi makalah, dapat ditarik kesimpulan antara lain :

1. Polimer (poly = banyak, meros = bagian) adalah molekul raksasa yang

biasanya memiliki bobot molekul tinggi, dibangun dari pengulangan unit-

unit. Molekul sederhana yang membentuk unit-unit ulangan ini dinamakan

monomer. Sedangkan reaksi pembentukan polimer dikenal dengan istilah

polimerisasi. Penemuan bahan-bahan sintetis telah dimulai lebih dari

seratus tahun yang lalu untuk menggantikan bahan-bahan seperti gading,

yang semakin langka, dan untuk membuat bahan-bahan yang dapat dicetak

atau terbentuk seperti serat.

2. Glikogen adalah homopolisakarida nutrien bercabang, terdiri dari satuan

glukosa berikatan 1 4 dan 1 6. Glikogen umumnya ditemukan dalam

hampir semua sel hewan, juga protozoa dan bakteri. Pada manusia dan

vertebrata, glikogen ditemukan dalam hati dan otot, yang merupakan

karbohidrat cadangan.

3. Polikarbonat adalah suatu kelompok polimer termoplastik, mudah

dibentuk dengan menggunakan panas. Plastik jenis ini digunakan secara

luas dalam industri kimia saat ini. Plastik ini memiliki banyak keunggulan,

yaitu ketahanan termal dibandingkan dengan plastik jenis lain, tahan

terhadap benturan, dan sangat bening. Dalam identifikasi plastik,

polikarbonat berada pada nomor 7. Polikarbonat disebut demikian karena

plastik ini terdiri dari polimer dengan gugus karbonat (-O-(C=O)-O-)

dalam rantai molekuler yang panjang. Tipe polikarbonat yang paling

umum adalah bisfenol A (BPA).

B. Saran

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, S.W. 2012. http://ipxwrs.blogspot.com/2012/12/makalah-polimer.html.

Diakses pada tanggal 16 juni 2013 pukul 21:58.

Artikel, Bagus. 2012. http://www.artikelbagus.com/2011/12/polimer.html.

Diakses tanggal 16 juni 2013 pukul 21:57.

Callister, William D. 2007. Material Science and Engineering : An Introduction

7ed. New York : John Wiley& Sons, Inc. Halaman 526, 550

Campbell, N. A. 2007. Biologi Edisi Kelima Jilid 1. Penerbit Erlangga, Jakarta.

Hart, H. 1990. Kimia Organik. Erlangga. Jakarta.

Rimbualam, I. H. 2012.

http://ivanhadinata.blogspot.com/2010/01/polikarbonat.html. Diakses pada

tanggal 13 juni 2013 pukul 12:58.

Salirawati, D. dkk. 2007. Belajar Kimia Secara Menarik. Penerbit PT Grasindo,

Jakarta.

Sinaga, Tuntun. 2000. Jendela Iptek, Kimia. PT. Balai Pustaka, Jakarta

Sunarya, Yayan dan Setiabudi Agus. 2007. Mudah dan Aktif Belajar Kimia.

Penerbit PT Setia Purna Inves, Jakarta.

Widyaningrum, D.2013.http://dyahwidya12.blogspot.com/2013/03/glikogen.html.

diakses pada tanggal 17 juni 2013 jam 07:46.