Percobaan kimia dasar 2. organik C-! makromolekul

INTISARI

Polimer – Makromolekul

Muhammad Rif’at

12/334637/PA/14870

Percobaan C-1  berjudul Polimer-makromolekul bertujuan untuk menerangkan proses pembentukan polimer (polimerisasi) dan untuk melakukan identifikasi sifat-sifat dari polimer. Alat yang digunakan  dalam percobaan polmer ini  yaitu gelas ukur 10 mL, tabung reaksi, rak tabung reaksi, lampu spritus, gelas arloji, pengaduk, dan wadah disponsibel. Sementara bahan-bahan yang digunakan pada percobaan ini yaitu:  Polivinil klorida (PVC), larutan boraks, pewarna makanan,  HCl 0,2 M, NaOH 0,2M, larutan pH 1, putih telur, tinta air dan tinta ballpoint.

Polimer  PVA dibuat dengan cara mencampurkan larutan PVA dengan boraks dan diaduk hingga terbentuk gumpalan dan kemudian diremas untuk menghilangkan airnya.  dilakukan beberapa pengamatan terhadap polimer PVA yaitu: tidak terjadi perubahan bentuk polimer disaat didorong perlahan, tidak terjadi perubahan bentuk disaat didorong secara cepat dan mendadak, pada saat dijatuhkan dari ketinggian 10 sentimeter polimer akan memantul, pada saat ditaruh ditangan dan dipukul maka polimer akan kembali kebentuk semula, disaat ditekan pada tinta air maka tinta akan menempel pada polimer,  ketika ditekan pada tinta ballpoint maka tidak ada bekas yang tertinggal , lalu disaat diambil sedikit polimer dan ditambahkan 4 tetes HCl maka gumpalan akan lunak, disaat ditambah campuran  HCl 2 tetes dan NaOH 2 tetes maka perubahan yang terjadi tidak signifikan, lalu pada saat ditmbah NaOH 4 tetes gumpalan mengeras, terakhir pada saat ditambah campuran antara 2 tetes NaOH dan 2 tetes HCl maka pada gumpalan tidak terjadi perubahan apa-apa.

Dalam mempelajari pengaruh pH dan pemanasan terhadap sifat-sifat dan struktur protein maka dilakukan 3 percobaan: pada tabung pertama dicampurkan antara aquades panas dengan putih telur yang menghasilkan endapan putih yang tidak lengket pada permukaan tabung, tabung kedua diisi dengan campuran antara aquades dengan putih telur yang dipanaskan secara bersama-sama dan menghasilkan endapan putih yang lengket pada dinding bawah tabung, terakhir pada tabung ketiga dicampurkan larutan dengan pH 1 dan putih telur  pada tabung reaksi dan menghasilkan endapan putih yang agak bening dan tidak lengket pada permukaan tabung.

Kata kunci: Borax, PVA, Polimer, Protein

PERCOBAAN C-1

POLIMER-MAKROMOLEKUL

        I.            TUJUAN

1.      Menerangkan proses pembentukan polimer (polimerisasi) dan melakukan      identifikasi beberapa sifat polimer

2.      Mempelajari pegaruh pH dan pemanasan terhadap sifat protein.

      II.            LANDASAN TEORI

Polimer adalah molekul yang sangat besar (sering disebut makromolekul) yang terbentuk dari penggabungan molekul-molekul kecil yang disebut monomer. Struktur keseluruhannya terdiri dari kumpulan bagian molekul  kecil yang biasanya merupakan unit yang berulang-ulang. Misalnya, polimer yang terkenal adalah polietilena, yang dibuat dari penggabungan sejumlah besar molekul etilena (polimerisasi). Dalam prosesnya, ikatan rangkap etilena terbuka sehigga elektron dapat digunakan untuk mengikat unit C₂H₄ didekatnya. Hal ini menghasilkan rantai karbon yang panjang, serta rantai karbon mengikat dua atom hidrogen. (Brady, 1999)

Polimerisasi adisi melibatkan reaksi rantai. Penyebab reaksi rantai dapat berupa radikal bebas (partikel reaktif yang mengandung elektron tak berpasangan) atau ion. Radikal bebas biasanya terbentuk dari penguraian zat nisbi yang tidak mantap, yang disebut pemicu. Pemicu ini biasanya memicu reaksi rantai pada pada pembentukan polimer, dan polimerisasi ini berlangsung sangat cepat, seiring hanya dalam waktu beberapa detik. Polimerisasi adisi terjadi khusus pada senyawa yang memiliki ikatan rangkap.

Polimerisasi kondensasi terjadi pada zat bermassa molekul rendah. Pada polimerisasi  kondensasi terjadi reaksi antara dua molekul bergugus fungsi banyak (molekul yang mengandung dua atau lebih gugus fungsi yang dapat bereaksi) dan memberikan satu molekul besar bergugus fungsi banyak pula, dan diikuti oleh penyingkiran molekul kecil, seperti air. ( Cowd, 1991)

Polivinil alkohol (PVA) dengan rumus kimia [(C₂H₄OH)_x] adalah polimer sintetik yang diproduksi oleh hidrolisis dari polvinil asetat. PVA bersifat nontoksik dan larut dalam air, sehingga banyak digunakan di berbagai bidang, antara lain bidang medis dan farmasi. Produk ini sangat sesuai diguanakan secara komersial dalam sekala besar sebagai ekspilin dalam berbagai produk farmasi seperti tablet salut, tetes mata, biofermentasi dan topikal. PVA bersifat kompatibel secara hayati dan sesuai untuk simulasi jaringan alami. Selain itu, PVA mempunyai permeabilitas oksigen yag baik, tidak bersifat imunogenik, dan memiliki sifat yang sangat baik dalam pembentukan film, pengemulsi dan dapat dilembabkan. (Mutia,2012)

Boraks atau yang lazim disebut asam borat (boric acid) adalah senyawa kimia turunan dari logam berat boron (B). Asam borat terdiri atas tiga macam senyawa, yaitu: asam ortoborat( H₃BO₃), asam metaborat (HBO₂) dan asam piroborat (H₂B₄O₇). Asam-asam borat adalah asam lemah. Boraks merupakan senyawa hidrat dari garam natrium tetraborat dengan rumus molekul Na₂B₄O₇ . 10 H₂O (Natrium tetraborat dekahidrat). Garam natrium tetraborat adalah garam natrium dari asam piroborat (Na₂B₄O₇).

Dalam perdagangan boraks dikenal dengan sebutan borofax three elephant, hydrogen orthoborate, NCL-C₅₆₄₁₇, calcium borate atau sassolite. Boraks yang diperdagangkan dalam bentuk balok padat, kristal, atau tepung berwarna putih kekuningan, atau dalam bentuk cairan tidak berwarna. Boraks digunakan orang sudah sejak lama, yaitu sebagai zat pembersih (cleaning agent), zat pengawet makanan (additive), dan untuk penyamak kulit. Boraks sebagai antiseptik dan pembunuh kuman. Karena itu boraks banyak digunakan sebagai anti jamur, bahan pengawet kayu, dan untuk bahan antiseptik pada kosmetik. Boraks juga digunakan sebagai insektisida dengan mencampurkan dalam gula untuk membunuh semut, kecoa, dan lalat. (Sugiyatmi, 2006)

Protein termasuk dalam kelompok senyawa yang terpenting dalam organisme hewan. Sesuai dengan peranan ini, kata protein berasal dari kata yunani proteios, yang artinya pertama. Protein adalah poliamida, dan hidrolisis protein menghasilkan asam-asam amino-α dengan konfigurasi –(L) pada karbon α. Asam-asam amino menjalani suatu reaksi asam-basa dalam (internal) dan menghasilkan ion dipolar. (Fessenden 1982)

Berbeda dengan lemak dan karbohidrat dimana susunan dasarnya adalah C,H,dan O maka protein kecuali tersusun atas ketiga unsur tersebut, masih mengandung juga unsur-unsur seperti: nitrogen, belerang, pospor, kadang-kadang besi dan unsur-unsur yang lain. protein terdapat dalam kulit, rambut, otot, tanduk, sutera, putih telur, dan sebagainya. Protein terdiri dari molekul-molekul yang besar yang mempunyai berat molekul antara 12.000- hingga beberapa juta.

Protein kebanyakan merupakan senyawa yang amorph,tak berwarna, dimana ia tidak memiliki titik didih dan titik cair tertentu. Protein tidak larut dalam cairan-cairan organik. Bila dilarutkan dalam air akam membentuk larutan koloidal. Protein diendapkan akan mengalami “salted out” dari larutannya bila ditambah dengan garam-garam organik (Na₂SO₄, NaCl ) dan juga dengan menggunakan zat-zat organik yang larut dalam air (alkohol, aseton), pengendapan ini bersifat dapat balik. Sejumlah zat-zat lainnya, meliputi garam logam berat, asam tannat, asam pikrat dan pereaksi-pereaksi yang dapat mengendapakan protein. (Sastrohamidjojo, 2005)

Denaturasi suatu protein adalah hilangnya sifat-sifat struktur lebih tinggi oleh terkacaunya ikatan hidrogen dan gaya-gaya sekunder lain yang mengutuhkan molekul itu. Akibat suatu denaturasi adalah banyak hilangnya sifat biologis protein itu. Salah satu penyebab denaturasi yaitu perubahan temperatur. Memasak putih telur adalah salah satu contoh denaturasi yang tidak reversibel. Suatu putih telur adalah cairan tak berwarna yang mengandung albumin, yakni protein globular yang larut. Pemanasan putih tekur akan mengakibatkan albumin itu membuka lipatan dan mengendap, dihasilkan suatu zat padat putih.

Perubahan pH juga dapat mengakibatkan denaturasi , bila susu menjadi asam, perubahan pH yang disebabkan oleh pembentukan asam laktat akan menyebabkan penggumpalan susu (curdling), atau pengendapan protein yang awalnya larut. Faktor-faktor lain yang dapat menyebabkan denaturasi adalah detergen, radiasi, zat pengoksidasi atau pereduksi, dan perubahan tipe pelarut. (fessenden, 1982)

Protein sangat cenderung mengalami beberapa bentuk perubahan yang dinyatakan sebagai denaturasi. Perubahan-perubahan mana disebabkan karena protein peka terhadap: panas, tekanan yang tinggi, alkohol, alkali, urea, KI, asam dan pereaksi-pereaksi tertentu lain. denaturasi sering meliputi perubahan-perubahan kimia dalam molekul protein. Protein yang telah mengalami denaturasi kelarutannya selalu lebih kecil dari bentuk aslinya. Dan aktivitas pisiologinya hilang. (Sastrohamidjojo,2005)

    III.            METODE PENELITIAN

III.1 Alat:

Alat yang digunakan dalam percobaan ini yaitu wadah disposibel, pengaduk, gelas ukur 10 mL, pipet tetes, 4 tabung reaksi, tempat tabung reaksi, penjepit tabung reaksi, pemanas/ spritus, gelas arloji,

III.2 Bahan:

Bahan-bahan yang digunakan dalam praktikum kali ini yaitu  larutan PVA,   pewarna makanan,  larutan boraks, larutan HCL 0,2 M, larutan NaOH 0,2 M, larutan pH 1, putih telur, dan akuades.

III.3 Cara Kerja:

            III.3.A Percobaan 1

Percobaan 1 atau pembentukan polivinil alkohol dan identifikasi sifat polimer akan dilakukan pembentukan gel polivinil alkohol dari larutan bahan PVA dengan bantuan larutan boraks. Pertama-tama yang dilakukan adalah diambil 10 mL larutan PVA dan ditempatkan pada wadah disposibel. Ditambahkan 5 tetes pewarna makanan ke dalam larutan PVA. Kemudian ditambahkan 5 mL larutan boraks kedalam larutan PVA dan diaduk secara perlahan hingga bahan menggumpal. Lalu polimer PVA tadi diremas dengan tangan dan dibuat bentuk bola. Kemudian diamati apa yang terjadi jika gumpalan polimer PVA didorong perlahan, didorong cepat, dan mendadak, dijatuhkan dari ketinggian sekitar 10 cm, ditaruh ditangan lalu dipukul. Ditulis satu kata dengan tinta air pada kertas dan ditutup dengan sedikit gumpalan PVA dan dirapatkan. Diamati apa yang terjadi dengan tulisan dan pada polimer. Diulangi hal yang sama dengan tinta ballpoint biasa kemudian diamati. Diambil sedikit gumpalan polimer: diletakkan diatas arloji dan ditambahkan 4 tetes HCl , diletakkan diatas arloji dan ditambahkan 2 tetes HCl +2 tetes NaOH, diletakkan diatas arloji dan ditambahkan 2 tetes NaOH+ 2 tetes HCl dan diletakkan diatas arloji dan ditambahkan 4 tetes NaOH, lalu diaduk dan diamati perubahannya.

                        III.3.B Percobaan 2

Percobaan ini adalah mempelajari pengaruh pH dan pemanasan terhadap sifat dan struktur dari protein. Langkah pertama adalah disiapkan 3 buah tabung reaksi. Tabung pertama diisi dengan aquades lalu dipanaskan hingga mendidih kemudian dimasukkan putih telur dan diamati apa yang terjadi. Tabung kedua diisi dengan aquades dan ditambahkan putih telur kemudian dipanaskan secara bersamaan dan diamati apa yang terjadi. Tabung ketiga diisi dengan larutan pH 1 dan ditambahkan putih telur ke dalamnya lalu diamati apa yang terjadi.

    IV.            HASIL DAN PEMBAHASAN

IV.1 HASIL PERCOBAAN

 IV.1.A Pembuatan Polivinil Alkohol dan identifikasi sifat polimer

Gumpalan Polimer PVA	Pengamatan
Didorong perlahan	Tidak ada perubahan pada bentuk polimer PVA
Didorong cepat dan mendadak	Tidak ada perubahan pada bentuk polimer PVA
Dibentuk bola dan dijatuhkan 10 cm	Polimer PVA memantul
Ditaruh ditangan dan dipukul	Setelah dipukul polimer PVA akan kembali kebentuk semula
Tulisan dengan tinta air	Tinta air akan membekas pada  permukaan polimer PVA
Tulisan dengan tinta ballpoint	Tulisan tidak membekas
Ditambahkan 4 tetes HCl	Polimer PVA menjadi lunak dan lembek
Ditambahkan 2 tetes HCl+2 tetes NaOH	Polimer PVA agak lunak
Ditambahkan 4 tetes NaOH	Tidak terjadi perubahan pada polimer PVA
Ditambahkan 2 tetes NaOH+2 tetes HCl	Tidak terjadi perubahan pada polimer PVA

IV.1.B Mempelajari pengaruh pH dan pemanasan terhadap sifat dan struktur   protein   

Tabung reaksi	Perlakuan	Pengamatan
Tabung reaksi 1 ( air mendidih)	Penambahan Putih telur	Terdapat endapan putih tetapi tidak melekat pada permukaan tabung
Tabung reaksi 2 ( air )	Penambahan putih telur dan dipanaskan secara bersamaan	Terdapat endapan putih dan melekat pada permukaan tabung
Tabung reaksi 2 (larutan pH 1)	Penambahan putih telur	Terdapat endapan putih tetapi tidak lengket pada permukaan tabung.

      V.            KESIMPULAN

1.      Polimerisasi polimer dibagi menjadi dua yaitu polimerisasi adisi dan kondensasi. Pada pembentukan polimer PVA merupakan polimerisasi kondensasi karena terdapat produk H₂O

2.      Sifat-sifat polmer yaitu termoplastik, termosetting, elastomer dan adanya stress antara interaksinya

    VI.            DAFTAR PUSTAKA

Brady James E., 1999, Kimia Universitas Asas dan Struktur, Jilid 2, Binarupa Aksara,

            Jakarta, hal: 517

Cowd M. A., 1991, Kimia Polimer, Penerbit ITB, Bandung, Hal: 3

Fessenden, Ralph J., dan Joan S. Fessenden, 1982, Kimia organik, Jilid 2, Erlangga,

             Jakarta, hal: 363

Mutia Theresia, dan  Rifaida Eriningsih, 2012, The Use of Electrospun Webs from

            Alginate/ Polyvinyl Alcohol for Primary Wound Dressing , Journal of industrial

 research, Vol VI (2), Hal: 137-147

Sastrohamidjojo H., 2005, Kimia Organik: Stereokimia, Karbihidrat, Lemak, dan

            Protein, Gadjah Mada University Press, Yogyakarta, Hal: 117

            Sugiyatmi Sri, 2006, Analisis Faktor-Faktor Risiko Pencemaran Bahan Toksik Boraks

                        dan Pewarna Pada Makanan Jajanan Tradisional yang Dijual di Pasar-Pasar

 Kota Semarang Tahun 2006, Universitas Diponegoro, Semarang

           

Lembar Pengesahan

  Mengetahui,                                                                               Yogyakarta, 6 Mei 2013

      Asisten                                                                                                 Praktikan

Iftironi Haritsah                                                                                   Muhammad Rif’at