KI-3213 KIMIA LINGKUNGAN BAGIAN IV KIMIA FISIKA 12 April s/d 27 April 2005 TOPIK : SAMPAH PLASTIK Minggu I: Pendahuluan dan Persiapan Materi Minggu II : Presentasi (Hari 1: 3 makalah) (Hari 2: 6 makalah) Minggu III : Presentasi (Hari 1 : 3 makalah) (Hari 2 : Test )

Satu Klas (73 orang) : - 12 Klompok - Setiap klompok 6 orang - Terdiri dari (min 3 orang) 10501(min 1 orang) - Setiap klompok membuat 1 topik dalam bentuk makalah (hard copy diserahkan pada saat presentasi, dan soft copy untuk disimpan) - Setiap makalah dipresentasikan pada saat kuliah (dalam bentuk power point) - Waktu presentasi : max 15 menit diskusi : max 5 menit waktu presentasi total : 20 menit - Materi : Masalah yang berhubungan dengan plastik- Buku - internet, dsb

Material Polimer/Plastik - Memiliki keunggulan : Tahan terhadap panas, tidak cepat rusak, dan tahan terhadap bakteri dan jamur - Akan tetapi keunggulan tersebut dapat menjadi kerugian, ketika plastik menjadi bahan buangan. Karena limbah plastik sulit untuk ditangani akibat sukar hancur secara alami. Ada dua perdebatan mengenai plastik : 1.Pihak yang setuju memberi alasan bahwa : produksi plastik menggunakan bahan bakar fosil dengan hemat. Penggunaan energinya sangat efisien, gas buang CO 2 sedikit, aplikasinya mudah, ringan higienis, dan tahan lama 2.Pihak yang tak setuju beralasan bahwa : plastik memiliki waktu pemakaian yang terlalu singkat dan di alam sulit teruraikan. Dampaknya membahayakan lingkungan hidup, plasti terbuat dari sumber yang tak dapat diperbaharui yakni minyak bumi, dan saat pembuatannya melibatkan bahan-bahan kimia beracun

MATERIAL POLIMER “ PLASTIK Penggunaan Plastik BiomedicalFarmasiPertanianBahan Pengemas Biodegradable Cara Mengurangi Sampah Plastik Polimer Daur ulangMenimbunMembakar Modifikasi Polimer Plastik dalam Kehidupan sehari-hari : peralatan memasak, pelapis meja, tempat sampah, lemari pendingin, seterika, telpon, televisi, radio, bahkan komputer Plastik dalam teknologi maju : dunia kedokteran, plastik pengganti tulang, katup jantung buatan, peralatan pencuci darah, dsb, bahkan juga sampai ke pesawat uang angkasa Karena sifat-sifat khusus plastik telah memungkinkan inovasi teknologi yang sebelumnya tidak mungkin terfikirkan, karena plastik mudah dimodifikasi sehingga plastik menjadi bahan yang serbaguna sesuai dengan yang dibutuhkan

BAHAN KIMIA PLASTIK Bahan baku plastik berasal dari minyak dan gas bumi. Pada saat pengilangan minyak mentah dipisahkan menjadi beberapa komponen 1. Bensin : Jenis hidrokarbon untuk kendaraan bermotor, dan sisa pemrosesan hidrokarbon berupa benzena 2. Nafta : untuk kendaraan desel, hasil prmrosesan nafta berupa : methana, etilena, propilena, dan butilena 3. Aspal : sisa pengilangan minyak mentah, untuk membuat jalan Kelima jenis hidrokarbon (<3 %) dihasilkan dari pengilangan minyak mentah  produk turunannya beragam : plastik, karet sintetik, sabun, detergen, kosmetik, farmasi, pestisida, dsb Plastik : merupakan polimer yakni molekul besar yang tersusun dari rangkaian pengulangan molekul yang lebih sederhana dalam suatu rantai (Monomer)

Plastik dibagi menjadi 2 klompok : 1.Plastik termoset : Jenis polimer yang jika dipanaskan tidak akan mencair, akan tetapi semakin keras, karena monomer yang terikat dalam rantai polimer membentuk struktur tiga dimensi (ikatan silang), sama halnya seperti beton sekali dibuat tidak bisa dikembalikan ke bentuk semula, sifatnya kuat dan keras (aplikasi : untuk automobil dan konstruksi)  Untuk mengurangi kegetasannya diasanya ditambahkan bahan pengisi/pemlastis 2.Plastik termoplastik : Ketika dipanaskan pada suhu tertentu polimer dapat mencair/meleleh, disebabkan saat pembentukannya tidak terjadi ikatan silang, sehingga ikatannya melemah saat dipanaskan, mirip seperti lilin. Jenis plastik ini yang memungkinkan untuk dibentuk kembali atau didaur ulang, sifatnya lebih lunak. Disamping perbedaan sifat polimer tersebut disebabkan oleh struktur rantainya, juga dapat disebabkan oleh beberapa hal antara lain : 1.Panjang rantai/berat molekul polimer (Jumlah monomer yang terikat sering dikenal dengan DPn (derajat polimerisasi) 2.Cara atau kondisi monomer terikat dalam polimer (Pada tekanan rendah etilena dapat terbentuk HDPE, dan pada tekanan tinggi terbentuk LDPE

3. Jenis monomer lainnya yang ditambahkan sehingga dapat membentuk kopolimer (graft, blok, bergantian, acak) 4. Jenis zat pengisi/Aditif : bergantung pada sifat yang diinginkan, tujuannya untuk meningkatkan sifat dasar polimer (sifat mekanik, sifat fisik dan sifat kimianya), juga untuk proteksi terhadap cahaya, panas, bakteri dsb., memberikan pewarnaan, dan sifat tertentu seperti menurunkan sifat gesekan/pelicin, sifat permukaan. Zat penstabil untuk meningkatkan ketahanan plastik terhadap suhu (resin fenol, senyawa amina), pemlastis untuk meningkatkan kelenturan plastik (ester ftalat,ester fosfat, senyawa epoksi), antioksidant tahan terhadap oksidasi oleh oksigen (senyawa fenol, amina aromatik), zat warna (Titanium oksida, kadmium, aluminium), zat tahan api (Antimon trioksida) dsb Disamping klompok tersebut di atas, polimer juga dibedakan antara lain : 1.Polimer organik dan polimer anorganik 2.Homopolimer dan Kopolimer 3.Polimer alam dan polimer sintetik 4.dsb

PEMBUATAN POLIMER Ada 2 jenis reaksi monomer membentuk polimer : Polimerisasi 1.Polimerisasi Adisi : Pembentukan polimer melalui pemutusan ikatan rangkap monomer (syaratnya : monomer memiliki ikatan rangkap, misalnnya : polietilena, polipropilena, polistyrena, polivinilalkohol, dsb Polimerisasi radikal, polimerisasi ionik (anionik, kationik), polimerisasi Ziegler Natta 2. Polimerisasi Kondensasi : Pembentukan polimer melalui penggabungan beberapa monomer yang memiliki gugus fungsi yang berbeda, dan sering menghasilkan reaksi samping berupa molekul kecil, misalnya air, HCl (Syaratnya ada 2 monomer memiliki gugus fungsi berbeda, gugus karboksilat-gugus alkohol, poliester, nilon, dsb) Cara pemrosesan plastik/polimer dalam reaktor 1. Polimerisasi Suspensi : Monomer yang tidak larut dalam air dicampur dengan katalis dan disebarkan dalam air dalam bentuk butiran kecil. Katalis mengubah tiap butiran menjadi partikel plastik yang padat, kemudian air dikeluarkan dan plastik dikeringkan

2. Polimerisasi Emulsi : Monomer dicampurkan dalam air dengan suatu penstabil yang memungkinkan monomer tersebar merata dalam air, sehingga bila terjadi polimerisasi monomer bergabung membentuk lapisan tebal yang dapat dipakai sebagai cat, perekat, dsb 3. Polimerisasi Ruah : Monomer dan katalis dicampur dalam reaktor untuk menghasilkan polimer yang sangat kental dan lengket/padat, misalnya polietilen, poliasetal, dsb 4. Polimerisasi Larutan : Monomer dan katalis dilarutkan suatu pelarut, kemudian setelah polimerisasi pelarutnya dikeluarkan, misalnya PHB, poliester, dsb PEMROSESAN PLASTIK MENJADI PRODUK AKHIR 1.Pencetakan dengan udara : Teknik ini mirip dengan proses pembentukan glas. Leburan plastik diinjeksikan ke dalam cetakan, kemudian udara ditiupkan, sehingga plastik menekan cetakan dan dihasilkan bentuk cetakan sesuai cetakan, misalnya botol, dsb 2.Cara Lempeng : Lapis tipis plastik dibuat dengan cara menuangkanplastik panas dan ditekan antara dua silinder yang hasilnya berupa lembaran plastik, misalnya plastik untuk lantai, plastik diding

3. Cara Tuang : Plastik cair dituangkan ke dalam cetatakan berupa tabung, batang atau lembaran 4. Cetakan dengan Tekanan : Plastik panas dituangkan ke dalam ruang cetakan dan ditekan sehingga plastik mengikuti bentuk cetakan. 5. Ekstrusi : Plastik panas ditekan hingga keluar dari suatu lubang kecil, biasanya untuk membuat pipa atau kabel 6. Pembusaan : Untuk mendapatkan busa plastik yang fleksibel, perlu ditambahkan zat pembusa (Hidrofluorocarbon atau zat yang dapat membentuk gas seperti CO 2 ) pada resin plastik, misalnya polistiren untuk tempat minuman, poliuretan untuk tempat duduk. 7. Cetakan Suntikan : Serbuk plastik dipanaskan dalam cetakan dan didinginkan kembali, misalnya plastik untuk tempat susu, badan telepon, dan ember

JENIS PLASTIK Dalam Kehidupan Sehari-Hari : Polietilena : CH 2 -CH 2 HDPE (Kerapatan tinggi, dibuat pada tekanan rendah, misalnya untuk tempat sampah, botol, jala dan pipa gas) LDPE (Kerapatan rendah, dibuat pada tekanan tinggi, misalnya untuk pembungkus makanan dan kantung belanja) LLDPE (Dibuat pada tekanan lebih rendah dari HDPE dan biasanya ditambahkan butena untuk meningkatkan kekuatan dan agar tahan lama)  Karena bersifat termoplastik, plastik jenis ini dapat didaur ulang umumnya dibuat sebagai botol, pipa, kantong, atau dikembalikan menjadi etilena Polipropilena : CHCH 3 -CH 2 Polimer ini dapat memiliki struktur isotaktik, ataktik dan sindiotaktik, Pembuatannya membutuhkan suhu dan tekanan rendah, untuk peralatan rumah tangga : mangkuk, wadah sirup, tempat kosmetik, komponen elektronik, tempat aki, mainan anak, jala ikan dsb. Daur ulang polipropilen umumnya untuk pot tanaman, wadah botol, pipa, tempat sampah, dsb

Polistiren : CH 2 -CHC 6 H 5 Plastik yang harganya murah dan mudah dibentuk, untuk tempat makanan, badan komputer dan televisi, pengering rambut, mesin cuci, dsb. Poli(stiren-akrilonitril) (SAN) untuk keran, tempat duduk toiler, mangkuk, Poli(akrilobutadiena stiren) (ABS) untuk telepon dan komponen mobil Dapat didaurulang menjadi gantungan baju, bahan pengepak,kumparan benang dsb. Polivinil (Polivinil klorida, polivinil alkohol, dsb) CH 2 -CHX Plastik yang paling mudah dimodifikasi,dari bentuk film yang mudah dibengkokkan samapai bahan baku untuk pipa atau kabel yang tahan lama Biasanya digunakan untuk kertas dinding dan lapisan interior mobil. Polivinil mudah didaurulang dipakai untuk : kabel listrik, pipa, botol, pelapis lantai dsb. Polietielen Tereftalat, Poliuretan, Poliester, Politetrafluoroetilen, Polimetilmetakrilat, Polikarbonat, dsb