Laporan Praktikum Polimerisasi (Pembuatan Tiokol)

Posted: Mei 16, 2013 in Chem-is-Try

 

A.TUJUAN PRAKTIKUM

1.      Membuat karet sintetis tiokol dalam sakala laboratorium

2.      Memahami proses reaksi pada pembuatan tiokol

3.      Membandingkan sifat kelarutan karet sintetis tiokol dengan karet alam

 

B.     DASAR TEORI

Tiokol merupakan karet sintetis yang dihasilkan melalui proses polimerisasi kondensasi. Polimerisasi kondensasi adalah proses penggabungan molekul tunggal membentuk molekul besar dengan melepaskan molekul lain sebagai hasil sampingan. Dalam hal ini, tiokol disebut hasil polimerisasi kondensasi, karena tiokol dapat dihasilkan dari pemanasan campuran dikloroetana dengan natrium polisulfida (Na2Sx) dan membebaskan natrium klorida sebagai hasil samping.

Reaksinya dapat dituliskan :

       Cl – CH2 – CH2 – Cl        +       n Na2Sx                      ( – CH2 – CH2 – Sx – )n              +      NaCl

       1,2 dikloroetana        natrium polisufida                          tiokol                  natrium klorida

     Natrium polisulfida dapat dihasilkan dari reaksi larutan natrium hidroksida dengan belerang sesuai persamaan reaksi :

6 NaOH       +       (2x+1) S            2Na2Sx     +     3H2O    +   Na2SO3

Tiokol atau karet sintetis yang dihasilkan mempunyai sifat mekanik tidak sebaik karet alam, tetapi tiokol ini sangat tahan terhadap minyak dan pelarut organik. Oleh karena itu, tiokol dapat digunakan sebagai gasket pada pipa saluran bahan bakar minyak.

 

 

 

 

 

C.    ALAT DAN BAHAN

ALAT

·         Labu bulat leher 4

·         Tabung reaksi

·         Pendingin (kondensor)

·         Pipet ukur 25 mL

·         Gelas ukur 50 mL

·         Motor penganduk

·         Penangas air

·         Statif dan klem

·         Thermometer

·         Bola hisap

·         Pipet tetes

·         Gelas kimia 250 mL

·         Spatula

·         Corong gelas

·         Batang pengaduk

BAHAN

·         Aquadest

·         Natrium hidroksida (NaOH) padat

·         Larutan NaOH 6 %

·         Belerang padatan

·         Asam klorida (HCl) 37 %

·         1,2 dikloroetana

·         Kertas saring

·         Benzena

 

 

 

 

 

 

D.    CARA KERJA

I.                  

Larutkan 4 gr NaOH dengan 100mL aquades

Campurkan larutan dan 7,5 gr belerang dalam labu leher 4

Sebelumnya susun alat, lalu panaskan campuran sambil diaduk

Amati setiap perubahannya

Matikan penangas saat larutan berwarna coklat tua, dinginkan

Saring, gunakan filtrat untuk membuat tiokol (buang residu)

Pembuatan natrium polisulfida

 

 

 

 

 

 

 

 

 

II.                Pembuatan tiokol

 

Filtrat natrium polisulfida dicampur dengan 20mL 1,2dikloroetana

Rangkai alat, panaskan 70-80⁰C sampai ada gumpalan kuning

Amati setiap perubahan, hentikan pemanasan

Saring tiokol, buang filtrat

Cuci tiokol

Timbang lalu analisis sifatnya

\

 

 

 

 

 

 

 

 

III.             Analisa sifat karet alam dengan tiokol

 

Potong kecil karet alam dan tiokol

Maukan masing – masing ke dalam tabung reaksi

Masing-masing tabung di tambahkan HCl, NaOH 6%, dan benzen, lalu diamati

 

 

 

 

 

 

 

 

 

E.     DATA PENGAMATAN DAN HASIL

a.       Persiapan

 

No

Nama Zat

Berat/Volume

Berat Molekul

Rumus

Mol

Titik didih

Titik leleh

1

Natrium hidroksida

4,0000 gram

40

NaOH

0,1

1388 °C

318 °C

2

Belerang

7,5000 gram

32

S

0,2344

444.6 °C

115.21 °C

3

1,2 dikloroetana

20 mL

98

C2H4Cl2

0,893

84 °C

-35 °C

 

b.      Pembuatan Polisulfida

Waktu (menit)

Temp Set

Temp Reaktor

Pengamatan

Keterangan

Gambar

0

70

61

Sulfur belum larut dalam NaOH

Larutan berwarna kuning cerah

 

23

80

70

Larutan berwarna kuning pekat

Suhu semakin meningkat

 

29

80

76

Warna larutan menjadi orange

Belerang semakin larut

 

38

80

70

Warna larutan coklat muda

Belerang sudah larut dalam NaOH

 

40

95

80

Larutan berwarna coklat tua

Semua belerang telah larut dengan sempurna

 

 

c.       Pembuatan Tiokol

Waktu

Temp Set

Temp Reaktor

Pengamatan

Keterangan

Gambar

0

70-80

55

Terbentuk sedikit endapan

Endapan berwarna kuning

 

30

70-80

70

Endapan kuning semakin banyak

Terbentuk tiokol dan larutanmenjadi kuning bening

 

 

F.     PERHITUNGAN

Berat Natrium hidroksida= 4.0000 gram

Mr Natrium Hidroksida    = 40 gram/mol

Mol Natrium Hidroksida  = 0.10 mol

Berat belerang                 = 7,50 gram

Mr belerang                     = 32 gram/mol

Mol belerang                   = 0.2344 mol

 

Volume 1,2-dikloroetana = 20 mL

Mr 1,2-dikloroetana        = 98.97 gram/mol

Densitas 1,2 dikloroetana = 1.25 gram/ml

Berat 1,2-dikloroetana    = 25 gram

Mol 1,2-dikloroetana       = 0.25

 

                  6NaOH       +      9S →          2Na2S4         +         3H2O          +       Na2SO3

Mula-mula :        0.10               0.23

Reaksi        :        0.10               0.15                      0.03                          0.05                      0.02

Sisa             :                             0.08                       0.03                          0.05                      0.02

                Cl-CH2-CH2-Cl        +        Na2S4               (-CH2-CH2-S4-) + 2NaCl

Mula-mula :            0.03                                0.03

Reaksi        :            0.03                                0.03                               0.03                 0.06

Sisa             :                                                                                       0.03                 0.06

 

Berat tiokol secara teoritis      = mol tiokol x Mr tiokol

                                               = 0.03 x 156

                                               = 4.68 gram

Berat tiokol hasil praktikum   = 4.14 gram

Yield tiokol                            =

                                                       =

                                                       = 88,46 %

 

G.    SOAL PELATIHAN

1.      Apa yang dimaksud dengan polimerisasi?

Polimerisasi adalah proses bereaksi molekul monomer bersama dalam reaksi kimia untuk membentuk tiga dimensi jaringan atau rantai polimer

2.      Apa perbedaan polimerisasi adisi dengan polimerisasi kondensasi?

Polimerisasi adisi yaitu penambahan unit monomer yang terus menerus dipacu oleh suatu intermediet, yang biasanya berupa radikal, anion atau kation membentuk polimer.

Polimerisasi kondensasi adalah proses penggabungan molekul tunggal membentuk molekul besar dengan melepaskan molekul lain sebagai hasil sampingan.

3.      Tuliskan reaksi pembentukan tiokol!

Natrium polisulfida dapat dihasilkan dari reaksi larutan natrium hidroksida dengan belerang sesuai persamaan reaksi :

6 NaOH       +              (2x+1) S            2Na2Sx     +     3H2O    +   Na2SO3

Selanjutnya,

Cl – CH2 – CH2 – Cl         +       n Na2Sx  ( – CH2 – CH2 – Sx – )n + NaCl

 1,2 dikloroetana        natrium polisufida       tiokol       natrium klorida

4.      Apa kegunaan tiokol di industri?

Sebagai gasket pada pipa saluran bahan bakar minyak.

5.      Bagaimana sifat kelarutan tiokol apabila dibandingkan dengan karet alam?

  Tiokol sangat tahan terhadap minyak dan pelarut organic dibandingkan karet alami.

 

 

H.    PEMBAHASAN

             Tiokol adalah salah karet polisulfida yang dibuat dengan reaksi kondensasi antara polisulfida dengan dikloroetan sehingga tiokol termasuk kedalam jenis karet sintesis,dalam proses pembuatannya dua molekul tunggal akan bergabung membentuk molekul besar dengan melepaskan molekul lain sebagai produk samping.Langkah yang pertama dialkuakn dalam pembuatan tiokol adalah pembuatan natrium Polisulfida yaitu dengan mereaksikan belerang dengan NaOH dengan reaksi sbb :

6 NaOH       +       (2x+1) S            2Na2Sx     +     3H2O    +   Na2SO3

                    Pemanasan dilakukan di peralatan refluks sampai setelah hampir semua belerang larut dan larutan berwarna coklat tua.Natrium Polisulfida yang dihasilkan tadi kemudian direaksikan dengan  1,2-dikloroetana. Pada tahap ini refluks dipanaskan pada temperature 70-80C sampai terbentuk gumpalan jenuh yang merupakan tiokol dan larutan jenuh.Reaksi yang terjadi adalah:

Cl – CH2 – CH2 – Cl   +       n Na2Sx                      ( – CH2 – CH2 – Sx – )n   +     NaCl

 1,2 dikloroetana                natrium polisufida                       tiokol               natrium klorida

             Tiokol yang dihasilkan pada percobaan ini  memiliki sifat fisik  berwarna kuning, Karet polisulfida ini terdapat dalam bentuk R dan X yang berbeda sehingga jumlah belerang akan tahan terhadap semua tipe pelarutorganik tetapi baunya tidak enak dan juga sifat mekaniknya buruk. tiokol tidak larut dalam dalam HCl pekat maupun NaOH % setelah dilakukan tes kelarutan.

Keuntungan tiokol yang dihasilkan adalah sangat tahan terhadap minyak dan pelarut organik, tahan terhadap cuaca, tahan terhadap ozon, dan cahaya matahari bagus, kedap udara dan uap,sedangakn  Kekurangan tiokol adalah  tahanan kikis sobek , “cut growth” dan retak lentur buruk, pampatan tetap buruk, dan kepegasan pantul buruk serta baunya tidak enak. (Arizal Ridha ,1990)

Tiokol kebanyakan digunakan untuk barang yang tahan minyak dan pelarut. Sifat fisika yang buruk dan baunya yang tidak disukai telah telah membatasi penggunaan secara umum. (Arizal Ridha,1990).

Tiokol yang di hasilkan mempunyai berat 4,14 gr sehingga di dapat yield tiokol hasil praktikum sebesar 88,46%.Yield/rendemen yang dihasilkan relative besar karena Halida-halida primer memberikan rendemen polimer yang terbaik, yang sesuai perkiraan karena mekanismenya melibatkan substitusi nukleofilik halide oleh anion polisulfida.Poli (alkilena polisulfida) kadang-kadang dinyatakan sebagai karet tiokol merupakan elastomer yang bermanfaat. Sifat-sifatnya bisa diperbaiki dengan memvariasikan jumlah atom karbon dalam unitulang atau jumlah atom-atom belerang. Naiknya jumlah salah satu atom akan meningkatkan kualitaselastomerik dari polimer tersebut.

Tinggalkan Balasan

Isikan data di bawah atau klik salah satu ikon untuk log in:

Logo WordPress.com

You are commenting using your WordPress.com account. Logout / Ubah )

Gambar Twitter

You are commenting using your Twitter account. Logout / Ubah )

Foto Facebook

You are commenting using your Facebook account. Logout / Ubah )

Foto Google+

You are commenting using your Google+ account. Logout / Ubah )

Connecting to %s