2.9. Karakterisasi Dan Pengujian Bahan Polimer 2.9.1. Analisa
Fourier Transform Infrared FTIR
Untuk dapat mengidentifikasi data infra merah polimer, persyaratan yang harus dipenuhi adalah zat tersebut harus homogen secara kimia. Spektrum infra merah
suatu zat polimer pada dasarnya adalah serapan-serapan monomer dan pengaruh kopling antara monomer-monomer diabaikan. Seringkali suatu polimer
mempunyai spektrum yang lebih sederhana dari pada spektrum monomer- monomernya, meskipun polimer dapat mengadung 10
4
atom. Hal ini disebabkan tidak ada perubahan tetapan gaya pada kelompok-kelompok atom sejenis. Atom-
atom dalam kelompok ini akan selalu bervibrasi pada frekuensi yang sama dan tidak tergantung pada sistem molekul dimana atom-atom tersebut berada,
bilamana syarat tetapan gaya pada kelompok tidak berubah dipenuhi. Faktor ini merupakan hal yang sangat penting untuk karaktererisasi
spektrum infra merah. Bila sinar infra merah dilewatkan melalui sampel maka sejumlah frekuensi diserap sedangkan frekuensi lain diteruskan tanpa diserap.
Spektrum infra merah akan dihasilkan bila dilukiskan persen serapan dengan frekuensi. Molekul hanya menyerap sinar infra merah jika dalam molekul ada
transisi energi sebesar h . Transisi yang terjadi di dalam serapan infra merah berkaitan dengan perubahan vibrasi molekul. Frekuensi vibrasi dihitung dengan
memakai hukum Hooke Kemp W, 1979.
2.9.2. Analisa Bobot Molekul Viskometer Ostwald
Metode viskositas mempunyai kelebihan daripada metode lain, yaitu lebih cepat dan mudah dalam pengerjaannya, menggunakan alat yang lebih murah, serta
perhitungan hasil pengukurannya lebih sederhana. Pada dasarnya metode viskositas intrinsik adalah untuk mengukur waktu yang diperlukan pelarut dan
larutan polimer untuk mengalir di antara dua garis pada viskometer atau mengukur laju alir cairan yang melalui tabung berbentuk silinder Bird, 1993.
Waktu alir diukur pada saat pelarut atau larutan polimer mengalir di antara dua tanda, x dan y. Waktu alir larutan polimer lebih besar daripada waktu alir
pelarutnya. Semakin tinggi konsentrasi polimer dalam larutan, maka akan
Universitas Sumatera Utara
semakin lama waktu alir yang dibutuhkan untuk melewati kapiler. Untuk mengukur bobot molekul viskositas, maka harus dihitung terlebih dahulu
viskositas larutan polimer η dan viskositas pelarut murni η , sehingga
viskositas jenis η
sp
larutan polimer akan ditentukan oleh persamaan : η
sp
= η – η
………………………………………………………………………………..……….
2.9.1 η
Perbandingan η
sp
c, dimana c adalah konsentrasi larutan polimer disebut viskositas reduksi. Nilai η
sp
c pada limit pelarutan disebut juga nilai viskositas intrinsik dan diberi lambang [η], yang secara matematis dapat dijelaskan sebagai :
l�m
→ η
= [η]……………………………………………….……..2.9.2 Karena massa jenis berbagai larutan yang dipakai dalam suatu percobaan
hampir sama dengan massa jenis pelarut, maka sebagai pendekatan dapat diandaikan viskositas tiap larutan hasil pengenceran berbanding lurus dengan
waktu alirnya, sehingga persamaan menjadi :
η =
−
……………………………………………………………………………….………..
2.9.3 Dimana t
2
adalah waktu alir untuk larutan, sedangkan t
1
adalah waktu alir untuk pelarut. Dengan diperolehnya waktu alir pada berbagai pengenceran, maka
nilai ηsp dan ηspc dapat dihitung. Selanjutnya nilai η
sp
c diplotkan dalam grafik linier terhadap konsentrasi c. Plot data ini diekstrapolasi ke konsentrasi 0
menghasilkan nilai [η]. Mark dan Houwink menemukan bahwa angka viskositas intrinsik dapat dikaitkan dengan penentuan bobot molekul relatif melalui rumus :
[η] = KM
a
………………………………………………………....….2.9.4 Dimana M adalah bobot molekul relatif, sedangkan k dan a adalah tetapan
yang khas untuk sistem polimer-pelarut tertentu. k dan a harus ditentukan dengan menggunakan paling sedikit dua sampel polimer yang mempunyai bobot molekul
relatif berbeda.
Universitas Sumatera Utara
Viskositas diukur pada konsentrasi sekitar 0,5 g100 ml pelarut, dengan cara menetapkan lamanya aliran sejumlah volume larutan melalui kapiler yang
panjangnya tetap. Lamanya aliran dalam detik dicatat sebagai waktu untuk larutan polimer melewati antara dua tanda batas pada viskometer. Viskositas ditetapkan
pada suhu konstan, biasanya 30,0± 0,01 C Stevens, 2001. Metode viskositas
mempunyai kelebihan daripada metode lain, yaitu lebih cepat, lebih mudah, alatnya murah, serta perhitungan hasilnya lebih sederhana. Metode yang biasa
dipakai untuk mengukur viskositas pelarut dan larutan polimer adalah penggunaan viskometer Ostwald dan viscometer Ubbelohde Cowd, 1991.
Gambar 2.17. A Viskometer Ostwald dan B Ubbelohde Cowd, 1991
2.9.3. Uji Kelarutan
