Upload
ghifaris-vasha
View
235
Download
25
Embed Size (px)
DESCRIPTION
Pengetahuan Bahan
Citation preview
RESIN FENOL FORMALDEHID DAN
RESIN MELAMIN FORMALDEHID
Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan
Pembimbing : Ir. Retno, Msc
Penyusun : Ghifaris Vasha I. 141424013
Gian Mardhiansyah 141424015
Kelas : 1-A TKPB
POLITEKNIK NEGERI BANDUNG
JURUSAN TEKNIK KIMIA
D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH
2015
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas kehendak-
Nya lah kami selaku tim penulis bisa menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya.
Adapun maksud dan tujuan penulis membuat makalah ini, adalah untuk memenuhi
salah satu tugas dari mata kuliah pengetahuan bahan, dan juga untuk menambah wawasan
mengenai resin fenol formaldehid dan resin melamin.
Dalam pembuatan dan penyusunan makalah ini tentu saja penulis mengakui bahwa
makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, baik dari segi isi, teori dan sistematika
penulisannya. Maka dari itu karena belum luasnya wawasan kami, kami sangat terbantu bila
pembaca memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun dan dapat menyempurnakan
makalah ini dari segi manapun.
Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi kita semua baik untuk
hari ini dan untuk masa yang akan datang.
Amin
Bandung, 26 Juni 2015
Penulis
BAB I
PENDAHULUAN
1.1. Pendahuluan
Resin atau damar adalah suatu campuran yang kompleks dari ekstret tumbuh-
tumbuhan daninsekta, biasanya berbentuk padat dan amorf dan merupakan
hasil terakhir dari metabolisme dan di bentuk diruang-ruang skizogen dan skizolisigen.
Banyak penyelidik percaya bahwa resin adalah hasiloksidasi dari terpen-terpen.Secara
fisis resin (damar) ini biasanya keras, transparan plastis dan pada pemanasan menjadi
lembek atau leleh. Secara kimiawi resin adalah campuran yang kompleks dari asam-
asam resinat,alkoholiresinat, resinotannol, ester-ester dan resene-resene. Bebas dari zat
lemas dan mengandungsedikir oksigen. Karena mengandung zat karbon dalam kadar
tinggi, maka kalau dibakar menghasilkan hangus. Juga ada yang menganggap bahwa
resin terdiri dari zat-zat terpenoid, yangdengan jalan adisi dengan air menjadi damar
dan fitosterin. Sifat larut dalam air, sebagian larut dalamalkohol, larut dalam eter,
aseton, petroleum eter, kloroform, minyak terpenting dan lain-lain minyak.Apabila
resin-resin di pisahkan dan di murnikan, biasanya dibentuk zat padat bis terbakar. Resin
ini juga tidak larut dalam air,tetapi larut dalam alkohol dan lain-lain pelarut organik yang
membentuk larutan yang apabila di uapkan meninggalkan sisa yang berupa lapisan tipis
seperti vernis
1.2. Rumusan Masalah
1) Apa pengertian dari resin fenol dan melamin formaldehid ?
2) Apa saja sifat fisik, sifat kimia dan sifat kimia dari resin fenol dan melamin
formaldehid ?
3) Bagaimana proses pembuatan resin fenol dan melamin formaldehid ?
4) Apa saja kegunaan resin fenol dan melamin formaldehid ?
5) Apa bahaya yang dapat ditimbulkan dari resin fenol dan melamin formaldehid ?
1.3. Tujuan Penulisan
1) Mengetahui apa itu resin fenol dan melamin formaldehid.
2) Mengetahui sifat fisik, sifat kimia dan sifat kimia dari resin fenol dan melamin
formaldehid.
3) Mengetahui proses pembuatan resin fenol dan melamin formaldehid.
4) Mengetahui kegunaan resin fenol dan melamin formaldehid.
5) Mengetahui bahaya yang dapat ditimbulkan dari resin fenol dan melamin
formaldehid.
BAB II
ISI
.
2.1. Resin Fenol Formaldehid
A. Pengertian Resin Fenol Formaldehid
Fenol formaldehid merupakan resin sintetis yang pertama kali digunakan secara
komersial baik dalam industri plastik maupun cat (surface coating). Fenol
formaldehid dihasilkan dari reaksi polimerisasi antara fenol dan formaldehid. Reaksi
terjadi antara fenol pada posisi ortho maupun para dengan ormaldehid untuk
membentuk rantai yang crosslinking dan pada akhirnya akan membentuk jaringan
tiga dimensi (Hesse, 1991).
B. Sifat-Sifat Resin Fenol
Beberapa sifat resin secara umum antara lain:
1) Secara fisika:
a. Bobot Molekul : 94,11
b. Kerapatan (g/mol) : 1,0576
c. Titik cair (°C) : 40,9
d. Titik didih (°C) : 181,8
2) Secara mekanik:
a. Keras
b. Transparan
c. Plastis
d. Lembek/ leleh
3) Secara kimia, campuran dari:
a. Bebas Zat lemak
b. Sedikit mengandung oksigen dan banyak mengandung karbon
c. Unggul dalam sifat isolasi listrik
d. Mampu dibentuk dalam suasana Asam maupun Basa
C. Aplikasi Resin Fenol Formaldehid
Salah satu aplikasi dari resin fenol formaldehid adalah untuk vernis. Vernis
adalah bahan pelapis akhir yang tidak berwarna (clear unpigmented coating). Istilah
vernis digunakan untuk kelompok cairan jernih yang memiliki viskositas 2 – 3
poise, yang bila diaplikasikan akan membentuk lapisan film tipis yang kering dan
bersifat gloss (glossy film). Proses pengeringan pada vernis dapat melalui
penguapan (evaporasi) dari solvent, oksidasi dengan udara, dan polimerisasi
sejumlah unsur yang terkandung dalam vernis. Hasil akhir dari vernis adalah lapisan
film transparan yang memperlihatkan tekstur bahan yang dilapisi (Martens, 1967).
Perkembangan fenol formaldehid untuk aplikasi vernis dan lacquer telah mampu
menyaingi produk melamin formaldehid karena harganya yang lebih murah. Selain
itu, hasil aplikasinya dapat memunculkan jenis vernis dan lacquer yang berwarna
sedangkan melamin formaldehid tidak berwarna sehingga bila diinginkan hasil
aplikasi yang berwarna tidak perlu penambahan zat warna. Produk fenol
formaldehid ada yang memberikan warna jernih kekuning-kuningan tetapi ada juga
yang kecoklatan sampai kemerah-merahan.
D. Pembuatan Resin Fenol Formaldehid
Berdasarkan perbandingan mol reaktan dan jenis katalis yang digunakan, resin
fenol formaldehid dibagi menjadi 2 jenis yaitu novolak dan resol. Resol merupakan
hasil reaksi antara fenol dengan formaldehid ekses oleh adanya katalis basa. Jenis
katalis basa yang sering digunakan adalah natrium hidroksida dan ammonium
hidroksida pada pH = 8-11. Produk fenol formaldehid yang dihasilkan dengan
katalis natrium hidroksida akan mempunyai sifat larut dalam air dan apabila katalis
yang digunakan ammonium hidroksida akan memberikan sifat tidak larut dalam air
yang dikarenakan terbentuk bis dan tris hydroksylbenzylamin (Martin, 1956).
Novolak merupakan hasil reaksi antara fenol ekses dengan formaldehid oleh
adanya katalis asam. Jenis katalis asam yang sering digunakan adalah asam sulfat,
asam klorida, dan asam oksalat dengan konsentrasi rendah. Hasil reaksi akan
membentuk produk yang termoplast dengan berat molekul 500 - 900. Agar
novolak menjadi bersifat termoset maka membutuhkan pemanasan dan
penambahan crosslinking agent (Frisch, 1967).
Tahap reaksi dalam pembentukan novolak tersaji pada gambar 1 dan 2. Pada
novolak, reaksi polikondensasi dapat berlangsung sempurna sampai membentuk
rantai dengan struktur methylene link dan fenol terminate tanpa adanya gugus
fungsional dan tidak dapat cure dengan sendirinya. Pada suasana asam, raeksi
kondensasi (pembentukan jembatan methylene) berjalan cepat dibanding
pembentukan gugus methylol (Hesse, 1991).
Adapun flowchart pembuatan Novolak adalah sebagai berikut :
Gambar 1.3 Flowchart Pembuatan Novolak (Rokhati, 2008).
Mulai
Ditambahkan formaldehid
Diperoleh monomethylol fenol
Ditambahkan fenol
Diperoleh dihidroksi diphenil methane
Selesai
Disiapkan fenol
E. Bahaya Resin Fenol
Pengaruh terhadap badan
Karena resin formaldehida dipakai dalam bahan konstruksi seperti kayu
lapis/tripleks, karpet, dan busa semprot dan isolasi, serta karena resin ini
melepaskan formaldehida pelan-pelan, formaldehida merupakan salah satu
polutan dalam ruangan yang sering ditemukan. Apabila kadar di udara lebih dari
0,1 mg/kg, formaldehida yang terhisap bisa menyebabkan iritasi kepala dan
membran mukosa, yang menyebabkan keluarnya air mata, pusing, teggorokan
serasa terbakar, serta kegerahan.
Jika terpapar formaldehida dalam jumlah banyak, misalnya terminum,
bisa menyebabkan kematian. Dalam tubuh manusia, formaldehida dikonversi
menjadi asam format yang meningkatkan keasaman darah, tarikan nafas
menjadi pendek dan sering, hipotermia, juga koma, atau sampai kepada
kematiannya.
Di dalam tubuh, formaldehida bisa menimbulkan terikatnya DNA oleh
protein, sehingga mengganggu ekspresi genetik yang normal. Binatang
percobaan yang menghisap formaldehida terus-terusan terserang kanker dalam
hidung dan tenggorokannya, sama juga dengan yang dialami oleh para pegawai
pemotongan papan artikel. Tapi, ada studi yang menunjukkan apabila
formaldehida dalam kadar yang lebih sedikit, seperti yang digunakan dalam
bangunan, tidak menimbulkan pengaruh karsinogenik terhadap makhluk hidup
yang terpapar zat tersebut.
Pertolongan pertama bila terjadi keracunan akut
Pertolongan tergantung pada konsentrasi cairan dan gejala yang dialami
korban. Sebelum ke rumah sakit, berikan arang aktif (norit) bila tersedia. Jangan
melakukan rangsangan agar korban muntah, karena akan menimbulkan resiko
trauma korosif pada saluran cerna atas. Di rumah sakit biasanya tim medis akan
melakukan bilas lambung (gastric lavage), memberikan arang aktif (walaupun
pemberian arang aktif akan mengganggu penglihatan pada saat endoskopi).
Endoskopi adalah tindakan untuk mendiagnosis terjadinya trauma esofagus dan
saluran cerna. Untuk meningkatkan eliminasi formalin dari tubuh dapat
dilakukan hemodialisis (cuci darah). Tindakan ini diperlukan bila korban
menunjukkan tanda-tanda asidosis metabolik berat.
2.2. RESIN MELAMIN
A. Pengertian Resin Melamin
Melamin merupakan senyawa berwarna, termasuk dalam kelompok senyawa
heterosiklik-basa kuat yang memiliki rumus molekul C3H6N6 dengan nama IUPAC
1,3,5-triazine-2,4,6-triamine, diperoleh dari sintesis sianamida. Nama lain dari
melamin adalah cyanurotriamide, cyanurotriamine atau cyanuramide. Senyawa ini
berbentuk kristal monocyclic berwarna putih.
Melamin diantaranya digunakan sebagai bahan aku pembuatan melamin resin,
bahan sintesa organik, bahan pencampur cat, pelapis kertas, tekstil, leather tanning
dan lain-lain. Bahan baku yang digunakan pada proses pembuatan melamin adalah
urea dan campuran amoniak karbon dioksida sebagai fluidizing gas dengan katalis
alumina.
Melamin dapat berkondensasi dengan formaldehida membentuk polimer
termoplas dengan berat molekul tinggi. Melamin bereaksi dengan formaldehida
dalam suasana basa, membentuk melamin metilol, selanjutnya dengan pemanasan
akan dihasilkan resin melamin-formaldehida. Resin melamin banyak digunakan pada
formulasi molding dan laminating, sebagai bahan modifikasi dalam industri tekstil,
dan pemakaian yang terbesar adalah dalam pembuatan alat makan dekoratif.
Gambar diatas menunjukkan bahwa dari total produksi melamin dunia
tahun 2004 sebesar 1.017 KMT, Indonesia menyumbang sebanyak 6 %. Jumlah ini
dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah produksi melamin di Indonesia,
sehingga setelah kebutuhan melamin dalam negeri dapat dipenuhi, maka melamin
dapat diekspor untuk menambah devisa negara. Melihat kebutuhan melamin pada
masa sekarang ini, seiring dengan industri-industri pemakainya yang semakin
meningkat, maka pendirian pabrik melamin dirasa sangat perlu. Hal ini bertujuan
untuk mengantisipasi permintaan didalam negeri, mengurangi impor melamin dan
membuka tenaga kerja baru.
B. Sifat Fisik, Kimia dan Mekanik Resin Melamin
Bentuk : Solid
Penampilan : Bubuk Putih
Bau : Sedikit Berbau
Titik Leleh : 90-100oC
Kelarutan dalam air : Sedikit
Specific Gravity : 0,60-0,70 (dalam bentuk bubuk)
pH : 8,5-10
Tekanan Uap : <1 mmHg pada suhu 20oC
Titik Nyala : >93oC
Kestabilan Kimia : Stabil pada kondisi normal
Sifat Mekanik : Keras, tahan abrasi
C. Sintesis Melamin
Melamin pertama kali disintesis oleh kimiawan Jerman Justus von Liebig pada
1834. Pada produksi awal, calcium cyanamid diubah menjadi dicyandiamide,
kemudian dipanaskan di atas suhu lelehnya untuk memproduksi melamin.
Pada awal 1940, Mackay menemukan bahwa melamin juga bisa disintesa dari
urea pada suhu 400oC dengan atau tanpa katalis. Reaksi yang terjadi :
6 (NH2)2CO ——–> C3 H6 N6 + 6 NH3 + 3 CO2
Hal ini dapat dipahami sebagai dua langkah. Pertama-tama, urea terurai menjadi
asam dan amonia cyanic dalam reaksi endotermik:
(NH2)2CO → HCNO + NH3
Kemudian, asam cyanic polimerisasi untuk membentuk melamin dan karbon
dioksida:
6 HCNO → C3H6N6 + 3 CO2
Reaksi kedua adalah eksotermik, namun keseluruhan proses endotermik.
Reaksi di atas dapat dilakukan oleh salah satu dari dua metode: dikatalisasi
produksi gas-fasa atau tekanan tinggi-fase cair produksi. Dalam satu metode, cair
urea fluidized diperkenalkan ke atas tempat tidur dengan katalis untuk reaksi. Panas
gas amonia juga hadir untuk fluidize tempat tidur dan menghambat
deammonization. Limbah kemudian didinginkan. Amonia dan karbon dioksida di off-
gas dipisahkan dari bubur yang mengandung melamin. Bubur lebih lanjut yang
terkonsentrasi dan mengkristal untuk menghasilkan melamin. Mayor produsen dan
pemberi lisensinya seperti DSM, BASF, dan Eurotecnica telah mengembangkan
beberapa metode kepemilikan.
Off mengandung gas amonia dalam jumlah besar. Oleh karena itu produksi
melamin sering diintegrasikan ke dalam produksi urea yang menggunakan amonia
sebagai bahan baku.
Kristalisasi dan mencuci melamin menghasilkan cukup banyak air limbah, yang
merupakan polutan jika dibuang langsung ke lingkungan. Limbah air mungkin akan
terkonsentrasi ke padat (1,5-5% dari berat) untuk memudahkan pembuangan. Padat
dapat mengandung sekitar 70% melamin, 23% oxytriazines (ammeline, ammelide,
dan asam cyanuric), 0.7% polycondensates (melem, melam, dan melon).
D. Pembentukan Resin Melamin
Reaksi pembentukan resin melamin-formaldehida merupakan reaksi
polikondensasi yang sampai pada tahap akhir penggunaannya terdiri dari tiga tahap.
Tahap pertama adalah reaksi metilolasi dengan formaldehida membentuk melamin
termetilolasi (gambar 1).
Molekul melamin mengandung tiga gugus amina primer dan setiap gugus
tersebut mempunyai potensi untuk bereaksi dengan dua mol formaldehida hingga
dapat membentuk produk heksametilolmelamin, jika rasio formaldehida/melamin
cukup tinggi. Dalam medium alkali (pH >9) maka produk yang dihasilkan secara
esensial adalah trimetilolmelamin dan heksametilolmelamin
Tahap kedua adalah tahap kondensasi membentuk jembatan eter dan
melepaskan air atau pembentukan jembatan metilen dengan melepaskan
formaldehida, bergantung pada pH. Sebagai contoh kondensasi dari molekul
monometilolmelamin
Tahap akhir adalah tahap kondensasi lanjut yang pada akhirnya membentuk
produk polimer terikat silang dengan struktur jejaring tiga dimensi.
Parameter yang sangat penting dalam pembentukan resin melamin-
formaldehida adalah:
rasio molar atau rasio massa dari bahan baku (melamin dan formaldehida)
kemurnian bahan baku
pH
waktu
temperature
E. Kegunaan Produk
Aplikasi dari resin melamin-formaldehida sangat luas meliputi:
Bahan perekat dalam industri pengerjaan kayu (woodworking industry)
Pembuatan kertas untuk tujuan dekoratif
Bahan cetakan (molding materials)
Bahan baku untuk pelapis permukaan (surface coatings)
Bahan peningkat daya regang/rentang dan kekuatan basah(wet strength) dalam
industri kertas
Sebagai textile auxiliaries dan leather auxiliaries
Sebagai flameproofing agents
F. Bahaya dan Pencemaran Resin Melamin
1) Racun dari formaldehid yang muncul karena paparan panas, sinar UV atau
tergerusnya permukaan melamin sehingga partikel formaldehid terlepas.
2) Iritasi pada hidung, kerongkongan dan sistem pernapasan bila terhirup uap atau
abu produk.
3) Menyebabkan mual atau muntah (karena lambung mengalami iritasi) bila produk
termakan.
4) Kontak pada mata dapat menyebabkan mata berair, pedih dan mata merah.
5) Iritasi pada kulit dapat menyebabkan kulit kemerahan dan gatal-gatal.
6) Resin melamin yang dibuang begitu saja ke sungai menyebabkan penyumbatan
pada aliran sungai.
G. Penanganan Pencemaran Resin Melamin
1) Penggunaan Alat Pelindung Diri pada saat bekerja di industri.
2) Memindahkan orang yang terkontaminasi ke tempat berudara segar.
3) Memberi oksigen melalui facemask bila sulit bernafas.
4) Bersihkan mulut korban dengan air
5) Cuci kulit yang terkontaminasi dengan sabun dan air.
6) Mengurangi penggunaan peralatan makanan yang berbahan dasar resin
melamin.
7) Recycle barang-barang bekas yang terbuat dari resin melamin.
BAB III
PENUTUP
Fenol formaldehid merupakan resin sintetis yang pertama kali digunakan secara
komersial baik dalam industri plastik maupun cat (surface coating). Fenol formaldehid
dihasilkan dari reaksi polimerisasi antara fenol dan formaldehid. Reaksi terjadi antara fenol
pada posisi ortho maupun para dengan ormaldehid untuk membentuk rantai yang
crosslinking dan pada akhirnya akan membentuk jaringan tiga dimensi
Melamin merupakan senyawa berwarna, termasuk dalam kelompok senyawa
heterosiklik-basa kuat yang memiliki rumus molekul C3H6N6 dengan nama IUPAC 1,3,5-triazine-
2,4,6-triamine, diperoleh dari sintesis sianamida. Nama lain dari melamin adalah
cyanurotriamide, cyanurotriamine atau cyanuramide. Senyawa ini berbentuk kristal monocyclic
berwarna putih.
DAFTAR PUSTAKA
Atha, Syifa. 2010. “Melamin”. http://ruangkimia.blogspot.com/2010/06/melamin.html
Heryanto, Bayu. 2011. “Resin Melamin Formaldehid”.
http://kidalnarsis.blogspot.com/2011/06/melamin-formaldehid.html
Nitaro, Dewi Viana. 2013. ”Melamin pada Produk Pangan”
http://nitarovianadewi.blogspot.com/2013/04/melamin-pada-produk-pangan.html
Rahma, Ayu. 2013. “Bahaya Produk Melamin”
https://www.lintas.me/2013/01/woman/recipes/editor/ini-bahaya-piring-dan-gelas-
melamin-untuk-kesehatanmu
Ripandi, Ghani. 2013. “Resin Fenol Formaldehid”
http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/resin-fenol-formaldehid.html