Polivinil Klorida 425s5n

Polivinil Klorida

A. Pendahuluan Plastik adalah salah satu bentuk polimer yang sangat berguna dalam kehidupan sehari-hari. Beberapa plastik memiliki sifat-sifat khusus, antara lain lebih mudah larut pada pelarut yang sesuai, pada suhu tinggi akan lunak, tetapi akan mengeras kembali jika didinginkan dan struktur molekulnya linier atau bercabang tanpa ikatan silang antar rantai. Proses melunak dan mengeras ini dapat terjadi berulang kali. Sifat ini dijelaskan sebagai sifat termoplastik. Bahan-bahan yang bersifat termoplastik mudah untuk diolah kembali karena setiap kali dipanaskan, bahan-bahan tersebut dapat dituangkan ke dalam cetakan yang berbeda untuk membuat produk plastik yang baru. Polietilen (PE) dan polivinilklorida (PVC) merupakan contoh jenis polimer ini. Polivinil klorida (IUPAC: Poli(kloroetanadiol)), biasa disingkat PVC, adalah polimer termoplastik urutan ketiga dalam hal jumlah pemakaian di dunia, setelah polietilena dan polipropilena. Di seluruh dunia, lebih dari 50% PVC yang diproduksi dipakai dalam konstruksi. Sebagai bahan bangunan, PVC relatif murah, tahan lama, dan mudah dirangkai. PVC bisa dibuat lebih elastis dan fleksibel dengan menambahkan plasticizer, umumnya ftalat. PVC yang fleksibel umumnya dipakai sebagai bahan pakaian, perpipaan, atap, dan insulasi kabel listrik.

H n H2C = CH Cl vinilklorida

CH2

C n Cl

polivinilklorida (PVC)

B. Sejarah PVC ditemukan secara tidak sengaja oleh Henri Victor Regnault pada tahun 1835 dan Eugen Baumann di tahun 1872. Di awal abad ke 20, ahli kimia Rusia, Ivan Ostromislensky dan Fritz Klatte dari perusahaan kimia Jerman Griesheim-Elektron mencoba menetapkan penggunaan PVC sebagai produk komersial. Tetapi, kesulitan pengkakuan bahan menghalangi usaha mereka. Pada tahun 1926, Waldo Semon dan perusahaan B. F. Goodrich mengembangkan metode menjadikan PVC 'benar-benar plastik' dengan menambahkan berbagai bahan tambahan. Hasilnya, PVC menjadi lebih fleksibel dan lebih mudah diproses yang lalu mencapai penggunaan secara luas.

C. Sifat-sifat/Karakteristik PVC Sifat PVC adalah keras, kaku, dan sedikit rapuh, dalam bentuk serbuk atau tepung putih memiliki daya tahan yang baik terhadap air,asam, alkali, tidak beracun, tidak menyala, isolator yang baik dan tidak mudah larut pada beberapa larutan, dapat melunak pada pemanasan 80oC tanpa titik lebur yang tajam. Jika suhu diturunkan, maka PVC akan menjadi rapuh dan jika massanya dinaikkan maka sifat liatnya semakin besar. PVC murni sangat stabil terhdap minyak tumbuhan, minyak mineral, alkohol, dan senyawa anorganik. Bahan yang bersifat basa kuat dan bersifat mengoksidasi dapat mempengaruhi PVC. Monomer : Vinyl Chlorida

Polimer

Monomer

Unit Ulang

Poli(vinil klorida)

CH2 = CHCl

- CH2CHCl –

Sekitar 20% klorin digunakan untuk membuat monomer vinilklorida (CH2=CHCl), sebagai bahan baku plastik poliviliklorida (PVC). Substituen klorin pada rantai polimer menjadikan PVC lebih tahan terhadap api dibandingkan PE. Plastik PVC memiliki gaya tarik antara rantai polimer sehingga meningkatkan kekerasan plastik jenis ini.

D. Pembuatan PVC Polimer ini merupakan polimer yang dibentuk oleh monomer kloro etilen (CH2=CHCl). PVC adalah Polyvinyl Chloride – Rumus molekulnya adalah (-CH2-CHCl-)n.

PVC dihasilkan dari dua jenis bahan baku utama: minyak bumi dan garam dapur (NaCl). Minyak bumi diolah melalui proses pemecahan molekul yang disebut cracking menjadi berbagai macam zat, termasuk etilena ( C2H4 ), sementara garam dapur diolah melalui proses elektrolisa menjadi natrium hidroksida (NaOH) dan gas klor (Cl2). Etilena kemudian direaksikan dengan gas klor menghasilkan etilena diklorida (CH2Cl-CH2Cl). Proses cracking/pemecahan molekul etilena diklorida menghasilkan gas vinil klorida (CHCl=CH2) dan asam klorida (HCl).

Persamaan reaksinya sebagai berikut:

Minyak Bumi Cracking Elektrolisa NaCl(s) CH2 CH2Cl

CH2

Cl2(g)

CH2Cl

Cracking

CH2 CH2 NaOH(aq) Cl2(g) CH2Cl CHCl

CH2Cl

CH2(g)

HCl(aq)

Akhirnya, melalui proses polimerisasi (penggabungan molekul yang disebut monomer, dalam hal ini vinil klorida) dihasilkan molekul raksasa dengan rantai panjang (polimer): polivinil klorida

(PVC), yang berupa bubuk halus berwarna putih. Masih diperlukan satu langkah lagi untuk mengubah resin PVC menjadi berbagai produk akhir yang bermanfaat.  Proses pembuatan produk Akhir Resin PVC yang berupa bubuk halus berwarna putih selanjutnya digunakan dalam industri sebagai bahan baku pembuatan produk akhir yang bermanfaat. Langkah awal pengolahan adalah mencampur resin PVC dengan berbagai aditif yang masing-masing memiliki fungsi tertentu sehingga terbentuk suatu adonan (compound). Compound PVC selanjutnya dapat diproses menjadi produk jadi dengan sifat-sifat yang diinginkan melalui berbagai cara, antara lain sebagai berikut. 1) Teknik Ekstruksi Teknik ini dilakukan dengan cara memanaskan resin PVC dan mengalirkannya melalui suatu cetakan berbagai bentuk, sehingga dihasilkan produk memanjang yang profilnya mengikuti bentuk cerakan tersebut, misalnya produk pipa, kabel dan lain-lain. 2) Teknik Cetak-Injeksi (Injection Molding) Teknik ini dilakukan dengan cara melelehkan resin PVC dan menyuntikkannya ke dalam suatu ruang cetakan tiga dimensi untuk menghasilkan produk seperti botol, dash board, housing bagi produk-produk elektronik seperti TV, computer, monitor dll. 3) Teknik Cetak-Tiup (Blow Molding) Teknik ini dilakukan dengan cara melelehkan resin PVC, kemudian lelehan PVC ditiup di dalam suatu cetakan sehingga membentuk suatu produk, misalnya botol. 4) Teknik Kalendering Proses kalendering menghasilkan produk berupa film dan lembaran dengan berbagai tingkat ketebalan, biasanya dipakai untuk produk alas lantai, wall paper, dll. Pemanfaatan resin PVC tidak terbatas melalui teknik tersebut diatas, sebagai contoh resin PVC yang terdispersi dalam larutan juga dapat digunakan sebagai bahan pelapis/coating, misalnya untuk lapisan bawah karpet dll.

E. Aplikasi/Penggunaan PVC Sifat PVC yang menarik membuatnya cocok untuk berbagai macam penggunaan. PVC tahan secara biologi dan kimia, membuatnya menjadi plastik yang dipilih sebagai bahan pembuat pipa pembuangan dalam rumah tangga dan pipa lainnya di mana korosi menjadi pembatas pipa logam. Dengan tambahan berbagai bahan anti tekanan dan stabilizer, PVC menjadi bahan yang populer sebaga bingkai jendela dan pintu. Dengan penambahan plasticizer, PVC menjadi cukup elastis untuk digunakan sebagai insulator kabel. -

Pakaian PVC telah digunakan secara luas pada bahan pakaian, yaitu membuat bahan serupa kulit. PVC lebih murah dari karet, kulit, atau lateks sehingga digunakan secara luas. PVC juga waterproof sehingga dijadikan bahan pembuatan jaket, mantel, dan tas.

-

Kabel listrik PVC yang digunakan sebagai insulasi kabel listrik harus memakai plasticizer agar lebih elastis. Namun jika terpapar api, kabel yang tertutup PVC akan menghasilkan asap HCl dan menjadi bahan yang berbahaya bagi kesehatan. Aplikasi di mana asap adalah bahaya utama (terutama di terowongan), PVC LSOH (low smoke, zero halogen) adalah bahan insulasi yang pada umumnya dipilih.

-

Perpipaan Secara kasar, setengah produksi resin PVC dunia dijadikan pipa untuk berbagai keperluan perkotaan dan industri. Sifatnya yang ringan, kekuatan tinggi, dan reaktivitas rendah, menjadikannya cocok untuk berbagai keperluan. Pipa PVC juga bisa dicampur dengan berbagai larutan semen atau disatukan dengan pipa HDPE oleh panas,menciptakan sambungan permanen yang tahan kebocoran.

Pipa PVC

Kabel dan Insulator Kabel

Jendela PVC

Pakaian PVC

F. PVC dan Lingkungan Hidup PVC bisa ditemukan di mana saja di sekitar kita. PVC adalah bahan sangat serbaguna yang digunakan sebagai bahan pembuat botol, kemasan, mainan, bahan konstruksi, selimut, pakaian, pipa, pelapis kabel, kulit imitasi, perabotan, dan banyak lagi. Telah menjadi mitos bahwa khususnya pembakaran sampah PVC memberikan kontribusi yang besar terhadap terjadinya dioxin. Dioxin dapat dihasilkan dari pembakaran bahan-bahan organoklorin, yang sebenarnya banyak terdapat di alam (dedaunan, pepohonan). Suatu penelitian yang dilakukan oleh New York Energy Research and Development Authority pada tahun 1987 menyimpulkan bahwa ada atau tidaknya sampah PVC tidak berpengaruh terhadap banyaknya dioxin yang dihasilkan dalam proses insinerasi/pembakaran sampah. Kontribusi terbesar bagi terjadinya dioxin adalah kebakaran hutan, hal yang justru tidak banyak diekspos. Kandungan klor (Cl) dalam PVC diketahui memberikan sifat-sifat yang unik bagi bahan ini. Tidak seperti umumnya bahan plastik yang merupakan 100% turunan dari minyak bumi, sekitar 50% berat PVC adalah dari komponen klor-nya, yang menjadikannya sebagai bahan plastik yang paling sedikit mengkonsumsi minyak bumi dalam proses pembuatannya. Relatif rendahnya komponen minyak bumi dalam PVC menjadikannya secara ekonomis lebih tahan terhadap krisis minyak bumi yang akan terjadi di masa datang serta menjadikannya sebagai salah satu bahan yang paling ramah lingkungan. Walaupun PVC merupakan bahan plastik dengan volume pemakaian kedua terbesar di dunia, sampah padat di negara-negara maju yang paling banyak menggunakan PVC-pun hanya mengandung 0,5% PVC. Hal ini dikarenakan volume pemakaian terbesar PVC adalah untuk aplikasiaplikasi berumur panjang, seperti pipa dan kabel. Sampah PVC juga dapat diolah secara konvensional, seperti daur-ulang, ditanam dan dibakar dalam insinerator (termasuk pembakaran untuk menghasilkan energi). PVC juga dianggap menguntungkan untuk aplikasi sebagai pembungkus (packaging). Suatu studi pada tahun 1992 tentang pengkajian daur-hidup berbagai pembungkus/wadah dari gelas, kertas kardus, kertas serta berbagai jenis bahan plastik termasuk PVC menyimpulkan bahwa PVC ternyata merupakan bahan yang memerlukan energi produksi terendah, emisi karbon dioksida terendah, serta konsumsi bahan bakar dan bahan baku terendah diantara bahan plastik lainnya. Bahkan sebuah kelompok pecinta lingkungan Norwegia, Bellona, menyimpulkan bahwa pengurangan penggunaan bahan PVC secara umum akan memperburuk kualitas lingkungan hidup.

Polivinil Klorida (PVC)

Oleh : Zefania N. Mamahit 09 302 347 Semester VI Ilmu Kimia

Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam UNIVERSITAS NEGERI MANADO 2012

DAFTAR PUSTAKA

Stevens, M. P. 2001. Kimia Polimer Edisi 1. Terjemahan Iis Sopyan. Pradnya Paramita, Jakarta

Website : Diakses pada Kamis, 10 Mei 2012 http://all4chemistry.blogspot.com/2010/02/polivinil-klorida.html http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-polimer/klasifikasi-polimer/polimer-berdasarkansifat-thermalnya/ http://agushardiyanto.blogspot.com/2010/11/polivinil-klorida.html http://poetrikhenzie.blogspot.com/2011/11/polivinil-klorida.html http://nustaffsite.gunadarma.ac.id/blog/riyanti_d/ http://www.asc.co.id/?idm=13&id=61 http://kimiadahsyat.blogspot.com/2009/07/polivinilclorida-pvc.html http://budisma.web.id/materi/sma/kimia-kelas-xii/macam-macam-polimer/ http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/kimia-smk/kelas_xi/jenis-jenis-utama-plastik-dan-carapembuatan-plastik/ http://www.chem-is-try.org/artikel_kimia/kimia_material/130_tahun_pvc/ http://desywoelandari-036.blogspot.com/ http://www.artikelkimia.info/polikloroetena-polivnyl-klorida-pvc-34211209122011 http://naidra.student.fkip.uns.ac.id/?p=523 http://elmhurst.edu/~chm/onlcourse/chm110/outlines/images/PVC.GIF http://file.upi.edu/Direktori/FPMIPA/JUR._PEND._FISIKA/196204261987031PARLINDUNGAN_SINAGA/MATERIAL__PLASTIK.pdf http://misbachudin.com/kimia-pembentukan-polimer/