Slide 1

Super Absorbent PolimerBy, Jay.

Zainuri (2012430044)Wahyu(2013430043)M. Bachtiar(2014300XX)Rizky(201430087)Kelompok 7:

Studi kasusDi suatu waktu di suatu tempat, dua orang mahasiswi DTK sedang bercakap-cakap mengenai kehebatan diaper bayi dan pembalut wanita yang mempunyai daya serap yang tinggi. Mereka bertanya tanya.. Wah kalau begitu SAP ini hebat benar ya. Ternyata kegunaannya bukan hanya untuk diaper atau produk higienis saja komentar Rita.sebenarnya poli-asam akrilat (poly acrylic acid) itu apa ya?balas Mira. Kenapa ya senyawa itu bisa menjadi polimer superabsorben?bagaimana mensintesa senyawa itu dan mekanismenya seperti apa? lanjut Rita.Apa ya hubungan cross link dengan kemampuan penyerapan air?kalau pemakaian diaper dan produk lainnya dari SAP ini sudah demikian banyak bagaimana dengan limbahnya?tanya RitaWah kalau senyawa SAP itu tidak biodegradable jadi runyam juga ya?Apa kita bisa buat SAP yang biodegradable? lanjutnya.Kalau kamu jadi peneliti dan sekaligus produser SAP apa yang akan kamu kerjakan? Tantang Mira.

3ANALISISSAP ??Cara kerjane piye?Bahanne OPO? Bentuke?Cara gawene py?Limbahe piye?

?????Super Absorbent polimer (SAP)

Super Absorbent Polymer (SAP) adalah Suatu polimer hidrophilik yang memiliki sifat unik dalam kemampuannya menyerap suatu cairan sampai lebih dari 100 kali dari berat hidrogel itu sendiri, dan cairan yang terserap tidak mudah dilepaskan meskipun diberi tekanan. Contoh SAP: Poli Asam akrilat, Poli akrilamida dll

Aplikasi : Bahan penyerap air urin (Popok bayi, produk kesehatan feminin, dan produk inkontinensia dewasa), bahan pengolahan limbah,media tumbuh tanaman,bahan untuk mengurangi friksi dalam pipa,bahan pelapis anti bocor,pelindung jaringan kabel bawah tanah,bahan pembuatan kemasan barang dan bahan pemadam kebakaran dll.SAP dibuat dari monomer dengan cara melalui reaksi polimerisasiReaksi polimerisasiReaksi polimerisasi digolongkan menjadi dua :1. Reaksi polimerisasi berantaiPada polimerisasi berantai suatu monomer teraktivasi M menyerang monomer yang lain dan bergabung, kemudian akan menyerang monomer yang lain dan seterusnya. Monomer yang digunakan bereaksi dengan lambat membentuk rantai polimer.2. Reaksi polimerisasi bertahap.Pada polimerisasi polimer tingkat tinggi terbentuk dengan cepat. Pada polimerisasi bertahap untuk setiap dua monomer pada reaksi bercampur yang bergabung pada suatu waktu dan kemudian tumbuh membentuk rantai yang segera terbentuk

Reaksi polimerisasi

Perbedaan polimerisasi bertahap dan berantai

Mekanisme reaksi rantai

Inisiasi rantai Propagasi/pertumbuhan rantai Terminasi rantai

Poli Asam Akrilat????Poli Asam Akrilat adalah suatu polimer yang disusun melalui rantai radikal bebas dari monomer asam akrilat.

a. Sintesa Asam Poliakrilat (PAA)Asam Poliakrilat (PAA) disintesa melalui proses polimerisasi radikal terhadap monomer asam akrilat (AA) menggunakan pelarut organik dalam suasana atmosferik. Mekanisme sintesa PAA meliputi inisiasi suhu, propagasi dan terminasi seperti dibawah:

Ikatan silang polimerisasi

Ikatan silang merupakan ikatan yang menghubungkan rantai polimer lainya, dapat berupa interaksi kovalen(Gel kimia) maupun non kovalen (Gel fisik) dan dapat dan dapat meningkatkan masa molekul polimer, reaksi ikatan silang pada saat polimerisasi sangat penting untuk menghasilkan jejaring polimer yang dapat menyerap air.

Ikatan silang polimerisasiMENGAPA SAPs DAPAT MENYERAP CAIRAN BEGITU BANYAK ??Ketika air ditambahkan ke SAP terdapat interaksi pelarut :hydration dan pembentukan ikatan hidrogen.HYDRATION =

Ini adalah interaksi ion dari zat terlarut dengan molekul dari yaitu COO- dan Na + ion pelarut menarik H2O.

Ikatan silang polimerisasiMENGAPA SAPs DAPAT MENYERAP CAIRAN BEGITU BANYAK ??PEMBENTUKAN IKATAN HIDROGEN =

adalah interaksi elektrostatik antara molekul, terjadi pada molekul yang memiliki atom hidrogen melekat pada atom elektronegatif kecil seperti N, F & O.Dalam air atom elektronegatif oksigen yang menarik elektron hidrogen terhadap dirinya menyiapkan dipol dalam molekul. Atom hidrogen positif tertarik ke oksigen pasangan elektron bebas pada molekul air lainnya.

Ikatan silang polimerisasiAPA HUBUNGANNYA CROSS LINK DENGAN KEMAMPUAN MENYERAP CAIRAN ??Meningkatkan penyerapan cairan terhadap tekanan dan laju pembengkakan SAP dapat dicapai dengan cross linking permukaan partikel.

Saat pembuatan cross linking dilakukan pengeringan dan penggiling sebagai tahap akhir dari proses.

Bahan kimia yang melakukan cross linking biasanya memiliki setidaknya dua kelompok fungsional mampu bereaksi dengan gugus karboksil

Handling limbah SAP (Untuk Aplikasi Pampers dll)1. Mendaur ulang limbah diaper dengan cara MEMANFAATKAN LIMBAH DIAPER SEKALI PAKAI UNTUK PEMBUATAN KOMPOS MENGGUNAKAN KOMPOSTER ROTARY DRUM

2. Dengan cara membersihkan diaper terlebih dahulu =- siram dengan air mengalir popok habis pakai, hingga dirasa bersih- peras popok hingga keluar air (masa jijik kan bekas anak sendiri)- jemur untuk mengeringkan popok (atau bisa melewati tahap ini)- robek popok, dan pisah-pisahkan bagian-bagian popok sesuai jenisnyabarulah buang ketempat sampah.

Super Polymer Absorbent Biodegrable

Salah satu contoh polimer alam yang sudah dimanfaatkandalam pembuatan SAP yakn ipati(sigh, et al., 2007) danselulosa (Wang, et al., 2009). Pati dan selulosa merupakan polimer alam yang dapat diperbaharui, bersipat biodegradable, mudah didapatkan dan murah. Pati dan selulosa yang telah banyak digunakan sebagai bahan baku material superabsorbent diantaranya berasal dari onggok singkong (Ramadhani, 2009)TUGAS.!!!!!Buatlah suatu laporan singkat yang berisikan jawaban atas pertanyaan Mira dan Rita serta rencana Rita menjawab tantangan Mira.(buatlah peta konsep)Anda diminta untuk membuat penjelasan singkat tentang reaksi rantai radikal pembentukan poli-asam akrilat dari monomer asam akrilat yang akan disampaikan pada acara diskusi kelompok. Bila rekanan dan membahas tentang reaksi polimerisasi bertahap, bagaimana anda membedakannya dengan polimerisasi rantai radikal dalam hal distribusi berat molekul pada awal dan akhir polimerisasi. Mengapa demikian?Bagaimana anda menjelaskan pengaruh suhu polimerisasi pada reaksi rantai radikal?Di lab. Mira dan Rita merencanakan pembuatan senyawa poli-asam akrilat:Proses sintesis yang akan digunakan adalah polimerisasi rantai radikal menggunakan inisiator Azobisisobutironitril (AIBN) 0.5 mol yang mengalami reaksi pembentukan radikal secara termolisis dengan efisiensi sebesar 0.8 pada 60 C. Bagaimana mereka menentukan nilai tetapan laju disosiasi (kd) senyawa azobisisobutironitril menjadi radikal bebas?. Bila reaksi termolisis dilakukan dalam 8 jam 15 menit teramati jumlah inisiator yang bereaksi hanya 10%.Sewaktu mereka melakukan polimerisasi dengan pelarut akuatik, monomer yang digunakan adalah asam akrilat sebanyak 30 mol dengan jumlah inisiator Azobisisobutironitril sebanyak 0.5 mol. Diasumsikan tetapan laju propagasi tidak tergantung pada panjang rantai tumbuh sehingga selama waktu polimerisasi dapat dianggap keadaan tunak dan terminasi hanya terjadi karena reaksi kombinasi. Setelah waktu 2 jam polimerisasi teramati jumlah sisa monomer adalah 0.0005 mol. Bagaimana menentukan konstanta kp/(kt1/2) dan derajat polimerisasi polimer yang terbentuk?.

PertanyaanBuatlah suatu laporan singkat yang berisikan jawaban atas pertanyaan Mira dan Rita serta rencana Rita menjawab tantangan Mira.(buatlah peta konsep)

?????Penyelesaian

PertanyaanAnda diminta untuk membuat penjelasan singkat tentang reaksi rantai radikal pembentukan poli-asam akrilat dari monomer asam akrilat yang akan disampaikan pada acara diskusi kelompok. Bila rekanan dan membahas tentang reaksi polimerisasi bertahap, bagaimana anda membedakannya dengan polimerisasi rantai radikal dalam hal distribusi berat molekul pada awal dan akhir polimerisasi. Mengapa demikian?

???PenyelesaianReaksi rantai radikal poliakrilat 1. Asam akrilat dipolimerisasi melalui mekanisme radikal dan memerlukan pemicu radikal yang dapat larut-air. Suatu pemicu sering sangat peka terhadap keberadaan oksigen dan memerlukan pengasingan dengan gas argon atau nitrogen. Oksigen mengganggu polimerisasi karena bereaksi dengan tapak radikal (R. + O2 menghasilkan radikal sedikit reaktif ROO.). Contoh pemicu termal yang mudah, dan dapat larut-air dan berfungsi pada temperaturrendah adalah VA-044.

2. Bila pemicu ini dipanaskan sekitar 40 - 45C, akan mengurai untuk menghasilkan gas nitrogen dan dua radikal dihasilkan, yang kemudian menginisiasi polimerisasi. Dengan VA-044, polimerisasi lebih toleran dengan udara, mungkin karena radikal dibangkitkan lambat pada waktu yang lama (waktu dekomposisi pada 44C adalah 10 jam), lebih efisien mengkonsumsi oksigen yang ada. Dalam hal lain, konsentrasi inisiator yang sangat rendah (0,04 mol% relatif terhadap asam akrilat) digunakan untuk mempromosikan pembentukkan rantai-rantai panjang.

3. Penelitian ini berkaitan dengan sintesis hidrogel dari akrilamida (AM), asam akrilat (AA) dan kalium akrilat melalui polimerisasi larutan pada konsentrasi monomer yang tinggi. Kalium persulfat (KPS) dan natrium metabisulfit (SMBS) digunakan sebagai pemicu pasangan redoks. Tujuan penelitian adalah untuk mensintesis hidrogel pada kondisi polimerisasi atmosferik dan mengetahui derajat penggembungan hidrogel terhadap air ataupun urine.

4. Polimer superabsorbent dibuat dari asam akrilat dan suatu cross-linker melalui polimerisasi larutan atau suspensi. Jenis dan kuantitas crosslinker mengontrol kapasitas penggembungan dan modulus gel. Sintesis dan pemanfaatan superabsorbent poliakrilat tersambung-silang telah menjadi topik populer dalam literature.

PenyelesaianPerbedaan polimerisasi bertahap dan berantai

***PenyelesaianBagaimana anda menjelaskan pengaruh suhu polimerisasi pada reaksi rantai radikal?Jawab: >>>Suhu polimerisasi dapat memicu / Berbanding lurus dengan peningkatan Kd , Ki dam Kp/Kt1/2 , Sehingga dengan kenaikan Kd maka rantai radikal bebas akan semakin cepat terjadi.

PertanyaanProses sintesis yang akan digunakan adalah polimerisasi rantai radikal menggunakan inisiator Azobisisobutironitril (AIBN) 0.5 mol yang mengalami reaksi pembentukan radikal secara termolisis dengan efisiensi sebesar 0.8 pada 60 C. Bagaimana mereka menentukan nilai tetapan laju disosiasi (kd) senyawa azobisisobutironitril menjadi radikal bebas?. Bila reaksi termolisis dilakukan dalam 8 jam 15 menit teramati jumlah inisiator yang bereaksi hanya 10%.

???PenyelesaianDiketahui:Inisiator AIBN ; 0.5 molEff: 0.8 pd T: 60CWaktu : 8 jam, 15 menit = 495 menit (10% inisiator yg bereaksi)

Ditanya: Kd?

Dijawab:

Oke bro!!!!!I 2 Rkd

0.5 mol0.05 mol 0.025 mol0.45mol 0.025 mol

!!!PertanyaanSewaktu mereka melakukan polimerisasi dengan pelarut akuatik, monomer yang digunakan adalah asam akrilat sebanyak 30 mol dengan jumlah inisiator Azobisisobutironitril sebanyak 0.5 mol. Diasumsikan tetapan laju propagasi tidak tergantung pada panjang rantai tumbuh sehingga selama waktu polimerisasi dapat dianggap keadaan tunak dan terminasi hanya terjadi karena reaksi kombinasi. Setelah waktu 2 jam polimerisasi teramati jumlah sisa monomer adalah 0.0005 mol. Bagaimana menentukan konstanta kp/(kt1/2) dan derajat polimerisasi polimer yang terbentuk?.

???penyelesaianDaftar pustaka1. Billmeyer et.al. Polymers Science2. Young , Lovell, Introduction to Polymers.3.http://www.eng.buffalo.edu/Courses/ce435/Diapers/Diapers.html4.http://pep.sric.sri.com/Public/Reports/Phase_87/RP194/RP194.html5.http://academic.uofs.edu/faculty/CANNM1/polymer/polymermodule.html

Renungan kita semua

Bukan tentang Apakah tugas selesai atau tidak, tetapi bagaimana kita bisa mendapatkanilmu dan pengetahuan dari tugas yang kita kerjakanZjay_art@yahoo.co.id-Hidup ini adalah lingkaran sebab akibat..Jadi buatlah sebab yg baik, jika kamu ingin mendapatkan yg baik..Zjay_art@yahoo.co.id