Titik Gelas (TG) Senyawa Polimer dan Aplikasinya

Dalam senyawa polimer, ada yang dinamakan titik gelas. Sebenarnya apa itu titik gelas? Titik gelas adalah kekuatan senyawa polimer tersebut menahan beban/stress/tekanan. Hehe, bahasa sederhananya, seberapa tangguh senyawa polimer tersebut.

Ada beberapa cara melihatnya, menurut saya, dan ini adalah bahasa saya, ada dua. Yaitu dengan melihat struktur kimia dan melihat langsung. Lebih mudah dengan melihat struktur kimia.

Titik Gelas (TG) Senyawa Polimer dan Aplikasinya

Melihat Titik Gelas dengan Struktur Kimia

Untuk melihat kekuatan dengan struktur kimia, maka dengan melihat interaksi molekul. Kita semua tahu, kalau setiap satu molekul dengan molekul lainnya saling berinteraksi. Setidaknya ada 3 interaksi molekul, yakni:

  1. Interaksi Vander Walls
  2. Interaksi Momen Dipol
  3. Interaksi Hidrogen

Pada umumnya, interaksi Van der Walls terjadi di seluruh interaksi senyawa kimia. namun, interaksi tersebut sangat lemah. Interaksi momen dipol tidak semua terjadi, hanya beberapa senyawa tertentu. Dan tentu saja interaksi momen dipol lebih kuat daripada interaksi Van der Walls. Terakhir, interaksi hidrogen adalah interaksi yang paling kuat. Interaksi hidrogen adalah interaksi senyawa antara atom H dengan N, O, dan F.

Maka dari itu, pertama, lihat dulu interaksi Hidrogen pada senyawa polimer. Semakin banyak interaksi hidrogen, maka semakin kuat titik gelas.

Melihat Titik Gelas dengan Langsung

Banyak faktor yang mempengaruhinya. Pada umumnya, saya rangkum sebagai berikut.

  1. Kekakuan rantai
  2. Berat molekul
  3. Tingkat percabangan
  4. Derajat ikat silang
  5. Polaritas

Untuk melihat yang lebih mudah, maka fokus pada berat molekul dan tingkat percabangan. Semakin berat, maka semakin tinggi TG, dan sebaliknya. Semakin banyak cabang dari suatu ikatan, semakin rendah TG dan sebaliknya.

Contoh

  1. Manakah Titik Gelas (TG) yang lebih tinggi antara poly(hexamethylene adipamide) (nylon 6.6) dengan polycaprolactam (nylon 6)?
    soal 1
  2. Manakah titik gelas (TG) yang lebih tinggi antara poly(acrylicacid) dengan poly(methylethacrylate)?
    soal 2

Jawaban

Penyelesaian soal nomor 1
Jika diperhatikan dari kedua polimer tersebut, maka akan terlihat di kedua polimer tersebut mempunyai interaksi hidrogen. Sebenarnya interaksi van der walls juga ada, tapi lebih fokus ke interaksi hidrogen. Karena interaksi tersebut yang paling kuat.

  • Untuk polimer poly(hexamethylene adipamide) mengandung 4 interaksi hidrogen.
    polyhexamethylene-adipamide
  • Polimer polycaprolactam mempunyai 1 interaksi hidrogen.
    polycaprolactam

Poly(hexamethylene adipamide) mempunyai 3 interaksi hidrogen sedangkan polycaprolactam mempunyai 2 interaksi hidrogen. Maka titik gelas yang paling tinggi adalah poly(hexamethylene adipamide).

Fakta di Lapangan
Maka, untuk membuktikan hal tersebut, berikut disajikan dalam tabel sifat dari kedua polimer tersebut.

poly(hexamethylene adipamide)

Melting point 225oC
Density 1,07 g/cm3
Glass Temperature 50oC

polycaprolactam

Melting point 220 oC
Density 1,084 g/mL
Glass Temperature 47oC

Dari tabel tersebut didapat, titik gelas poly(hexamethylene adipamide) adalah 50oC sedangkan polycaprolactam adalah 47oC.

kesimpulan titik gelas

Penyelesaian soal nomor 2
Jika diperhatikan dari kedua polimer tersebut, maka akan terlihat di kedua polimer tersebut mempunyai interaksi hidrogen. Sebenarnya interaksi van der walls juga ada, tapi lebih fokus ke interaksi hidrogen. Karena interaksi tersebut yang paling kuat.

  • Polimer poly(acrylicacid) mempunyai 1 interaksi hidrogen.
    poly(acrylicacid)
  • Polimer poly(methylethacrylate) tidak mempunyai interaksi hidrogen. Tapi dia punyai satu sisi percabangan, percabangan tersebut menyebabkan jangkar/anchor. Perhatikan pada ester tersebut. Nah … karena ada pengait tersebut, menyebabkan TG-nya semakin kuat. Ini bisa juga disebut pengait jangkar/anchor.
    Jangkar/anchor merupakan fenomena pada senyawa polimer karena adanya percabangan. Jadi, pada dua monomer, saling berkaitan satu sama lain sehingga membentuk senyawa polimer.
    polymethylethacrylate

Fakta Lapangan
Maka, untuk membuktikan hal tersebut, berikut disajikan dalam tabel sifat dari kedua polimer tersebut.

poly(acrylicacid)

Density 1,2 g/mL
Glass Temperature 106oC

poly(methylethacrylate)

Density 1,17 g/mL
Glass Temperature 114oC

Dari tabel tersebut didapat, titik gelas poly(acrylicacid) adalah 106oC sedangkan poly(methylethacrylate) adalah 114oC.

kesimpulan

Baca juga: Prinsip Teori High Pressure Liquid Chromatography (HPLC)

Demikian penjelasan singkat, mudah banget bukan?

2 COMMENTS

    • Jangkar/anchor merupakan fenomena pada senyawa polimer karena adanya percabangan. Jadi, pada dua monomer, saling berkaitan satu sama lain sehingga membentuk senyawa polimer.

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here