Download Polimerisasi Adisi Ion PDF

TitlePolimerisasi Adisi Ion
File Size229.5 KB
Total Pages10
Document Text Contents
Page 3

kation) atau karbonion (polimerisasi anion). Masing-masing mekanisme dibahas

secara rinci berikut ini.

Polimerisasi kation Dalam polimerisasi kation monomer CH 2 = CHX, pembawa

rantai ialah ion karbonium. Katalis dalam reaksi polimerisasi ini adalah asam lewis

(penerima pasangan elektron) dan katalis Frieedel-crafts, misalnya AlCl 3,

AlBr3,BF3,TiCl4,SnCl4,H2SO4, dan asam kuat lainnya. Berbeda dengan polimerisasi

radikal bebas yang umumnya berlangsung pada suhu tinggi, polimerisasi kation

paling baik berlangsung pada suhu rendah. Misalnya, polimerisasi 2-metilpropena

(isobutilena) berlangsung sangat cepat pada -100
0
C dengan adanya katalis BF3 atau

AlCl3. Pengaruh pelarut penting pula dalam polimerisasi kation (lihat kemudian),

sebab mekanisme ion melibatkan partikel-partikel bermuatan , sedangkan radikal

bebas umumnya netral. Polimerisasi kation sering kali terjadi pada monomer yang

mengandung gugus pelepas elektron.

Dalam polimerisasi yang dikatalisis oleh katalis asam, pemicuan dapat digambarkan

sebagai berikut ini :

…(1)

HA adalah molekul asam, seperti misalnya asam klorida, asam sulfat atau asam

perklorat. Pada reaksi pemicuan, proton dialihkan dari asam ke monomer, sehingga

Page 4

menghasilkan ion karbonium. Perambatan berupa adisi monomer pada ion karbonium

yang dihasilkan tadi, hampir sama dengan reaksi radikal bebas yang telah dibahas ;

…(2)

Oleh karena katalis friedel-crafts tidak mengandung hidrogen, allih proton tidak 

berlangsung seperti pada persamaan (1). Dengan demikian polimerisasi memerlukan

katalis bantu (kokatalis). Katalis bantu yang umum ialah air. Misalnya, katalis friede-

crafts tak berair tidak memicu polimerisasi, tetapi penambahan sedikit air

menyebabkan polimerisasi berlangsung. Dengan menggunakan BF 3 sebagai contoh ,

mekanisme reaksi dapat digambarkan sebagai berikut :

…(3)

…(4)

Adanya air menyebabkan alih proton terjadi, dan permabatan kemudian berlangsung

melalui adisi monomer pada ion karbonium yang dihasilkan (persamaan 4).

Page 6

Akhirnya, perlu dikemukakan disini bahwa sifat pelarut sangat penting dalam

polimerisasi kation. Hasil pengamatan menunjukkan bahwa polimerisasi tidak terjadi

bilamana pelarut yang dipakai adalah pelarut tak polar. Ion kaarbonium yang

terbentuk malahan bereaksi dengan ion lawannya, memberikan reaksi yang serupa

dengan adisi elektrofilik senyawa HA pada senyawa berikatan, seperti halnya

hdirogen halida dan alkena. Namun demikian jika reaksi tersebut dilakukan dalam

pelarut polar, polimerisasi segera terjadi. Sebabnya ialah ion karbonium menjadi

mantap akibat solvasi dan ion lawan dalam keadaan berjauhan. Akibatnya adisi

monomer (netral) pada ion karbonium dapat berlangsung untuk menghasilkan

polimer.

Polimerisasi anion Pada polimerisasi anion monomer CH 2=CHX, karbanion

bertindak sebagai pembawa rantai. Monomer yang mengandung subtituen elektron

negatif, seperti misalnya propenitril (akrilonitril), metil-2-metilpropenoat

(metilmetakrilat), dan bahkan feniletena (stirena), tergolong yang dapat mengalami

polimerisasi macam ini. Seperti polimerisasi kation reaksi polimerisasi anion paling

baik berlangsung pada suhu rendah. Katalis yang dapat dipakai meliputi program

alkali, alkil, dan amida logam alkali. Salah satu penerapan paling awal dari macam

polimerisasi ini dalam dunia industri ialah pada pembuatan karet sintetik, di Jerman

dan Rusia, dari buta-1,3-diena (butadiena) dengan katalis logam alkali. Sebagai

contoh polimerisasi anion, kita tinjau amida logam alkali, seperti ,misalnya kalium

amida, KNH2, dalam pelarut amonia cair mempercepat polimerisasi monomer

Page 7

CH2=CHX. Dalam amonia cair, kalium amida terionisasi kuat sehingga pemicuan

dapat digambarkan sebagai berikut :

…(8)

Ion lawan (penetral) bagi karbanion ialah ion K
+
. Perambatan merupakan adisi

monomer pada karbanion yang dihasilkan tadi.

…(9)

Akan tetapi, proses pengakhiran polimerisasi anion yang dikemukakan diatas tidaklah

begitu jelas seperti pada polimerisasi adisi. Penggabungan rantai anion dengan ion-

lawan logam atau pelepasan ion hidrida, H
-
, dari rantai anion membentuk hidrida

logam (misalnya K
+
H

-
) dan rantai tak aktif yang mengandung gugus akhir tak jenuh,

keduanya dipandang tak mungkin terjadi.

Jika dipakai pelarut lembam dan pereaksi murni, maka polimerisasi hanya berhenti

ketika seluruh monomer pereaksi habis terpakai. Walaupun demikian, pusat aktif 

(karbanion) tidak dirusak, dan jika lebih banyak monomer ditambahkan, maka

 polimerisasi dapat dipicu lagi. Polimer seperti itu dikenal sebagai ‘ polimer hidup’.

Page 8

Akan tetapi, terdapat sedikit saja air, karbon dioksida, alkohol, dan bahan-bahan

lainnya, akan mengakhiri pertumbuhan rantai.

…(10)

dan

…(11)

Akhirnya, tidak semua katalis bagi polomerisasi adisi dapat dicocokkan dengan

mudah untuk polimerisasi anion. Katalis utama bagi polimerisasi anion ialah katalis

Ziegler-Natta (lebih lazim disebut katalis Ziegler) yang ditemukan oleh Ziegler pada

tahun 1953. Ia menggunakan katalisnya untuk polimerisasi etena (etilena).

Selanjutnya, natta pada tahun 1955 menggunakan katalis tersebut untuk polimerisasi

propena (propilena) dan monomer tak jenuh lainnya. Katalis Ziegler-Natta dapat

dibuat dengan mencampurkan alkil atau aril dari unsur golongan 1-3 pada susunan

berkala, dengan halida unsur transisi. Misalnya, trietilaluminium (alumunium trietil),

Al(C2H5)3, yang jika ditambahkan ke dalam titanium (IV) klorida (titanium

tetraklorida) dalam pelarut heksana, menghasilkan endapan coklat hitam, dapat

Similer Documents