6 relaksasi menyebabkan hasil dari daerah elektronik lokal dan polaron tersebut
terbentuk. Jika sebuah elektron tambahan dihapus, itu yang lebih menguntungkan untuk melepaskan elektron kedua dari polaron daripada dari bagian lain dari rantai
polimer. Ini mengarah pada pembentukan satu bipolaron daripada dua polaron. Namun penting untuk dicatat bahwa sebelum pembentukan bipolaron seluruh
rantai polimer pertama akan menjadi jenuh dengan polarons [8].
2.2 SINTESIS POLIMER KONDUKTIF
Potensi aplikasi tinggi polimer di sensor kimia dan biologi adalah salah satu alasan utama untuk penyelidikan intensif dan pengembangan dari bahan
tersebut. Polimer konduktif sebagian besar disintesis dengan memodifikasi struktur seperti ditunjukkan pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Kelas utama polimer konduktif [8]
Universitas Sumatera Utara
7 Pembuatan polimer konduktif dapat dilakukan baik secara kimia atau
elektrokimia. Dalam kimia, doping oksidasi dilakukan dengan mengekspos polimer konduktif untuk oksidasi seperti uap yodium. Prosedur lain doping kimia
yang unik adalah doping PANI, karena protonasi. Hal ini menyebabkan reaksi redoks internal yang mengubah bentuk semikonduktor PANI senyawa dasar ke
bentuk metalik senyawa garam [8].
2.3 POLIANILIN
Polianilin biasa disebut sebagai doping polimer, dimana hasil konduktivitas dari sebuah proses oksidasi parsial ataupun reduksi. Komposit
polimer disebut juga PANI, dimana sering digunakan sebagai pengisi untuk polimer lain matriks, telah menerima banyak perhatian khusus karena kombinai
dan kemampuan memproses dan merupakan alat sensor yang baik dengan konduktivitas yang baik [12].
PANI Polianilin termasuk polimer konduktif karena sintesisnya sederhana, stabilitas di lingkungan, dan konduktivitas listriknya cukup baik. Sifat
listrik polianilin dapat dikontrol secara dapat balik melalui charge-transfer doping dan protonasi. Pembuatan polimer yang dilakukan pada temperatur kamar
menunjukkan berat molekul yang rendah dan tapak yang cacat defect sites. Polianilin biasanya disintesis melalui oksidasi monomer anilin secara kimia
atau elektrokimia. Polianilin yang disintesis secara elektrokimia sulit untuk diproses karena kelarutannya yang rendah, sedangkan polianilin yang disintesis
secara kimia memiliki berat molekul yang rendah, yang berakibat pada kekuatan mekaniknya rendah [13].
Berdasarkan tingkat oksidasinya, polianilin dapat disintesis dalam beberapa bentuk isolatifnya yaitu leucomeraldine base LB yang tereduksi
penuh, emeraldine base EB yang teroksidasi setengah dan pernigraniline base PB yang teroksidasi penuh. Dari tiga bentuk ini, EB yang paling stabil dan juga
paling luas diteliti karena konduktivitasnya dapat diatur dari 10-10 Scm hingga 100 Scm melalui doping, sedangkan bentuk LB dan PB tidak dapat dibuat
konduktif. Bentuk EB dapat dibuat konduktif dengan doping asam protonik seperti HCl, dimana proton-proton ditambahkan ke situs-situs
–N=, sementara
Universitas Sumatera Utara
8 jumlah elektron pada rantai tetap. Bentuk konduktif dari EB disebut emeraldine
salt ES [14].
Gambar 2.2 Berbagai bentuk Polianilin Berdasarkan Tingkat Isolatifnya [14]
Bentuk dasar EB berubah menjadi ES melalui reaksi oksidasi dengan asam-asam protonik seperti HCl, sebaliknya bentuk ES dapat dikembalikan
menjadi bentuk EB melalui reaksi reduksi dengan agen reduktan seperti NH
4
OH, seperti ditunjukkan pada Gambar 2.2.
Gambar 2.3 Reaksi Protonasi – deprotonasi Poianilin [14]
Kedua proses ini disebut juga proses protonasi-deprotonasi atau doping- dedoping. Kedua bentuk emeraldine memiliki sifat listrik yang berkebalikan, EB
Universitas Sumatera Utara
9 yang isolatif dan ES yang konduktif atau semikonduktif. Derajat konduktivitas
emeraldine ini bergantung pada tingkat doping yang diberikan, yaitu jumlah proton H
+
yang didopingkan ke dalam struktur emeraldine. Sifat optiknya juga berbeda untuk kedua bentuk emeraldine, yaitu EB berwarna biru sedangkan ES
berwarna hijau sehingga karakteristik absorpsi optiknya berbeda. Sifat listrik konduktivitas dan optik indeks bias dan absorpsivitas emeraldine dapat
divariasikan melalui reaksi oksidasi-reduksi oleh agen-agen oksidan dan reduktan. Karakteristik ini dapat dimanfaatkan untuk sensor kimia [14]
Polianilin untuk bagian emeraldine base, yaitu Mw-5000 diperoleh dari Sigma-Aldrich Company dan menggunakan nama dalam IUPAC adalah benzene-
1, 4-diamine. Hal ini memberikan keistimewaan dari bentuk konduktif polimer. Tabel 2.1 menunujukkan kandungan dari struktur polianilin yang dibuat oleh
Sigma-Aldrich Company. Tabel 2.1 Kandungan Yang Terdapat dalam Emeraldine Base, Mw-5000 [15]
Berat Molekul 214,26636 grmol
Rumus Molekul C
12
H
14
N
4
Atom H yang bisa dilepaskan 4
Atom H yang bia diterima 4
Kekompleksan 204
Kemampuan membentuk ikatan kovalen 2
Perhitungan Berat Atom 16
Berikut adalah property polianilin berdasarkan Applied Science Innovations Pvt. Ltd., India.
Tabel 2.2 Tabel Properti Anilin [16] Kelembaban
4-6 Temperatur Operasi
100
o
C Temperatur Proses Maksimum
225
o
C Temperatur Degradasi
350
o
C Ukuran Partikel
1-100 mikron
Universitas Sumatera Utara
10
2.4 SINTESIS POLIANILIN
