Ester, Polyester dan Lakton

POLIESTER

1.      Plastik Polietilentereftalat (PET)

Plastik PET merupakan serat sintetik poliester (dakron) yang transparan dengan daya tahan kuat, tahan terhadap asam, kedap udara, fleksibel, dan tidak rapuh. Dalam hal penggunaannya, plastik PET menempati urutan pertama. Penggunannya sekitar 72 % sebagai kemasan minuman dengan kualitas yang baik. Plastik PET merupakan poliester yang dapat dicampur dengan polimer alam seperti : sutera, wol dan katun untuk menghasilkan bahan pakaian yang bersifat tahan lama dan mudah perawatannya.

-Pertanyaan : Mengapa plastik PET bisa tahan terhadap asam ?

-Pendapat : PET (Polyethylene Terephthalate) merupakan hasil kondensasi polimer etilen glikol dan asam treptalat. Rumus umum [-OOC^- – COO^- – CH₂ – CH₂]n ,salah satu sifatnya adalah tahan terhadap pelarut organik seperti asam-asam organik dari buah-buahan, sehingga dapat di gunakan untuk mengemas minuman sari buah. Namun tidak tahan terhadap asam kuat, fenol, dan benzyl alkohol. Asam-asam organik dari buah-buahan yang bagaimana yang tahan terhadap PET dan mengapa PET tidak tahan terhadap asam kuat ?

2.   Wol adalah serat alami dari protein hewani (keratin) yang tidak larut. Struktur protein wol yang lentur menghasilkan kain dengan mutu yang baik, namun kadang-kadang menimbulkan masalah karena dapat mengerut dalam pencucian. Oleh karena itu, wol dicampur dengan PET untuk menghasilkan kain yang bermutu baik dan tidak mengerut pada saat pencucian.

      - Pertanyaan : Bagaimana cara kerja PET supaya membuat wol menjadi kain yang bermutu baik dan tidak berkerut pada saat pencucian ?

- Pendapat : Namun kain poliester memiliki beberapa kelebihan seperti peningkatan ketahanan      dari pengerutan. Akibatnya, serat poliester kadang-kadang dipintal bersama-sama dengan serat            alami untuk menghasilkan baju dengan sifat-sifat gabungan. Sifat-sifat gabungan yang bagaimana kah yang di hasilkan dari PET dan wol ? apakah hanya terbatas pada wol saja sebagai serat polimer alami ? atau pada semua serat polimer alami bisa di gabungkan dengan PET hingga menjadikan kain bermutu bagus ?

3.   Dibutuhkan katalis untuk menghasilkan sebuah poliester dengan berat molekul yang tinggi. Katalis yang paling umum dipakai adalah antimon trioksida (atau antimon tri asetat): Antimon trioksida – ATO – CAS-No.: 1309-64-4 Sinonim: tak ada, berat mol: 291,51 Sum formula: Sb2O3.

      - Pertanyaan : Bagaimana cara kerja katalis antimony trioksida/ antimony tri asetat (ATO) untuk menghasilkan poliester dengan berat molekul yang tinggi ?

- Pendapat : PET diproduksi melalui reaksi m\polimerisasi monomer potreleum asam treftalat dan etilen glikol dengan katalis baik atimoni, titanium atau germanium. Gunanya untuk membuat berat molekul polimer lebih tinggi yang bisa menghasilkan plastik tipe PET yang baik. Lalu bagimana dengan katalis titanium dan germanium ? apakah memiliki tipe produk yang sama ?

4.     Banyak orang bilang kalau ingin memillih minuman di dalam kemasan plastik jangan memilih botol yang terkena panas matahari langsung karena bisa menyebabkan perubahan komposisi bahan yang terkandung dalam botol tersebut. Botol umumnya terbuat dari PET.

- Pertanyaan : Mengapa bisa demikian ? bagaimana jenis botol PET terhadap uap air, gas dan sinar uv ?

- Pendapat : Jenis botol PET memiliki permeabilitas (ukuran kemampuan suatu bahan berpori untuk mengalirkan fluida (zat cair) terhadap uap air dan gas. Bila botol terkena sinar matahari dapat menyebabkan kandungan pada produk rusak, karena plastik PET tidak dapat melindungi dari sinar uv. Bagaimana cara sinar uv merusak kandungan pada produk rusak ?

5.     Poliester berwarna kuning gading, sehingga kadang-kadang perlu diputihkan. Untuk pemutihan dipergunakan natrium klorit pada suhu mendidih dengan penambahan asam nitrat.

        -Pertanyaan : Bagaimana cara natrium klorit memutihkan  polyester ? apa kegunaan asam nitrat sebagai penambahnya ?

        -Pendapat : Ini di karenakan hasil pereaksian natrium klorit yang dapat membentuk warna putih, dan kegunaan asam nitrat sebagai katalis dan mempercepat reaksinya. Apa hanya asam nitrat saja atau semua asam ? kalau hanya pada asam nitrat apa kandungan yang dapat membuat dia menjadi bahan tambahan untuk polyester ?

6.     Sebagai poliester sitentis, bahan utama yang sekarang digunakan umumnya berasal dari polyethylene terephthalate (PET), yang di buat dari asam terephthalic dan ethilene glycol (EG) atau glicol yang di kopolimerisasikan dengan jenis monomer ester lain. Dacron dibuat dari asamnya sedangkan Terylene dibuat dari dimetil ester asam tereftalat dengan etilena glikol.

        -Pertanyaan : pada pembuatan Terylene di pakai dimetil ester tereftalat dengan etilen glikol, kenapa harus memakai dimetil ester tereftalat ? apa alasannya ?

        -Pendapat : Penggunaan dimetil ester asam tereftalat kemungkinan karena pemurniannya lebih mudah dibanding pemurnian asam tereftalat. Seperti dengan Nylon, poliester juga dipintal leleh. Apa kegunaan pemintalan hingga leleh tersebut ? pada suhu berapa polyester di pintal ?

7.     Pada tahun – tahun belakangan ini telah di kembangkan teknik – teknik baru untuk memproduksi Pure Terephtalate Acid (PTA). Oleh karena itu terdapat kecenderungan untuk memakai PTA daripada DMT.

        -Pertanyaan : Mengapa para produsen lebih cenderung memakai PTA di bandingkan DMT ?

-Pendapat : Bila menggunakan PTA sebagai bahan mentah akan terdapat beberapa perbedaan sifat – sifat terhadap DMT seperti ; PTA tidak meleleh dan hampir tidak larut dalam glycol. Mengapa PTA tidak meleleh dan hamper tidak larut dalam glycol ? Ditinjau dari segi ekonomi dan cara kontinuitasnya, penggunaan PTA sebagi bahan baku dianggap sebagai yang paling menguntungkan. Tapi masih terdapat kelemahan dalam stabilitas dan fleksibilitas operasionil. Apa saja yang termasuk kelemahan PTA dan bagaimana cara mengatasinya ?

8.     Pada poliester umum yang digambarkan terdapat:

            Asam benzen-1,4-dikarboksilat (nama lama: asam tereftalat).

            Alkohol yaitu etana-1,2-diol (nama lama: etilen glikol).

        -Pertanyaan : Mengapa pada plastic PET di gunakan etilen glikol dan asam tereftalat ? apa alasannya ?

-Pendapat : Dari buku Fessenden di dapat, Etilena yang berasal dari penguraian minyak tanah     dioksidasi dengan udara, menjadi etilena oksida yang kemudian di dehidrasi menjadi etilena            glikol. Asam tereftalat dibuat dari para-xilena yang harus bebas dari isomer meta dan orto.        Pemisahan dilakukan dengan kristalisasi, p-xilena membeku pada suhu 25⁰C. Oksida dengan      asam Nitrat pada suhu 220⁰C dan tekanan 30 atmosfer merubah p-xilena menjadi asam           tereftalat. Apakah ada cara lain pembuatan asam tereftalat ? senyawa alcohol apa saja sebagai            pembuatan PET, apa hanya sebatas etilen glikol saja ?

9.   Poliester diserang dengan mudah oleh basa, tetapi jauh lebih lambat oleh asam encer. Hidrolisis dengan air saja sangat lambat sehingga hampir tidak diperhitungkan. (Poliester tidak akan terurai menjadi bagian-bagian kecil jika terkena air hujan).

      -Pertanyaan : Mengapa poliester lebih mudah di serang oleh basa namun jauh lebih lambat di serang oleh asam ?

      -Pendapat : Ini di karenakan poliester terdiri dari monomer-monomer etilen gllikol dan asam tereftalat.

                             

      Ini menyebabkan mudahnya bagi basa untuk berikatan. Apakah semua basa atau tergantung pada basa tertentu saja ?

        LAKTON

10.   Lakton terbentuk dengan bergabungnya gugus hidroksil dan gugus asam karboksilat yang berada dalam satu senyawa membentuk senyawa siklik.

        - Pertanyaan : Kondisi bagaimana yang dibutuhkan untuk membentuk lakton ?

        - Pendapat : lakton dibentuk dengan cara kondensasi (perubahan dari bentuk padat ataupun cair menjadi bentuk uap / gas). Apakah tidak ada cara yang lain yang bisa membentuk lakton ?

       

Ester

111.  Perbedaan antara sebuah lemak (seperti mentega) dengan sebuah minyak (seperti miyak bunga matahari) hanya pada titik leleh campuran ester yang dikandungnya.

Pertanyaan : bagaimana perbedaan titik leleh antara kedua senyawa itu ?

Pendapat : Jika titik leleh dibawah suhu kamar, maka ester akan berwujud cair – yakni minyak. Jika titik leleh diatas suhu kamar, ester akan berwujud padatan – yakni lemak. Lemak biasanya mengandung rantai-rantai jenuh. Ini memungkinkan terbentuknya gaya dispersi van der Waals yang lebih efektif antara molekul-molekulnya. Ini berarti bahwa diperlukan lebih banyak energi untuk memisahkannya, sehingga meningkatkan titik leleh.

Semakin besar tingkat ketidakjenuhan molekul, semakin rendah kecenderungan titik leleh karena gaya dispersi van der Waals kurang efektif. Mengapa demikian ?