REAKSI POLIMERISASI ADISI
MEKANISME KOORDINASI
Di Susun Oleh:
1. Ayatullah Al-humaini (15521149)
2. Nugroho Triyatmma (1552
3. Syahrul (15521131)
4. Muhammad Tysom masruri (15521147)
5. Fauzan arief herlambang (15521027)
6. Syar Rizki NH (15521215)
7. Huda Fatah Maulana (15521227)
8. Muhammad Utama Wicaksono (15521031)
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKHNOLOGI INDUSTRI
FAKULTAS TEKHNOLOGI INDUSTRI
UNIVERSITAS ISLAM INDONESIA
YOGYAKARTA
1438H
DAFTAR ISI
Cover ……………………………………………………... i
Daftar Isi ……………………………………………………… ii
Kata Pengantar ……………………………………………………… iii
BAB I. PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang ………………………………………………….….....(4)
1.2. Tujuan ………………………………………….…………....(4)
BAB II. ISI
2.1 Sejarah Polimerisasi koordinasi……………………………………..(5)
2.2 Pengertian Polimerisasi koordinasi………………………………....(5)
2.3 Metode preparasi polimer koordinasi……………………………….(6)
2.4 Polimerisasi Koordinasi Ziegler-Natta……………………………...(7)
2.5 Aplikasi dari Ziegler-Natta Catalyst……………………………….(11)
BAB III. PENUTUP
3.1 Kesimpulan……....…………………………………...…………………(11)
DAFTAR PUSTAKA
KATA PENGANTAR
Assalamu’alaikum wr.wb
Dengan menyebut nama Allah Yang Maha Pengasih lagi Maha Penyayang, puji syukur kami panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan Rahmat, hidayah, dan Inayah-Nya sehingga kami dapat merampungkan penyusunan makalah dengan judul “Reaksi Polimerisasi Adisi Mekanisme Koordinasi”. Sholawat serta salam semoga tetap tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW Sang revolusioner sejati, beserta keluarga dan para sahabatnya yang telah membimbing kita dari jalan kegelapan menuju jalan yang terang benderang.
Dalam penyusunan makalah ini, tidak sedikit hambatan yang di hadapi. Namun kami menyadari bahwa kelancaran dalam penyusunan maklah ini tidak lain berkat bantuan, dorongan, dan kerjasama dari teman-teman semua, serta kehendak Allah SWT sehingga kendala-kendala yang penulis hadapi teratasi. Makalah ini disusun agar pembaca dapat memperluas ilmu tentang Kimia Polimer lebih khususnya mengenai Reaksi Polimerisasi Adisi Mekanisme Koordinasi, yang kami sajikan berdasarkan pengamatan dari berbagai sumber. Kami menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu kritik dan saran dari berbagai pihak sangat kami harapkan untuk menuju kesempurnaan makalah ini. Kami berharap makalah ini dapat bermanfaat dan menambah wawasan bagi kami khususnya, dan segenap pembaca umumnya.Tak lupa kami mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Ibu Diah ST, M.Eng selaku dosen pembimbing mata kuliah tekhnologi polimer jurusan teknik kimia, Fakultas Tekhnologi Industri, Universitas Islam Indonesia yang telah memberi kesempatan kepada kelompok kami untuk menyusun makalah ini.
Akhir kata semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi pembaca pada umumnya dan kelompok kami pada khususnya, kami menyadari bahwa dalam pembuatan makalah ini masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis menerima saran dan kritik yang bersifat membangun demi perbaikan kearah kesempurnaan. Akhir kata kami sampaikan ucapan terimakasih.
Wassalamu’aliakum wr.wb
Yogyakarta,3 Oktober 2016
Penulis
BAB I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Polimer merupakan sebuah material yang dibutuhkan untuk memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari manusia. Polimer adalah senyawa yang bermassa molekul relatif besar dan terdiri atas monomer-monomer. Polimer dapat dijumpai dalam bermacam-macam alat kebutuhan misalnya botol, tali, plastik, teflon, dan lainnya. Penggunaannya semakin digemari karena sifatnya yang ringan, tahan korosi, beberapa bahan relatif tahan asam, beberapa bahan relatif tahan sampai temperatur tinggi, dan kuat. Polimer, merupakan ilmu yang sangat menarik untuk dipelajari. Polimer merupakan ilmu yang sangat dinamis. Oleh karena itu, sangat dibutuhkan pengetahuan yang baik tentang konsep-konsep dasar polimer, guna dapat memahami dan mengembangkan ilmu polimer. Selanjutnya, konsep dasar tersebut dapat dikembangkan untuk mengukur dan menganalisis bobot molekul polimer. Teknik pemisahan dan pengukuran sampel polimer merupakan pengetahuan yang tidak kalah pentingnya untuk dikuasai. 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. Polimerisasi adalah proses bereaksi molekul monomer bersama dalam reaksi kimia untuk membentuk tiga dimensi jaringan atau rantai polimer. Polimerisasi digolongkan ke beberapa sistem: sistem adisi-kondensasi dan sistem pertumbuhan rantai bertahap. Bentuk lain dari polimerisasi adalah polimerisasi membuka cincin yang serupa dengan polimerisasi rantai. Polimer alamiah mencakup protein seperti sutera,enzim dan serat otot. polimer disebut juga makromolekul. Polimer adisi contohnya: polietilena, teflon, PVC, PVA, dan PMMA. Polimer kondensasi contohnya :nilon, kevlar, silicon rubber, dan poliester.
Dan dari penjabaran di atas bahwa reaksi polimerisasi di kelompokan menjadi 2 yaitu rekasi polimerisasi adisi dan kondensasi. Pada reaksi polimerisasi adisi di bagi lagi menjadi tiga mekanisme yaitu, mekanisme radikal, mekanisme ionik, mekanisme koordinasi. Dan yang akan di bahas di makalah ini adalah mekanisme koordinasi.
1.2. Tujuan
Tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk mempelajari reaksi polimerisasi adisi
mekanisme koordinasi.
BAB II. ISI
2.1 Sejarah Polimerisasi koordinasi
Polimerisasi koordinasi diciptakan oleh dua ilmuwan Italia: Karl Ziegler
dan Giulio Natta. Mereka berbagi hadiah nobel dalam bidang kimia pada tahun 1963, menggunakan katalis Ziegler-Natta untuk polimerisasi monomer nonpolar: 1-alkena, Cycloalkene, diena, dan alkuna melalui mekanisme koordinasi bukan rantai biasa.
Pengembangan teknik polimerisasi ini dimulai pada tahun 1950-an dengan katalis Ziegler-Natta heterogen yang berbasis titanium tetraklorida dan aluminium co-katalis seperti methylaluminoxane. W. Kaminsky menemukan bahwa efek catalytical dari
katalis Ziegler-Natta homogen dapat sangat ditingkatkan dengan penambahan
Ko-katalis berasal dari reaksi alkil aluminium dengan air (misalnya, methylalumoxanes).
Polimerisasi koordinasi memiliki dampak yang besar pada sifat fisik polimer vinil seperti polietilena dan polipropilena dibandingkan dengan polimer yang dibuat dengan teknik lain seperti polimerisasi radikal bebas. Polimer cenderung linear dan tidak bercabang dan memiliki massa molar jauh lebih tinggi. Jenis koordinasi polimer juga stereoregular dan dapat isotaktik atau sindiotaktik bukan hanya ataktik. taktisitas ini menunjukan kristalinitas polimer yang dinyatakan oleh amorf. Dari perbedaan-perbedaan dalam jenis polimerisasi perbedaan berasal antara low-density polyethylene (LDPE), high density polyethylene (HDPE) atau bahkan ultra-tinggi berat molekul polietilen (UHMWPE).
Polimerisasi dikatalisis oleh metallocenes terjadi melalui mekanisme Cossee-Arlman. Bagian yang aktif biasanya anionik tetapi polimerisasi koordinasi kationik juga ada. Dalam banyak aplikasi polimerisasi Ziegler-Natta digantikan oleh polimerisasi katalisis metalosena. Metode ini didasarkan pada katalis metalosena homogen seperti katalis Kaminsky ditemukan pada 1970-an.
2.2 Pengertian Polimerisasi koordinasi
Polimerisasi koordinasi adalah bentuk dari polimerisasi adisi di mana monomer di tambahkan ke makromolekul yang tumbuh melalui pusat aktif organologam. Sejak tahun 1960, baik heterogen dan homogen katalis Ziegler-Natta telah dikembangkan. Katalis heterogen terdiri dari senyawa logam transisi (misalnya, titanium klorida) dan senyawa organologam (misalnya, aluminium alkil halida) sebagai ko-katalis. Katalis homogen terbuat dari metalosena logam transisi dan aluminium alkil halida Sebagaimana dengan polimer-polimer organologam, banyak penelitian telah di kerjakan dalam bidang ini dan masih mewakili bidang penelitian yang sangat aktif. Meskipun sejumlah besar polimer koordinasi yang menarik telah di preparasi, sifat-sifat termalnya sering kali tidak menjadi lebih baik, dan kebanyakan lebih buruk, dari pada polimer-polimer aromatik yang murni organik.
Pada umunya ada tiga metode untuk mempreparasi polimer-polimer koordinasi. Dua di antaranya menghasikan polimer-polimer koordinasi sejati yaitu ikatan-ikatan koordinasinya merupakan bagian integral dari rangka polimer. Metode yang satunya lagi menghasilkan produk yang di gambarkan paling tepat dengan istilah kelat-kelat polimerik (polymeric chelates), karena logam kelatnya hanyalah tambahan ke struktur polimersecara keseluruhan dan pemutusan ikatan-ikatan koordinasi tidak akan membuyarkan rangka polimernya.
2.3 Metode preparasi polimer koordinasi
Metode pertama melibatkan pengikatan-pengikatan ligan-ligan polidentat dengan logam, dengan memakai garam-garam logam, logam bebas, atau kompleks koordinasi (lewat pertukaran ligan) sebagai koreaktan. Contoh-contoh yang menghasilkan kelat melalui ligan nitrogen adalah reaksi bis(1,2 dioksim) dengna nikel asetat dan reaksi tetrasianoetilena dengan tembaga untuk memberikan suatu polimer yang memiliki struktur seperti lembaran tipe ftalosianin. Polimer-polimer tipe flatosianin tersebut telah banyak mendapat perhatian akhir-akhir ini, dan meskipun stabilitas termalnya tidak selalu bekerja sesuai harapan, beberapa logam transisi poliftalosianin berstruktur jaringan yang terikat melalui gugus-gugus imida atau benzimidazol telah terbukti sangat stabil, yang memperlihatkan rendemen arang 80 sampai 90 persen pada 800ºC.
Contoh pembentukan kelat melalui ligan nitrogen:
gambar 1.1
Pembentukan polimer melalui ligan-ligan oksigen telah di selesaikan dengan berbagai tipe senyawa, dengan bis(β-diketon) termasuk salah satu yang paling sukses sejauh berkaitan dengan pencapaian berat molekul yang tinggi. Pertukaran ligan antara bis(β-diketon) dan logam asetilasetonat (acac) atau tetrabutil titanat untuk menginkorporasi atom logam heksakoordinat.
Metode umum kedua pembentukan polimer-polimer koordinasi adalah mempolimerisasi logam kelat melalui gugus-gugus fungsional lain. Kelat-kelat dari tiopikolinamida yang memiliki gugus amino bebas, misalnya telah direaskikan dengan klorida diasam untuk membentuk poliamida-poliamida, dan turunan-turunan dihidroksi dari basa Schiff (imin) telah di konversi ke polikarbonat dengan fosgen. Tipe kelat polimerik pada umumnya di preparasi dengan mengkomplekskan suatu polimer yang memiliki ligan-ligan koordinasi sebagai bagian dari rangka polimernya. Salah satu diantara contoh terbaik yang telah di telah di teliti melibatkan proses reaski poliimin tersubstitusi hidroksidengan garam-garam logam. Meskipun tidak mencapai berat molekul yang sangat tinggi.
2.4 Polimerisasi Koordinasi Ziegler-Natta
a. Polimerisasi Heterogen Ziegler-Natta
· katalis
Ziegler-Natta inisiator adalah satu-satunya inisiator yang di polimerisasi oleh a-olefin, seperti sebagai propena dan 1-butena yang tidak dapat dipolimerisasi dengan baik oleh radikal atau ionik.
Katalis dibuat dengan mencampur senyawa kering, pelarut inert tanpa adanya oksigen biasanya pada suhu rendah. Campuran aluminium dengan senyawa titanium adalah untuk membentuk radikal, yang pertama dari katalis semacam ini yang digunakan seperti yang ditunjukkan di bawah ini.
· Mekanisme Reaksi
Polimerisasi koordinasi alkena dapat di mulai dengan monometallic mekanisme atau mekanisme bimetal tergantung pada katalis. skema 9.1 Di atas menunjukkan mekanisme reaksi alkena tersubstitusi yang dipolimerisasi dengan menggunakan katalis senyawa titanium. Ikatan ganda alkena akan melalui cis adisi dan berkoordinasi dengan orbital kosong dari senyawa titanium untuk membentuk empat beranggota cincin berkoordinasi (I). Kekhususan stereo dari alkena yang tersubstitusi adalah didiamkan di tengah-tengah reaksi (I) Maka ikatan akan terbentuk pada katalis senyawa Ti. Jika katalis terbuat dari senyawa aluminium dan senyawa titanium, polimerisasi akan dilanjutkan melalui mekanisme bimetal seperti yang ditunjukkan pada Skema 9.2.
Sebuah struktur jembatan pada gambar (II) terbentuk antara dua senyawa logam pertama. Kemudian alkena tersubstitusi dikoordinasikan dengan senyawa Ti untuk membentuk sixmembered koordinasi cincin (III). Stereo khusus dari alkena tersubstitusi adalah didiamkan di tengah-tengah raksi (III).
b. Polimerisasi Homogen Ziegler-Natta
Polimerisasi Homogen Ziegler-Natta menggunakan katalis metalosena, seperti bis (siklopentadienil) titanium diklorida 1, dan dialkil amonium klorida 2. struktur mereka ditunjukkan di bawah ini.
Senyawa 1 dan 2 menunjukan katalis yang rendah terhadap etilen dan umumnya tidak reaktif terhadap polipropilen. Penambahan air meningkatkan aktivitas secara substansial. Peningkatan ini merupakan hasil dari reaksi antara air dan katalis alkilaluminum untuk membentuk alkylalumoxanes kompleks seperti metil alumoxanes (MAO). MAO digunakan dalam hubungannya dengan katalis metalosena yang menunjukkan aktivitas tinggi. MAO dibentuk oleh hidrolisis terkontrol dari trimetilaluminum yang memiliki struktur oligomer kompleks dengan molekul bobot dari 1000-1500, kemungkinan besar terdiri dari atom aluminium metil.
Skema 9.5 menunjukkan mekanisme polimerisasi etilena menggunakan katalis zirkonosen. Etilen di peroleh dengan cis ditambahkan ke orbital kosong dari bagian Zr untuk bentuk transisi.
polimerisasi homogen ziegler-natta
2.5 Aplikasi dari Ziegler-Natta Catalyst
u High density polyethylene (HDPE)
u Linear low density polyethylene (LDPE)
u Ultra-high molecular weight polyethylene (UHMWPE)
u Thermoplastic polyolefins (TPO’s)
u Polybutylene (PB)
u Shiny lustrous polyacetylene film which have semiconducting properties
u Crystalline polypropylene
u Carbon nanotubes nanocomposites
BAB III. PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Polimerisasi koordinasi atau polimerisasi Ziegler-Natta di bagi menjadi dua kelompok yaitu Polimerisasi heterogen Ziegler-Natta dan polimerisasi homogen Ziegler-Natta. Polimerisasi heterogen Ziegler-Natta memiliki dua mekanisme yaitu monometallic mechanism dan Bimetallic mechanism. Ciri khas utama dari polimerisasi koordinasi ini adalah polimernya cenderung linier atau tidak bercabang memiliki massa molar jauh lebih tinggi.
DAFTAR PUSTAKA
· Steven, M. P., 1995, “Polymer Chemistry”, Oxford Univercity Press Inc.,
diterjemahkan oleh Dr. Ir. Lis Sofyan, M. Eng, Cetakan pertama 2001,
Praditya Paramitha, Jakarta.
· “Coordination polymer” https://en.wikipedia.org/wiki/Coordination_polymer#Synthesis_and_Propagation
· “Ziegler–Natta catalyst”
· “Coordination polymerization”
· “Ziegler-Natta Catalytic Polymerization”
· W.-F. Su, Principles of Polymer Design and Synthesis, Lecture Notes in Chemistry 82, DOI: 10.1007/978-3-642-38730-2_9, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2013
0 Response to "REAKSI POLIMERISASI ADISI MEKANISME KOORDINASI"
Post a Comment
Monggo Berkomentar dengan Tertib,.!