POLIMER MAKROMOLEKUL

TUJUAN

Mererangkan proses pembentukan polimer (polimerisasi) dan melakukan identifikasi

beberapa sifat polimer.

PEMBAHASAN

Pembuatan Polivinil Alkohol dan Identifikasi Sifat Polimer

Pada percobaan pertama akan dijelaskan mengenai proses pembentukan polimer

dan mengidentifikasi mengenai sifat-sifat dari polimer. Langkah awal yang perlu dilakukan

pada percobaan ini yakni mencampurkan PVA dengan boraks.

Berdasarkan dasar teori dia atas diketahui bahwa rumus struktur senyawa PVA dan

boraks adalah sebagai berikut.

PVA sebenarnya merupakan bahan utama dalam pembentukan polimer, di mana

PVA ini memiliki kelarutan yang lambat pada temperatur yang rendah dan akan memiliki

kelarutan yang lebih cepat pada temperatur yang lebih tinggi. Bentuk awal dari PVA ini yakni

kental.

PVA yang dimasukkan ke dalam wadah disposibel selanjutnya diberi pewarna

makanan. Pewarna makanan yang digunakan sesuai selera. Penggunaan pewarna makanan

ini sebenarnya tidak akan berpengaruh pada bentuk dan proses reaksi yang akan terjadi,

karena tujuan pemberian pewarna makanan di sini hanya agar campuran nantinya terlihat

lebih menarik saja.

PVA yang telah diberi pewarna makanan kemudian ditambahkan dengan boraks,

PVA ini akan bereaksi dengan boraks membentuk sebuah campuran yang lebih kental.

Penambahan larutan boraks di sini yaitu bertujuan untuk memperkuat ikatan dalam molekul

polimer PVA tersebut, sehingga campuran yang terbentuk lebih kental dari bentuk awal

senyawa PVA dan membentuk gumpalan.

Rantai lurus pada senyawa PVA akan mengalami cross-link dengan borat anion

tetrahedral yang berasal dari borak, sehingga reaksi yang terbentuk adalah sebagai berikut.

B4O72-(aq) + 7H2O --> 4H3BO3(aq) + 2OH

-(aq)

H3BO3(aq) + 2H2O --> B(OH)4-(aq) + H3O

+(aq)

Reaksi ikatan antara senyawa PVA dengan ion borat dapat digambarkan sebagai berikut.

Cross-linking terjadi ketika PVA ditambahkan ke natrium borate. Oksigen

elektronegatif pada borate membentuk ikatan hidrogen lemah dengan kelompok-kelompok

hidroksil dari PVA.

Senyawa boraks memiliki konsentrasi yang tinggi, sehingga larutan boraks dapat

mengikat molekul pada PVA dengan kuat. Setelah penambahan senyawa boraks, maka

polimer-polimer PVA akan melepaskan H+ dari OH dan membentuk ikatan dengan B.

Pembentukan ikatan ini menyebabkan karakter dari PVA menjadi lebih padat, karena

polimer-polimernya mengalami penyatuan. Dari reaksi tersebut akan dilepaskan molekul

kecil H2O, sehingga proses polimerisasi yang terjadi merupakan polimerisasi kondensasi.

Setelah gumpalan polimer PVA terbentuk, pengamatan dimulai dengan gumpalan

polimer PVA didorong perlahan dan reaksinya yakni gumpalan menggelinding dengan

sedikit memantul, sedangkan bentuk gumpalan masih tetap. Pada saat gumpalan polimer

PVA didorong cepat dan mendadak, reaksinya menggelinding dan bentuk gumpalan sedikit

berubah di mana menjadi agak gepeng (pipih). Sedangkan saat dijatuhkan dari ketinggian

kurang lebih 10 cm, reaksi gumpalan memantul dengan bentuk gumpalan tetap. Dan yang

terakhir pada saat gumpalan ditaruh di tangan dan dipul reaksinya gumpalan menjadi

beribah bentuk menjadi pipih (gepeng).

Pengamatan selanjutnya yakni dengan menuliskan suatu kata pada kertas dengan

menggunakan tinta air dan lalu gumpalan ditekan pada tulisan tersebut sambil ditekan.

Hasilnya, tulisan tinta air tersebut menempel/membekas pada gumpalan polimer PVA. Hal

ini dikarenakan adanya kesamaan substrat yang terkandung pada keduanya, di mana tinta

air memiliki sifat polar dan gumpalan PVA juga bersifat polar sehingga dapat saling

menyatu/berikatan.

Sebaliknya, ketika perlakukan yang sama diberikan pada tulisan dengan

menggunakan tinta ballpoint, tulisan tersebut tidak menempel/membekas pada gumpalan

polimer PVA. Hal ini dikarenakan antara kedua substrat ini tidak ada saling ketercocokannya,

di mana tinta ballpoint memiliki sifat non polar sedangkan gumpalan PVA bersifat polar

sehingga tidak dapat menyatu.

Sebagai tambahan, saat menambahkan boraks ke dalam PVA harus dilakukan

perlahan-lahan. Hal ini bertujuan agar boraks yang ditambah dapat tercampur merata

dengan PVA. Boraks yang tidak tercampur rata dengan PVA dapat mengakibatkan gumpalan

PVA yang terbentuk tidak sempurna, sehingga mudah pecah.

Percobaan yang dilakukan setelah itu, yaitu gumpalan polimer PVA yang telah

dibentuk tersebut diambil sedikit dan ditetesi 3-4 tetes HCl 0,2 M lalu diaduk. Hasilnya,

gumpalan menjadi lebih lembek dan lama-kelamaan menjadi lengket dan larut dalam

larutan HCl 0,2 M. Warna pada gumpalan juga lama-kelamaan memudar. Peristiwa ini

dikarenakan ikatan yang terbentuk antara monomer terputus dan membuat polimer mulai

terlepas dan menyebabkan polimer kembali menjadi monomer-monomer seperti

sebelumnya.

Saat sedikit potongan gumpalan polimer PVA diberi 3-4 tetes NaOH 0,1 M dan

diaduk, hasilnya gumpalan masih terbentuk kuat. Hal ini di karenakan pada NaOH terdapat

gugus OH yang mana gugus OH ini akan berikatan dengan gugus OH pada PVA. Sehingga

gugus OH akan semakin banyak dan semakin memperkuat ikatan dalam molekul PVA. Oleh

sebab itu, gumpalan polimer akan semakin keras atau tetap menggumpal.

Pada jenis perlakuan ketiga dan keempat yakni diberi 3-4 tetes HCl 0,2 M dan NaOH

0,2 M, serta 3-4 tetes NaOH 0,2 M dan HCl 0,2 M terlihat bahwa gumpalan polimer PVA

tetap menggumpal seperti semula. Walaupun terdapat larutan HCl 0,2 M yang dapat

memperlemah ikatan pada gumpalan PVA, namun dengan adanya larutan NaOH 0,2 M yang

mana mangendung gugus OH yang dapat berikatan dengan gugus OH pada PVA, ikatan

yang sebelumnya melemah karena HCl dan terputus tersebut dapat menguat dan kembali

seperti semula kembali.

Beberapa tindakan di atas sebenarnya berguna untuk mengidentifikasi sifat-sifat dari

polimer, di mana sifat polimer dibedakan menjadi sifat fisik dan kimiia. Sifat fisik yang

dimiliki yaitu keras, karena struktur terikat kuat dan memiliki ikatan yang oanjang. PVA ini

merupakan salah satu jenis termoplastik, di mana pada saat berada pada suhu tinggi akan

meleleh (hancur). Begitu pula saat PVA dicampur dengan larutan yang memiliki konsentrasi

tinggi polimer ini juga akan hancur.

Beberapa hal yang tidak sesuai antara hasil percobaan dengan teori, dapat

dikarenakan oleh beberapa faktor. Diantaranya, kurang sempurnanya pembentukan polimer

PVA yang disebabkan kurang meratanya larutan boraks saat dicampur ke dalam PVA.

Sehingga ikatan pada gumpalan polimer yang terbentuk belum terlalu kuat.

Mempelajari Pengaruh pH dan Pemanasan Terhadap Sifat dan Struktur Protein

Pada jenis percobaan kedua untuk mengetahui sifat protein jika berada pada suhu

tinggi dan tingkat keasaman (pH) yang tinggi. Pada percobaan pertama di mana tabung

reaksi diisi air kemudian dipanaskan. Setelah mendidih ke dalam tabung reaksi ditambahkan

beberapa tetes putih telur. Hasil percobaan memperlihatkan bahwa putih telur yang semula

berwarna bening berubah menjadi gumpalan berwana putih yang berada di permukaan air.

Sementara itu, pada tabung reaksi kedua diisi air dan beberapa tetes putih telur. Kemudian

dipanaskan hingga mendidih. Hasil percobaan memperlihatkan campuran air dan putih telur

yang semula jernih setelah dipanaskan hingga mendidih warna campuran berubah menjadi

berwarna putih dan keruh di seluruh larutan.

Perubahan wujud dan warna putih telur ketika mengalami peningkatan suhu

dikarenakan pada saat terkena temperatur yang tinggi (panas), protein pada telur

mengalami denaturasi. Panas dapat mengacaukan ikatan hidrogen dari protein namun tidak

akan mengganggu ikatan kovalennya. Hal ini dikarenakan dengan meningkatnya suhu akan

membuat energi kinetik molekul bertambah. Bertambahnya energi kinetik molekul akan

mengacaukan ikatan-ikatan hidrogen. Dengan naiknya suhu, akan membuat perubahan

entalpi sistem naik. Selain itu bentuk protein yang terdenaturasi dan tidak teratur juga

sebagai tanda bahwa entropi bertambah. Entropi sendiri merupakan derajat

ketidakteraturan, Semakin tidak teratur maka entropi akan bertambah. Pemanasan juga

dapat mengakibatkan kemampuan protein untuk mengikat air menurun dan menyebabkan

terjadinya koagulasi.

Selain itu, putih telur merupakan suatu cairan yang tak berwarna yang mengandung

albumin, yakni protein globular yang larut. Pemanasan putih telur akan mengakibatkan

albumin ini membuka lipatan dan mengendap, sehingga dihasilkan suatu zat padat putih.

Pada tabung pertama endapan putih hanya sebagian dan terdapat di permukaan saja

dikarenakan saat putih telur dimasukkan, air sudah dalam keadaan panas, sehingga

penambahan putih telur akan langsung bereaksi pada permukaan air panas tersebut tanpa

sempat bercampur dengan air. Sedangkan pada tabung kedua endapan putih terjadi di

seluruh larutan, karena awalnya putih telur dimasukkan pada air biasa (sama dengan suhu

ruang) sehingga putih telur dapat bercampur/bereaksi dengan air. Sehingga, ketika

campuran air dan putih telur dipanaskan, susunan protein pada putih telur menjadi rusak

yang menyebar ke seluruh bagian larutan.

Pada tabung reaksi ketiga di mana tabung diberi larutan pH 1 dan ditambahkan

beberapa tetes putih telur. Dari hasil percobaan terlihat bahwa terdapat gumpalan

berwarna bening. Hal ini juga dikarenakan protein pada putih telur mengalami dinaturasi.

Protein memiliki titik isoelektrik dimana jumlah muatan positif dan muatan negatif pada

protein adalah sama. Pada saat ini entalpi pelarutannya akan menjadi tinggi, karena jumlah

kalor yang dibutuhkan untuk melarutkan sejumlah protein akan bertambah. Sehingga,

penambahan asam dan basa dapat mengacaukan jembatan garam yang terdapat pada

protein. Ion positif dan negatif pada garam dapat berganti pasangan dengan ion positif dan

negatif dari asam ataupun basa sehingga jembatan garam pada protein yang merupakan

salah satu jenis interaksi pada protein, menjadi kacau dan protein mengalami terdenaturasi.