THERMAL

Termal adalah sebuah kolom udara naik pada ketinggian rendah atmosfir

Bumi. Termal dibentuk oleh penghangatan permukaan Bumi dari radiasi matahari,

dan contoh konveksi. Matahari menghangatkan daratan, yang akhirnya

menghangatkan udara di atasnya.

Udara hangat menyebar, menjadi kurang padat daripada massa udara

sekitarnya. Massa udara yang lebih ringan naik, dan ketika naik, udara mendingin

karena perluasannya pada tekanan rendah di ketinggian tinggi. Berhenti naik

ketika telah mendingin hingga mencapai temperatur yang sama dengan udara

sekitarnya. Berkaitan dengan termal adalah aliran ke bawah yang mengelilingi

kolom termal. Bagian luar yang bergerak ke bawah disebabkan oleh udara dingin

yang digantikan di atas termal.

Ukuran dan kekuatan termal dipengaruhi oleh sifat atmosfir bawah

(troposfir). Umumnya, ketika udara dingin, partikel udara hangat yang dibentuk

oleh daratan yang menghangatkan udara di atasnya, dapat naik seperti balon

udara. Udara kemudian dikatakan tidak stabil. Bila lapisan udara hangat naik,

inversi dapat mencegah termal naik tinggi dan udara dikatakan stabil. Termal

matahari membentuk prisma heksagonal (sel Bénard).

Termal biasanya ditandai dengan munculnya awan kumulus. Ketika angin

tenang datang termal dan awan kumulus dapat bersilangan sesuai arah angin.

Awan kumulus terbentuk oleh udara yang naik di sebuah termal ketika mendingin

dan naik, hingga uap air di udara mulai mengembun menjadi titik-titik air. Air

yang mengembun ini melepaskan energi panas laten yang membolehkan udara

naik lebih tinggi. Udara yang sangat tidak stabil dapat mencapai tingkat bebas

konveksi (LFC) dan kenaikan yang sangat tinggi dapat mengembunkan sejumlah

besar air dan menghasilkan hujan atau bahkan badai petir. Termal adalah salah

satu sumber utama kenaikan yang digunakan oleh burung layang dan paralayang

untuk terbang. Fenomena sejenis dapat dilihat di lampu lava.

SIFAT TERMAL

Sifat termal, meliputi konduktivitas panas, temperatur kerja maksimum,

koefisien ekspansi termal, difusivitas termal, dll. Konduktivitas adalah suatu

besaran intensif bahan yang menunjukkan kemampuannya untuk menghantarkan

panas.

Semua keramik boleh dikatakan dibuat dengan melalui pemanasan pada

temperatur tinggi dan sejumlah keramik dimanfaatkan karena sifat termalnya yang

unggul, seperti sifat tahan panas, hantaran panas, ketahanan terhadap kejutan

termal, dan sebagainya. Titik cair dari kristal adalah temperatur dimana energi

bebas Gibbs dari fasa padat dan fasa cair (G=H-TS) adalah sama. Sejalan dengan

itu titik cair tidak dapat ditentukan dari analisa sederhana pada fasa padat saja.

Ada dua mekanisme dari penyerapan panas oleh kristal, yang pertama

adalah oleh getaran atom yang kedua oleh pergerakan elektron. Umumnya yang

pertama relatif sangat besar. Dengan mengumpamakan semua atom dalam kristal

bergetar secara harmonis pada frekuensi tunggal yang sama, secara teoritis

Einstein menurunkan harga kapasitas panas volum tetap sama dengan nol pada

temperatur nol derajat Kelvin dan mendekati harga 3 R (5,96 kal.mol-1.der-1)

pada temperatur tinggi. Debye mengumpamakan bahwa ada distribusi tertentu

pada frekuensi getaran atom dan menurunkan persamaan yang menjelaskan

kapasitas panas terukur lebih baik dari rumus Einstein.

Gejala pertambahan volume bahan mengikuti peningkatan temperatur

disebut pemuaian termal. Kristal yang bukan sistem kubus memiliki susunan atom

berbeda menurut arah, oleh karena itu memiliki pula anisotropi dalam pemuaian

termal dan juga dalam sifat lainnya. Kebanyakan keramik mempunyai isotropi

dalam pemuaian termal walaupun terdiri dari kristal anisotropi, karena sifat-sifat

adalah sebagai rata-rata dari keseluruhan bahan polikristal. Dalam hal ini

koefisien pemuaian panjang dari bahan polikristal kira-kira 1/3 dari koefisien

pemuaian volum dari kristal pembentuk.

Panas dipindahkan dengan tiga macam mekanisme, yaitu konduksi,

konveksi, dan radiasi. Ketiga mekanisme tersebut secara umum terlibat dalam

proses perpindahan panas secara umum. Perpindahan panas dalam keramik hanya

mencakup konduksi dan radiasi saja.

Dalam zat padat ada tiga pembawa energi bagi konduksi termal, yaitu

elektron, getaran kisi dan foton. Gelombang elastik meneruskan panas karena

perbedaan dalam getaran termal dari atom pada daerah temperatur tinggi dan

daerah temperatur rendah. Ini adalah konduksi termal karena vibrasi kisi. Dengan

menganggap gelombang elastik ini sebagai pertikel yang bergerak pada kecepatan

tinggi, partikel terkuantisasi, dan disebut fonon. Pada temperatur tinggi

perpindahan panas dengan radiasi dari gelombang elektromagnetik menjadi sangat

berarti. Gelombang elektromagnetik yang yang dikuantumkan disebut foton.

Pada umumnya hantaran termal dari logam adalah besar, karena panas

dipindahkan oleh elektron yang bergerak bebas dalam kristal. Keramik adalah

isolator yang hantaran termalnya karena elektron dapat diabaikan. Fonon

mempunyai peranan bagi hantaran termal dalam keramik. Hantaran termal

alumina sangant kecil pada temperatur sangat rendah, dan cenderung meningkat

sangat cepat menurut temperatur, menurun kembali pada atau diatas 40oK, dan

meningkat lagi pada atau diatas 1000oK. Perubahan ini dapat dihubungkan

dengan perubahan panas jenis dan menurunnya lintasan bebas rata-rata oleh

antaraksi fonon dengan fonon. Meningkatnya hantaran panas pada temperatur

tinggi disebabkan oleh foton yang terutama penting bagi bahan tembus cahaya.

ARANG

Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95%

karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan

pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi

kebocoran udara didalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung

karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi. Arang selain

digunakan sebagai bahan bakar, juga dapat digunakan sebagai adsorben

(penyerap). Daya serap ditentukan oleh luas permukaan partikel dan kemampuan

ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi

dengan aktif faktor bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada

temperatur tinggi. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat

fisika dan kimia. Arang yang demikian disebut sebagai arang aktif.

Pada abad XV, diketahui bahwa arang aktif dapat dihasilkan melalui

komposisi kayu dan dapat digunakan sebagai adsorben warna dari larutan.

Aplikasi komersial, baru dikembangkan pada tahun 1974 yaitu pada industri gula

sebagai pemucat, dan menjadi sangat terkenal karena kemampuannya menyerap

uap gas beracun yang digunakan pada Perang Dunia I.

Arang aktif merupakan senyawa karbon amorph, yang dapat dihasilkan

dari bahan-bahan yang mengandung karbon atau dari arang yang diperlakukan

dengan cara khusus untuk mendapatkan permukaan yang lebih luas. Luas

permukaan arang aktif berkisar antara 300-3500 m2/gram dan ini berhubungan

dengan struktur pori internal yang menyebabkan arang aktif mempunyai sifat

sebagai adsorben. Arang aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa

kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume

pori-pori dan luas permukaan. Daya serap arang aktif sangat besar, yaitu 25-

1000% terhadap berat arang aktif.

Arang aktif dibagi atas 2 tipe, yaitu arang aktif sebagai pemucat dan

sebagai penyerap uap. Arang aktif sebgai pemucat, biasanya berbentuk powder

yang sangat halus, diameter pori mencapai 1000A0, digunakan dalam fase cair,

berfungsi untuk memindahkan zat-zat penganggu yang menyebabkan warna dan

bau yang tidak diharapkan, membebaskan pelarut dari zat-zat penganggu dan

kegunaan lain yaitu pada industri kimia dan industri baru. Diperoleh dari serbuk-

serbuk gergaji, ampas pembuatan kertas atau dari bahan baku yang mempunyai

densitas kecil dan mempunyai struktur yang lemah.

Arang aktif sebagai penyerap uap, biasanya berbentuk granular atau pellet

yang sangat keras diameter pori berkisar antara 10-200 A0 , tipe pori lebih halus,

digunakan dalam rase gas, berfungsi untuk memperoleh kembali pelarut, katalis,

pemisahan dan pemurnian gas. Diperoleh dari tempurung kelapa, tulang, batu bata

atau bahan baku yang mempunyai bahan baku yang mempunyai struktur keras.

Sehubungan dengan bahan baku yang digunakan dalam pembuatan arang

aktif untuk masing- masing tipe, pernyataan diatas bukan merupakan suatu

keharusan. Karena ada arang aktif sebagai pemucat diperoleh dari bahan yang

mempunyai densitas besar, seperti tulang. Arang tulang tersebut, dibuat dalam

bentuk granular dan digunakan sebagai pemucat larutan gula. Demikian juga

dengan arang aktif yang digunakan sebagai penyerap uap dapat diperoleh dari

bahan yang mempunyai densitas kecil, seperti serbuk gergaji.

Arang terjadi karena akibat

Benda– benda yang dapat menghasilkan panas disebut sumber energi panas :

Beberapa benda yang dapat dikatakan sebagai sumber energi panas, yaitu :

1. Matahari

Contoh : Petani menggunakan panas matahari untuk mengeringkan padi,

Nelayan menggunakan panas untuk mengeringkan ikan dan rumput laut,

Tumbuhan melakukan fotosintesis,

Panas matahari membantu proses penguapan pada peristiwa hujan.

2. Api

Contoh : Lilin menyala menghasilkan panas, Api untuk penerangan, memasak,

menghangatkan tubuh

3. Listrik

Contoh : Setrika, pemanggang roti, menyolder

4. Makanan

Beberapa jenis makanan dapat digolongkan sebagai sumber panas. Terutama

bahan makanan yang banyak mengandung karbohidrat, lemak, protein. Untuk

dapat menghasilkan panas, zat makanan yang diserap tubuh bercampur dengan

oksigen dari pernafasan.

5. Gesekan

Contoh : Menggesekkan dua buah batu Menggesekkan dua batang kayu kering

6. Bahan bakar

Untuk menghasilkan panas, bahan bakar harus melalui proses pembakaran

terlebih dulu. Contoh bahan bakar : bensin, solar, kerosin, avtur, spiritus,

alkohol, asitilen.

B. Sifat Energi Panas

1. Energi panas dapat berpindah dari suhu yang tinggi (panas) ke suhu yang

rendah (dingin) Contoh : konduksi, konveksi, radiasi

2. Energi panas mengubah wujud benda

Contoh : Es batu dipanaskan menjadi air, Air dipanaskan menjadi uap air,

Mentega dipanaskan menjadi cair, Besi dipanaskan pada suhu tinggi akan

mencair.

C. Perpindahan Panas

Perpindahan panas secara hantaran (Konduksi)

Konduksi adalah perpindahan panas melalui zat padat dengan cara

merambat. Perpindahan panas ini tidak ada bagian zat yang pindah. Contoh :

panas dari api unggun dapat memanaskan besi, sehingga ujung besi yang

dipegang menjadi panas

Perpindahan panas secara aliran (Konveksi)

Konveksi adalah perpindahan panas dengan cara mengalir. Aliran panas

ini dapat melalui zat cair dan zat gas. Perpindahan panas ini ada bagian zat

yang ikut pindah.

1. Contoh :. Saat merebus air

2. Panas api unggun sampai ke tubuh kita

3. Ko n duk to r

adalah zat atau benda yang dapat menghantarkan panas dengan baik. Contoh :

logam (besi, baja, tembaga, aluminium, seng dan lain– lain), Kaca dan berlian.

4. Is o la t o r

adalah zat atau benda yang tidak menghantarkan panas dengan baik.

Contoh : karet, kayu, arang, plastik, styrofoam, udara, air, ruang hampa udara,

serbuk gergaji.

PENDAHULUAN

Sejumlah sifat-sifat termal polimer di bahas termasuk titik lebur kristal,suhu

transisi gelas,daya nyala, dan stabilitas panas. Daya nyala dan stabilitas panas

dikaitkan dengan perubahan-perubahan kimiawi, sedangkan suhu-suhu peleburan

dan transisi gelas mewakili perubahan-perubahan morfologis.

Suhu transisi gelas paling umum diukur dengan kalorimetri skan

diferensial (DSC), analisis termal diferensial (DTA), atau analisis termomekanik

(TMA). Degradasi termal ditetapkan oleh analisis termogravimetri (TGA) dan

kromatografi gas pirolis (PGC), yang terakhir ini sering dikombinasikan dengan

spektometri massa. Untuk mengukur daya nyala, digunakan berbagai prosedur

yang terstandarisasi, dalam laboratorium berskala kecil sampai pengujian-

pengujian ruangan berskala besar. Dalam metode DSC dan DTA, suatu sampel

polimer dan referensi inert dipanaskan, biasanya dalam atmosfer nitrogen, dan

kemudian transisi-transisi termal dalam sampel tersebut dideteksi dan diukur.

Pemegang sampel yang paling umum dipakai adalah cangkir alumanium

sangat kecil (emas atau granit untuk analisis-analisis diatas 8000C., dan referensi

kosongnya berupa cangkir kosong atau cangkir yang mengandung bahan inert

dalam daerah temperatur yang didinginkan, misalnya alumina bebas air.

Suatu temogram DSC atau DTA yang diidealisasi untuk polimer terkristalisasi

hipotesis.

Tipe-tipe transisi yang memberikan daya tarik pada kimiawan polimer

suatu termogram sesungguhnya. Transisi gelas menimbulkan suatu geseran

endotermik pada garis dasar (baseline) awal karena kapasitas panas sampel yqng

naik. Transisi-transisi endotermik terletak di bawah garis dasar pada termogram-

termogram ini, dan transisi-transisi endotermik terletak diatas, meskipun

bervariasi dengan pembuatnya. Dalam melaporkan temperatur-temperatur transisi

adalah, hal yang penting untuk menunjukkan apakah suatu peak merujuk ke

permukaan transisi atau ke titik infleksi atau maksimum peak.

BAB II

PEMBAHASAN

METODE ANALISIS TERMAL

Analisis termal dalam pengertian luas adalah pengukuran sifat kimia fisika bahan

sebagai fungsi suhu. Penetapan dengan metode ini dapat memberikan informasi

pada kesempurnaan kristal, polimorfisma, titik lebur, sublimasi, transisi kaca,

dedrasi, penguapan, pirolisis, interaksi padat-padat dan kemurnian. Data semacam

ini berguna untuk karakterisasi senyawa yang memandang kesesuaian, stabilitas,

kemasan dan pengawasan kualitas.

Pengukuran dalam analisis termal meliputi suhu transisi, termogravimetri

dan analisis cemaran. Teknik-teknik yang mencakup dalam metode analisis termal

adalah: (Analisis termogravimetri termogravimetric analysis=TGA),yang didasari

pada perubahan berat akibat pemanasan. Analisis diferensial termal(diferential

thermal analysis=DTA),di dasari pada perubahan kandungan panas akibat

perubahan temperature dan titrasi termometrik. Suhu transisi meliputi DTA dan

DSC. Dalam DTA (Differential Thermal Analysis),panas diserap atau diemisikan

oleh sistem kimia bahan yang dilakukan dengan pembanding yang inert (Alumina,

Silikon, Karbit atau manik kaca) karena suhu keduanya ditambahkan dengan laju

konstan. Dalam DSC (Differential Scanning Calorimetry), sampel dan

pembanding juga bergantung pada penambahan suhu secara terus-menerus,

namun panas yang ditambahkan baik ke sampel atau ke pembanding dilakukan

seperlunya, hal ini untuk mempertahankan agar suhu keduanya selalu sama.

Penambahan panas dicatat pada recorder, panas ini digunakan untuk mengganti

kekurangan atau kelebihan sebagai akibat dari reaksi endoterm atau eksoterm

yang terjadi dalam sampel.

Data yang di peroleh dari masing-masing teknik tersebut digunakan untuk

memplot secara kontiyu dalam bentuk kurva yang dapat disetarakan dengan suatu

spectrum yang dikenal dengan sebagai termogram. Sebagai contoh TGA, teknik

mengukur perubahan berat suatu system bila temperaturnya berubah dengan laju

tertentu. Sedangkan DTA, merupakan teknik analisis untuk mengukur perubahan

kandungan panas sebagai fungsi perubahan temperatur.

Data yang diperoleh DTA berupa perbedaan temperature antara

sampel(yang ditentukan) dengan suatu senyawa pembanding sebagai fungsi

temperature sampel.Ini dilakukan dengan cara memanaskan kedua zat secara

serentak dan mengukur perubahan temperaturnya bila pemanasan dilakukan pada

laju terentu. Analisis termometrik merupakan pengukuran perubahan temperatur

sebagai fungsi pemanasan volume titran.

Termogram adalah suatu alat bantu untuk mengikuti absorpsi gas ataupun

mengikuti proses reaksi gas dengan cara merekam secara kontiyu perubahan

volume gas yang di konsumir ataupunyang dibebaskan apabila materi tersebut

dinaikkan temperaturnya pada laju yang konstan a. Analisis

termogravimetri(TGA) TGA dipakai terutama untuk menetapkan stabilitas panas

polimer-polimer.

Metode TGA yang paling banyak dipakai didasarkan pada pengukuran

berat yang kontinyu terhadap neraca sensitif disebut neraca panas. Ketika suhu

sampel dinaikan dalam udara atau dalam suatu atmosfer yang inert. TGA ini

dinyatakan sebagai TGA Nonisoterma. Data dicatat sebagai termogram berat

versus temperature. Hilangnya berat bisa timbul dari evaporasi lembab yang

tersisa atau pelarut, tetapi pada suhu-suhu yang lebih tinggi terjadi dari terurainya

polimer. Selain memberikan informasi mengenai stabilitas panas, TGA bisa

dipakai untuk mengkarakterisasi polimer melalui hilangnya suatu entitas yang

diketahui, sebagai HCL dari poli(vinil klorida). Dengan demikian kehilangan

berat bisa dikorelasikan dengan persen vinil klorida dalam suatu vinil klorida

dalam suatu kopolimer. TGA juga bermanfaat untuk penetapan volatilitas bahan

pemlastik dan bahan –bahan tambahan lainnya. Penelitian-penelitian stabilitas

panas akan tetapi, merupakan aplikasi utama dari TGA. Suatalsiu temogram khas

yang mengilustrasikan perbedaan stabilitas panas antara polimer yang seluruhnya

aromatik dan polimer alifatik sebagian yang berstruktur analog.

Berat yang tersisa seringkali merupakan refreksi yang akurat dari

pembentukan arang, yang merupakan parameter penting dalam pengujian daya

nyala. Suatu variasi dari metode tersebut adalah mencatat kehilangan berat dengan

waktu pada suhu konstan. Disebut TGA insotermal, TGA ini kurang umum

dipakai daripada TGA nonisotermal. Insturmen-insturmen TGA modern

memungkinkan termogram-termogram dicatat pada kuantitas mikrogram terhadap

produk-produk degradasi yang terjadi.Analisis termogravimetri dilakukan baik

secara dinamik maupun secara static.

Pada termogravimetrik dinamik, sampel dinaikkan temperaturnya secara

linier terhadap waktu. Pada cara static atau termogravimetri isothermal, sampel

dipelihara temperaturnya pada suatu periode waktu tertentu, selama waktu

tersebut setiap perubahan berat dicatat. Pada rangkaian peralatannya diperlukan

paling tidak tiga komponen utama, yakni timbangan berpresisi tinggi, tungku dan

perekam. Kenaikan temperatur dalam tungku haruslah berfungsi linier terhadap

waktu dan mampu digunakan baik dalam lingkungan inert, oksidasi maupun

reduksi.

Perubahan temperatur dan berat direkam secara kontinyu sedemikian rupa

Sehingga tidak ada termogram yang terlewati. Laju pemanasan sampel dan

atmosfer sekeliling sampel dapat mempengaruhi bentuk termogram suatu senyawa

tertentu. Metode analisis termal ini diantaranya berguna untuk mengetahui

formula materi hasil dekomposisi termal. Ia berguna juga untuk mengetahui range

temperatur. Ini dapat dilakukan dengan memfariasikan laju pemanasan dan

mencatat perubahan beratnya.

Data termogravimetri dapat dimanfaatkan untuk mengevaluasi parameter

kinetik. Order reaksi(x) dengan energi aktivitasi(EA) dapat dihitung secara grafis

dari hubungan: Dimana R= Tetapan gas universal, T= temperatur absolute, wr=

wc-w), Berat yang hilang pada saat t, wc = berat yang hilang setelah reaksi

selesai, w = berat mula-mula. Dengan mengalurkan (memplot ) grafik terhadap ,

maka baik nilai EA maupun x dapat diperoleh. b. Analisis termal

diferensial(DTA) Teknik ini dilakukan dengan cara merekam secara terus-

menerus perbedaan temperature antara contoh yang diukur dengan materi

pembanding yang inert sebagai fungsi dari temperatur tungku. DTA dan TGA

masing-masing komplementer satu terhadap lainnya, tetapi range pengukuran

DTA jauh lebih besar.

Komponen peralatan utama DTA terdiri atas pemegang sampel, tungku

yang dilengkapi dengan termokopel, sistem pengendali aliran, sistem penguat

sinyal, pengendali program tenaga tungku dan perekam. Untuk memperoleh data

DTA, mula-mula kedalam tabung yang berisi sampel (diameter 2 mm, kapasitas

0,1-10 mg sampel) dimasukkan termokopel yang sangat tipis. Hal yang sama juga

terhadap tabung yang berisi pembanding seperti alumina, pasir kuarsa ataupun

dibiarkan kosong. Pada metode dinamik, kedua tabung diletakkan bersisian pada

blok tempat sampel, kemudian dipanaskan atau didinginkan dengan laju yang

seragam. Agar memperoleh hasil yang reprodusibel semua langkahnya sebaiknya

mengikuti tata cara standar. Pertama materi sampel harus halus(100 mesh). Hasil

pengaluran antara ∆T Sebagai fungsi T merupakan indikasi perolehan ataupun

kehilangan energy dari sampel yang diteliti.

Kalorimeter bersistem scanning diferensial atau differential scanning

colorimeter(DSC) adalah suatu perangkat peralatan yang mampu merekam

perbedaan tenaga listrik yang diperlukan untuk menjaga agar temperatur suatu

sampel dan materi pembanding tetap selama mereka dipanaskan atau didinginkan

pada laju sampai dengan 80 /menit. DTA sering dimanfaatkan dalam bidang

lempung, keramik, mineral, telahan perubahan lempung,telahan kestabilan termal

suatu senyawa, identifikasi senyawa baru hasil pemanasan, telahan reaksi fase

padat, trasformasi fase, kinetika reaksi, telahan degradasi padat, transformasi fase,

kinetika reaksi, telahan degradasi termal dan oksidatif. c. Titrasi Termometrik

Variabel yang diukur pada titrasi dengan metode ini adalah panas reaksinya.

Temperatur dialurkan terhadap volume titran. Titran diteteskan dari buret terhadap

suatu larutan yang terletak dalam suatu bejana yang terisolasi secara termal.

Perubahan temperatur pada setiap penambahan volume titran direkam secara

terus-menerus.Titik akhir ditandai dengan belokan yang tajam pada kurva titrasi

pada media tidak berair.

Komponen utama dan metodologi dalam titrasi termometrik sangatlah sederhana.

Ia terdiri atas buret dengan penetesan otomatis, kamar titrasi adiabatis, termistor

dan perekam. Perubahan temperature direkam sebagai fungsi waktu. Kurva titrasi

termometrik menyatakan ukuran perubahan etalpi total, tercakup didalamnnya

perubahan entropi dan energi dalam. Metode ini digunakan untuk titrasi dan titrasi

asetat anhidrida dalam asam asetat serta studi asetilasi.

d. Metode termal dalam analisis kuantitatif

Peranan metode analisis termal, misalnya dalam pemilihan temperature yang

serasi untuk mengeringkan endapan dalam analisis gravimetri anorganik.

Contohnya adalah pengendapan Mg oksinat yang dikeringkan pada 1100c. Pada

temperature ini dua molekul masih terikat dalam molekul Mg-oksinat,tetapi pada

2100c, molekul tersebut terhidrasi secara total. Sebagai pertimbangan dapat

ditinjau pengendapan kompleks besi cupferron menunjukkan bahwa komposisi

pastinya pada setiap suhu tidak dapat ditentukan, untuk mengatasi hal ini

kompleks dibakar sehingga berat materi sebagai oksidasi pada komposisi tersebut

dapat diketahui. Piranti utama untuk pengerjaan ini adalah timbangan thermal.

TMA memperkerjakan probe sensitif dalam kontaknya dengan permukaan sampel

dengan sampel polimer. Ketika sampel dipanaskan probe tersebut merasakan

adanya transisi-transisi thermal seperti Tg atau Tm, dengan mendeteksi perubahan

volume (dilatometri)ataupun perubahan modulus. Dalam kasus yang awal dipakai

tip probe yang datar, dan pada yang terakhir dipakai tip yang runcing, untuk

menembus permukaan. Gerakan probe dideteksi oleh pengubah suatu variabel

yang mencatat keluaran voltase proporsional dengan pergantian tersebut. TMA

biasanya lebih sensitif daripada DSC atau DTA untuk mendeteksi transisi-transisi

termal. Metode mekanik lainnya yang kurang umum dipakai adalah analisis

anyaman torsi (TBA, torsional braid analisis). Dalam TBA suatu anyaman atau

benang gelas diimpregnasi dengan sampel polimer. Sampel ini kemudian

dipanaskan ketika anyaman atau benang tersebut disubyeksikan ke oskilasi-

oskilasi torsi. Variasi-variasi dalam kelakuan oskilasi berkaitan dengan transisi-

transisi termomekanik.

e. Kromotografi pirolis-gas (PGC) Para ilmuan telah meneliti pirolisis

polimer hamper sepanjang mereka meneliti polimer-polimer, tetepi hal itu tidak

sampai tahun 1954, sebentar setelah teknik kromotografi gas pertama kali

dilaporkan, sehingga produk-produk-produk pirolis polimer dipisahkan oleh

metode ini. Pada tahun 1959 muncul laporan pertama mengenai perpaduan

langsung alat pirolis dengan inlet kolom suatu kromotografi gas. Sejak itu

kombinasi pirolis dan kromotografi gas telah terbukti menjadi alat yang

bermanfaat untuk karakterisasi polimer. Pirolis diselesaikan dengan salah satu

dengan tiga cara:Pirolis ruang tungku, pirolis kilat, atau spirolis laser. Pada

masing-masing kasus kromotogram dari produk-produk pirolis disebut

pirogram.Pada metode ruang tungku, suatu suatu sampel polimer yang berada

dalam “perahu” sampel dimasukan kedalam ruang pirolis yang belum dipanaskan

cepat dari suhu ruang ke suhu pirolis. Produk-produk pirolis terbentuk gas

dialirkan langsung kedalam kromotograf gas oleh gas pengangkut.

Metode pirolis kilat mempekerjakan suatu koil atau filamel yang

mempunyai resistensi tinggi yang dilapisi dengan sampel polimer dan dipasang

langsung ke inlet sampel kromotograf tersebut.Koil kemudian dipanaskan oleh

penerapan arus listrik. Beberapa alat pirolis kilat menggunakn filament-filamen

feromagnetik yang dipanaskan oleh induksi frekuensi tinggi ke titik curie, yang

cepat membawa sampel ke suatu suhu yang konstan dan bisa terbuktikan ulang.

Pirolis kilat memiliki beberapa kekurangan di bandingkan dengan pirolis ruang

tungku: Koil logam mungkin memiliki suatu efek katalitik terhadap degradasi,

koil mungkin menjadi kotor dengan produk-produk arang, yang dengan demikian

menimbulkan fluktuasi-fluktuasi suhu pirolis, dan analis-analisis kuantitatif jauh

lebih sulit karena sampel tidak bisa di timbang dengan akurat.

Dalam metode pirolis laser, pirolis diselesaikan dengan suatu berkas laser yang

terfokus. Pirogram-pirogram yang diperoleh biasanya jauh lebih sederhana

daripada yang diperoleh dengan dua metode lainnya.Karena tidak semua polimer

menyerap sinar laser, hitam karbon sering dicampur dengan sampel untuk

mempermudah pirolis. PGC polimer-polimer bermanfaat untuk analisis kualitatif

dan kuantitatif. Dengan analisis kualitatif, polimer-polimer seringkali bisa

diindentifikasi dari pola peak-peak (sidik jari) dalam program. Bahkan

homopolimer-homopolimer dengan taktisitas berbeda, atau kopolimer-kopolimer

acak,blok,dan cangkok yang dipreparasi dengan monomer-monomer sama selalu

memperlihatkan program-pirogram karakteristik. Satu contoh dari analisis

kuantitatif adalah penetapan vinil asetat dalam poli [etilena-co-(vinil asetat)]

dengan mengukur asam asetat yang keluar selama pirolis.

PGC juga bermanfaat dalam menjelaskan langkag-langkah degradasi termal.

Sebagai contoh, program polietina terdiri dari triplet-triplet berjarak teratur sesuai

dengan Alkana, alkena, dan α, ∞ alkadiena (masing-masing dengan jumlah karbon

yang sama), yang menunjukkan bahwa degradasi terjadi melalui pengguntingan

acak rangka polimer . Karena terjadinya degradasi lebih lanjut produk-produk

pirolis yang mula-mula terbentuk, beberapa polimer seperti polistirena dan poli

(metal metakrilat) memperlihatkan peak-peak monomer yang besar dalam

pirogramnya yang timbul dari reaksi-reaksi depolimerisasi. Spektrometri massa

atau kombinasi GC dan spektometri massa juga dipakai untuk mengidentifikasi

produk-produk pirolis.

f. Uji daya nyala Daya nyala merupakan hal yang sulit untuk diukur

dengan suatu cara yang berarti karena uji-uji laboraturium berskala kecil pada

umumnya tidak mencerminkan kelakuan pembakaran dalam kondisi pembakaran

yang sesungguhnya. Misalnya, polimer seperti poliuretana yang banyak dipakai

untuk kain pelapis karpet dan furnitur, tidak terbakar dengarun baik jika di pakai

korek api untuk membakar sampel uji yang kecil : tetapi dalam suatu ruangan

pembakaran di mana suhunya jauh lebih tinggi dan gas-gas yang mudah terbakar

terakumulasi, sampel yang sama bisa terbakar dengan dasyat. Pengujian-

pengujian berskala dengan ruangan telah membuktikan bahwa ketika gas-gas yang

mudah terbakar terbakar terakumulasi mencapai suhu tertentu, maka terbakar

spontan suatu fenomena yang disebut flash over dan api menyebar hampir dalam

sekejap ke semua objek lainnya dalam ruangan yang mudah terbakar. Oleh

karenanya tidak aneh jika telah di kembangkan sejumlah besar pengujian.

Uji skala kecil yang paling serbaguna dalam penggunaan laboratorium

yang tersebar luas adalah uji indeks oksigen pembatas (LOI). LOI adalah

persentase minimum oksigen dalam campuran oksigengnitrogen yang akan

memulai dan mendukung selama tiga menit pembakaran suatu sampel polimer

yang menyerupai nyala lilin, yakni: Prosedur ini melibatkan pengempitan sampel

uji dengan dimensi-dimensi yang terspesifikasi dalam suati silinder pyrex,. Suatu

campuran O2 dan N2 terukur di masukkan ke dalam dasar instrumen, dan sampel

di bakar dengan nyala gas. Nilai-nilai LOI representatif untuk beberapa polimer

umum. Yang merupakan catatan berharga yaitu perbedaan antara poli (etilena

oksida) “isomerik” dan poli (vinil alcohol) menghasilkan pendinginan zona pirolis

dengan penurunan daya nyala sebagai akibat akhirnya. Sifat-sifat tahan nyala dari

halogen juga muncul. Prosedur pengujian lainnya yang banyak di pakai adalah

mengepit sampel secara horizontal dalam udara dan mengenakan nyala api ke

salah satu ujungnya selama 30 detik. Jika, setelah nyala di hentikan, sampel gagal

terbakar hingga 4 inci dari titik penyalaan, maka di sebut “pemadaman dini”.

BAB III PENUTUP

A. Kesimpulan Dari penjelasan diatas dapat ditarik kesimpulan sebagai

berikut :

1. adalah pengukuran sifat kimia fisika bahan sebagai fungsi suhu. Penetapan

dengan metode ini dapat memberikan informasi pada kesempurnaan kristal,

polimorfisma, titik lebur, sublimasi, transisi kaca, dedrasi, penguapan, pirolisis,

interaksi padat-padat dan kemurnian

Labels: POLIMER

Posted by Rosallia Pramudyaningtyas at 4:03 AM  

0 comments:

Post a Comment

Newer Post Older Post Home Subscribe to: Post Comments (Atom) Rosallia Pramudyaningtyas