9.3 - Polimer

Polimer dan Monomer

• Polimer ialah molekul besar berbentuk rantai yang terdiri daripada gabungan unit molekul kecil.
• Monomer ialah unit molekul kecil yang membentuk polimer.
• Polimer dikelaskan kepada polimer semula jadi dan polimer sintetik.
• Polimer semula jadi wujud secara semula jadi; polimer sintetik ialah polimer buatan manusia yang menggunakan bahan kimia.

Polimer	Monomer	Kegunaan
Kanji	Glukosa	Memberikan tenaga
Protein	Asid amino	Membina sel dan tisu badan
Getah asli	Isoprena	Membuat produk berasaskan getah
Polietena	Etena	Botol plastik, beg plastik dan baldi
Polistirena	Stirena	Bekas pembungkusan peralatan elektrik
Perspeks	Metil metakrilat	Cermin pesawat dan tingkap kenderaan
Getah sintetik	Neoprena	Sarung tangan, tayar kenderaan dan tapak kasut

Pempolimeran dan Penyahpolimeran

• Pempolimeran: monomer bercantum melalui pembentukan ikatan kimia untuk menghasilkan molekul polimer besar berbentuk rantai.
• Penyahpolimeran: molekul polimer berbentuk rantai dipisahkan kepada monomer-monomernya melalui tindak balas kimia.

Pempolimeran Penambahan

• Pempolimeran penambahan melibatkan monomer jenis yang sama; ikatan ganda dua dipecahkan menjadi ikatan tunggal.
• Contoh: monomer etena membentuk polietena.

Getah Asli

• Cecair seperti susu yang diperoleh apabila batang pokok getah ditoreh disebut lateks.
• Lateks diproses menjadi getah asli, iaitu polimer semula jadi yang menyumbang kepada ekonomi Malaysia.
• Getah asli bersifat kenyal, lembut, tidak tahan haba, penebat elektrik yang baik dan tidak telap udara.

Tindakan Asid dan Alkali terhadap Lateks

Mengapakah Lateks Kekal Cecair?

• Setiap molekul getah berbentuk rantai diselaputi membran protein.
• Cas negatif mengelilingi permukaan luar membran.
• Cas yang sama menyebabkan molekul getah saling menolak dan tidak berlanggar; lateks kekal sebagai cecair.

Asid Menggumpalkan Lateks

1. Asid membekalkan ion hidrogen bercas positif.
2. Ion hidrogen meneutralkan cas negatif pada membran protein.
3. Molekul getah berlanggar; membran protein pecah.
4. Rantai polimer getah dibebaskan, saling berbelit dan membentuk gumpalan pepejal.
5. Lateks yang terdedah juga menggumpal kerana bakteria menghasilkan asid yang meneutralkan membran protein.

Alkali Mengekalkan Lateks sebagai Cecair

1. Alkali membekalkan ion hidroksida yang meneutralkan ion hidrogen daripada asid yang dihasilkan oleh bakteria.
2. Cas negatif kekal pada membran protein.
3. Molekul getah terus saling menolak; lateks kekal sebagai cecair.

• Larutan ammonia, iaitu alkali, mencegah penggumpalan lateks.

Aktiviti 9.3: Ciri-ciri Getah Asli

• Tujuan: Mengkaji ciri-ciri getah asli.
• Bahan: Kepingan getah dan air.
• Radas: Tabung didih, kaki retort dan pengapit, penunu Bunsen.

A. Kekenyalan

1. Regang dan pulas sekeping getah asli.
2. Lepaskan dan perhatikan sama ada getah kembali kepada bentuk asal.

• Pemerhatian: Kepingan getah kembali kepada bentuk asal; getah asli bersifat kenyal.

B. Kesan Haba

1. Masukkan sedikit kepingan getah ke dalam tabung didih yang berisi air.
2. Panaskan air secara perlahan, kemudian biarkan getah sejuk.
3. Uji kekenyalannya semula.

• Pemerhatian: Getah menjadi kurang kenyal; getah asli tidak tahan haba.

Aktiviti 9.4: Kesan Asid dan Alkali terhadap Lateks

• Tujuan: Mengkaji kesan asid dan alkali terhadap lateks.
• Bahan: Lateks, asid etanoik dan larutan ammonia.
• Radas: Tiga bikar, penitis dan rod kaca.
• Keselamatan: Pakai sarung tangan ketika mengendalikan asid etanoik dan larutan ammonia.

Prosedur dan Pemerhatian

1. Label tiga bikar sebagai P, Q dan R; masukkan 20 ml lateks ke dalam setiap bikar.
2. Tambah 10 titis asid etanoik ke dalam P dan kacau → lateks menggumpal; pepejal putih terbentuk.
3. Tambah 10 titis larutan ammonia ke dalam Q dan kacau → lateks kekal cair dan tidak menggumpal.
4. Jangan tambah apa-apa ke dalam R → lateks akhirnya menggumpal kerana tindakan bakteria menghasilkan asid.

• Inferens: Asid menggumpalkan lateks; alkali mencegah penggumpalan.

Pemvulkanan Getah

• Getah asli terlalu lembut dan tidak cukup tahan haba untuk produk seperti tayar kenderaan.
• Pemvulkanan ialah proses pemanasan getah bersama sulfur.
• Kaedah Charles Goodyear memanaskan getah asli dengan 1%–3% sulfur mengikut jisim.
• Semasa pemvulkanan, atom sulfur membentuk rangkai silang sulfur antara rantai molekul polimer getah asli.
• Produk yang terhasil disebut getah tervulkan.
• Apabila daya dikenakan, rantai yang dirangkai silang sukar menggelongsor antara satu sama lain.
• Apabila dipanaskan, struktur molekulnya sukar diputuskan.
• Oleh itu, getah tervulkan lebih keras dan lebih tahan haba daripada getah asli.

Getah asli	Getah tervulkan
Tiada rangkai silang sulfur antara rantai polimer	Rangkai silang sulfur menghubungkan rantai polimer
Lembut dan kurang kenyal	Keras dan lebih kenyal
Tidak tahan haba	Tahan haba
Rantai polimer lebih mudah menggelongsor	Rantai polimer sukar menggelongsor

Ciri-ciri dan Kegunaan Getah Tervulkan

• Keras dan lebih kenyal.
• Tahan terhadap haba.
• Penebat elektrik yang baik.
• Tidak mudah teroksida di udara.
• Tidak bertindak balas dengan asid dan alkali.
• Tidak telap terhadap cecair dan udara.
• Kegunaan: tayar kenderaan, sarung tangan getah dan tapak kasut.

Teknologi Terkini Berasaskan Getah

• Asfalt Terubahsuai Getah Bekuan (CMA): getah bekuan ditambah kepada asfalt untuk menurap jalan; jalan tahan lebih lama, tahan haba, kurang bising dan kurang retak.
• Getah Colour: cat lukisan yang dihasilkan daripada lateks untuk kegunaan seni visual.
• Pad landasan kereta api: pad getah diletakkan antara landasan dengan enjin kereta api untuk mengurangkan getaran dan bunyi.