4.2 - Getah Asli

Getah dan Sejarah

• Hevea brasiliensis dibawa ke Malaysia pada 1877. Getah menjadi komoditi penting; eksport termasuk sarung tangan, kondom dan kateter.

Lateks, Poliisoprena dan Isoprena

• Lateks ialah cecair putih yang diperoleh apabila kulit pokok getah ditoreh. Lateks ialah koloid, bukan larutan: zarah getah tersebar secara berasingan dan tidak larut di dalam air.
• Getah asli di dalam lateks ialah polimer semula jadi poliisoprena.
• Monomernya ialah isoprena, dengan nama IUPAC 2-metilbut-1,3-diena.

• Permukaan luar membran protein setiap zarah getah bercas negatif.
• Cas yang sama menolak antara satu sama lain, memisahkan zarah getah dan menghalang penggumpalan.

Ciri-ciri Getah Asli

Getah asli ialah polimer elastomer semula jadi. Ikatan ganda dua karbon–karbon menyebabkannya mudah dioksidakan oleh udara.

Ciri-ciri	Keterangan
Lembut	Pepejal putih lembut pada suhu bilik
Kenyal atau anjal	Boleh diregang dan kembali kepada bentuk asal apabila dilepaskan
Tidak tahan haba	Menjadi lembut dan melekit pada suhu tinggi
Penebat elektrik	Tidak mengalirkan arus elektrik
Mudah dioksidakan	Oksigen bertindak balas dengan ikatan ganda dua karbon–karbon
Reaktif kepada bahan kimia	Mudah bertindak balas dengan asid, alkali dan pelarut organik
Kalis air	Tidak telap air

• Produk getah asli termasuk selipar, but, hos, sarung tangan dan alas getah.

Bahan tambah boleh digunakan untuk mengatasi kekurangan ini dan memperoleh ciri yang dikehendaki.

Penggumpalan Lateks

• Lateks cecair perlu dikumpulkan segera: pendedahan kepada udara selama beberapa jam menyebabkan penggumpalan. Lateks yang menggumpal boleh dipungut sehari selepas penorehan.

Eksperimen 4A — penggumpalan lateks

• Tujuan: Mengkaji penggumpalan lateks dan cara menghalangnya.
• Penyataan masalah: Adakah asid menyebabkan lateks menggumpal manakala alkali menghalang penggumpalan?
• Hipotesis: Asid menyebabkan lateks menggumpal, manakala alkali menghalang penggumpalan.
• Pemboleh ubah dimanipulasikan: Asid etanoik, $\mathrm{C}{\mathrm{H}}_3\mathrm{COOH}$, atau larutan ammonia, $\mathrm{N}{\mathrm{H}}_3$.
• Pemboleh ubah bergerak balas: Penggumpalan lateks.
• Pemboleh ubah dimalarkan: Isi padu lateks.
• Bahan: Lateks, asid etanoik $1.0\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$ dan larutan ammonia $1.0\mathrm{mol}\mathrm{d}{\mathrm{m}}^{-3}$.
• Radas: Bikar, silinder penyukat, rod kaca dan penitis.

1. Labelkan tiga bikar A, B dan C.
2. Masukkan $20\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ lateks ke dalam setiap bikar.
3. Tambah $2\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ asid etanoik ke dalam A sambil mengacau berterusan.
4. Ulang dengan larutan ammonia dalam B; jadikan C sebagai kawalan.
5. Rekodkan sama ada penggumpalan berlaku. Pakai sarung tangan sepanjang eksperimen.

Mekanisme penggumpalan:

1. Membran protein bercas negatif biasanya menyebabkan zarah getah saling menolak.
2. Ion hidrogen, ${\mathrm{H}}^{+}$, daripada asid meneutralkan cas negatif tersebut.
3. Zarah getah berlanggar dan membran protein pecah.
4. Rantai polimer getah bergabung lalu lateks menggumpal.

• Asid lemah boleh ditambahkan untuk menggumpalkan lateks.
• Lateks juga menggumpal secara semula jadi apabila terdedah kepada udara: bakteria memasuki lateks lalu merembeskan asid laktik.

Pencegahan Penggumpalan Lateks

• Lateks cecair diperlukan untuk menghasilkan sarung tangan dan tiub getah.
• Larutan alkali seperti ammonia ditambahkan untuk menghalang penggumpalan.
• Ion hidroksida, $\mathrm{O}{\mathrm{H}}^{-}$, meneutralkan asid yang dihasilkan oleh bakteria. Membran protein kekal bercas negatif, maka zarah getah terus saling menolak.

Penghasilan tiub getah daripada lateks

• Tujuan: Menghasilkan tiub getah daripada lateks.
• Bahan: Lateks dan asid etanoik.
• Radas: Bikar, rod kaca dan silinder penyukat.

1. Tuangkan $200\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ lateks ke dalam bikar.
2. Tambah $5\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ asid etanoik dan kacau.
3. Biarkan rod kaca di dalam lateks seketika supaya satu lapisan lateks terbentuk.
4. Keluarkan rod dan biarkan lapisan itu kering.
5. Ulang pencelupan dan pengeringan sehingga ketebalan yang dikehendaki tercapai.
6. Keringkan rod bersalut selama beberapa hari, kemudian tanggalkan lapisan kering untuk memperoleh tiub getah.

Langkah berjaga-jaga: Basuh dan keringkan produk untuk menyingkirkan lebihan asid etanoik.

Pemvulkanan Getah

Pemvulkanan menghasilkan getah yang lebih kenyal dan berkualiti melalui pembentukan rangkai silang antara rantai polimer.

• Ikatan ganda dua karbon–karbon dalam getah bertindak balas dengan sulfur atau bahan lain.
• Rangkai silang sulfur yang terhasil menjadikan getah lebih kuat.

• Charles Goodyear menemukan dan mempatenkan pemvulkanan pada 1844.

Pemvulkanan menggunakan disulfur diklorida

• Tujuan: Menghasilkan getah tervulkan.
• Bahan: Lateks, asid etanoik dan disulfur diklorida, ${\mathrm{S}}_2\mathrm{C}{\mathrm{l}}_2$, dalam metilbenzena, ${\mathrm{C}}_7{\mathrm{H}}_8$.
• Radas: Bikar, penitis, kaki retort, jubin putih, klip, pisau, silinder penyukat dan rod kaca.

1. Tuangkan $25\mathrm{c}{\mathrm{m}}^3$ lateks ke dalam bikar.
2. Tambah 3–5 titis asid etanoik dan kacau.
3. Tuangkan lateks ke atas jubin putih, ratakan dan biarkan kering selama dua hari.
4. Potong getah kering kepada kepingan kecil.
5. Celupkan kepingan ke dalam larutan disulfur diklorida.
6. Gantung kepingan pada kaki retort hingga kering.

Langkah berjaga-jaga: Jalankan aktiviti di dalam kebuk wasap.

Sulfur ialah bahan utama untuk memvulkan getah asli. Getah tanpa ikatan ganda dua karbon–karbon tidak boleh divulkan dengan kaedah ini. Bahan atau kaedah alternatif termasuk peroksida, logam oksida dan sinaran; getah yang terhasil bebas sulfur dan lebih mesra alam.

Kekenyalan dan Sifat Getah Tervulkan

Eksperimen 4B — kekenyalan getah tervulkan dan getah tak tervulkan

• Tujuan: Mengkaji kekenyalan getah tervulkan dan getah tak tervulkan.
• Penyataan masalah: Adakah getah tervulkan lebih kenyal daripada getah tak tervulkan?
• Hipotesis: Getah tervulkan lebih kenyal.
• Pemboleh ubah dimanipulasikan: Jenis kepingan getah.
• Pemboleh ubah bergerak balas: Pemanjangan getah selepas pemberat dialihkan.
• Pemboleh ubah dimalarkan: Saiz kepingan dan jisim pemberat.
• Bahan: Kepingan getah tervulkan dan getah tak tervulkan.
• Radas: Kaki retort dengan pengapit, klip bulldog, pemberat $50\mathrm{g}$ dan pembaris meter.

1. Gantung kedua-dua kepingan getah pada kaki retort menggunakan klip bulldog.
2. Ukur panjang awal, $L_1$.
3. Gantung pemberat $50\mathrm{g}$ pada setiap kepingan dan rekod panjang berbeban, $L_2$.
4. Tanggalkan pemberat dan rekod panjang selepas pemulihan, $L_3$.

Rangkai silang sulfur:

• mengurangkan bilangan ikatan ganda dua karbon–karbon lalu menyukarkan pengoksidaan;
• menghalang rantai polimer daripada menggelongsor apabila diregang;
• menarik rantai kembali menghampiri susunan asal apabila daya dilepaskan; dan
• memerlukan tenaga haba tinggi untuk diputuskan.

Sifat	Getah tervulkan	Getah tak tervulkan
Kekenyalan	Lebih kenyal	Kurang kenyal
Kekerasan	Keras	Lembut
Kekuatan	Tinggi	Rendah
Ketahanan haba	Tahan haba tinggi	Kurang tahan haba tinggi
Ketahanan pengoksidaan	Lebih tahan	Lebih mudah dioksidakan