Volume X,Nomol 1, Juni 2010

## POLIMERISASI AKRILAMIDA DENGAN METODE, MIXED  SOLVENT
PR E C I P I TAT I O N IMENG GUNAKAN INI SIATOR KALIUM
P ERSULFAT

## Endang  SulistYawati
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas  Teknologi Industri Univers  itas Pe mbangunan Nas ional "Veteran", Jln. SWK 104 Condongcatur,  Yogyakarta,  Indonesia, 55283.

## Ahtralt
Poliakrilamida merupakan hasil  polimerisasi adisi-radikal  bebas  menggunakan  monomer akrilamida dan inisiator  kalium persulfat.  Polimerisasi ini meliputi  tiga tahap, yaitu : inisiasi,  propagasi  dan  tenninasi. Metodeyang digunakan adalah Mked Solvent  Precipitation  dengan campuran  pelarut  etanol-air. Penelitian bertujuan mengetahui pengaruh suhu  dan waktu terhadap konveni,  kinetika  reaksi dan  berat molekul polimer.  Penelitian  dilakukan  dengan mereaksikan  monomer  akrilamida  dengan campuran pelarut  etanoldan air (perbandingan3:l)sertainisiatorkaliumpersulfat.Reaksidilakukanpadasuhu40oC,50oC,60oC,T0 oC dan 75 oC. Dari hasil polimerisasi  akrilamida  diperoleh persaTnaan konstanta  kecepatan  reaksisebagai fungsi suhu dan pada konsentrasi monomer 20%o,  suhu  reaksi 70oC, waktu reaksi 240 menit diperoleh konversi  58,07yo dan berat molekul6l580,83 g/mol.
Kata kunci  : polimerisasi,  poliakriamida,  ntixed  solvent precipitati  on
l. Pendahuluan
Poliakrilamida merupakan  salah satu jenis polimer yang memiliki berbagai kegunaan, antara lain sebagai flokulan dan koagulan  pada proses pengolahan limbah; sebagai  salah satu komponen zat pelapis pada industri keftas, zat additif  pada industri tekstil, substansi analisis teknis  pada gel permeatiott chromat  ograp hy dan gel el e ctrop  hor esis.
Penelitian ini bertujuan untuk mengamati pengaruh waktu dan suhu terhadap  konversi dan mempelajari kinetika laju reaksi polimerisasi akrilamida  dengan  metode mixed solvent pr e  c i p it at io n men g gunakan in is iator ka I iu m  pers u lfat.
Selanjutnya  menentukan berat molekul polimer dengan metode  viskos itæ intrins  ik,
2. Tinjauan Pustaka
Proses polimerisasi secara umum dapat dibagi menjadi dua macam, yaitu: polimerisasi  kondensæi dan polimerisasi adisi. Polimerisasi adisi radikal bebæ merupakan reaksi rantai dengan pembawa rantai berupa mt reaktif yang mempunyai satu elektron bebas tidak berpasangan (radikal bebas).
Contoh  polimer  yang  terbentuk  dari reaksi ini yaitu polietilena, polimetil metakrilat, dan  polistirena. (Cowd, l99l) Pada  umurrmya polimerisasi adisi dilakukan  dengan  bantuan  irrisiator. Pada polimerisasi akrilamida untuk menghasilkan poliakrilamida dapat dipakai  inisiator kalium persulfat.  Radikal bebas dari kalium persulfat ini
berfungsi  sebagai inisiator untuk memicu  terjadinya reaksi polimerisas i. Mekanisme polimerisasi akiamida secara adisi radikal  bebas adalah  sebagai berikut :
2.1. Inisiasi
a, Dekomposisi inisiator oleh panas
Tedad i pemecahan seltyawa menjadi sepasang radikal  bebas yang akan digunakan  sebagai  inisiator. Dekomposisi yang terjadi  pada  kaliurn persulfat adalah  sebagai berikut :
9?? r-gso:osQ-K --f 2K-?so' ""(l ooo kaliumpersulfat radikalkaliumpersulfat
b. Adisi monomer pada radikalbebas
Terjadi  adisi radikal  bebas kalium  persulfat pada monomer akilamida  yang menghasilkan  monomer aktif. 99 K-?SO' + CHz=CHCONllz * K-?So- oo (2)

## 2.2.Propagasi
Propagasi merupakan tahap pembentukan  rantai aktif, dimana monomer aktif bereaksi dengan molekul  monomer lain membentuk  rantai aktif yang cukup  panjang :
K-?so- o r cH"c .l o coNH2

## 2.3. Terminasi
Terminasi merupakan langkah reaksi yang mengakhiri  pertumbuhan polimer hingga terbentuk polimer  yang stabil. Proses terminasi ada2 macam:
a. Penggaburgan  (coupling)
Merupakan  penggabungan  dua monomer aktif , menjadi mo lekul  yang leb ih besar.
K ?TT -?so-cH2ç-cH2? + o coNH2 coNH2
karena kuinon bereaksi dengan  radikal  bebas yang terbentuk menghæilkan radikal yang mantap.
Penggunaan  penghambat yang penting adalah  sebagai pemantap monomer.
Polimerisasi akilamida dapat dilakukan  dengan 3 cara i 1). Iarutan Berair Encer (Aqueous  solution)
Polimerisasi akilamida dengan  metode  aqueous solution dilakukan dalam  media cair. Media  pelarut yang biæa digunakan antara lain air, þrmamide, asam formiat, asam  asetat dan dimetil sulfoksida.
Inisiator  yang digunakan dalam reaksi ini adalah persulfat, sistem redoks dan  sinar UV.
Po li meris as i terjadi pada 8 -10% la rutan encer dari akilamida dengan  kehadiran sistem redols dalam suasana  N2. Polimerisasi  dimulai  pada suhu 20-25'C, tetapi pada s aat bereaks i s uhu men ingkat menjad i 3 5- 40"C.  Hasil polimerisasi didapatkan  dalam  bentuk gel.
Produksi  polimer  akrilamida  dalam aqueous  solution merupakan  metode yang bersih untuk lingkungan. Namun,  proses pemisahan produk dari pelarut  sulit untuk dilakukan  karena  produk yang dihasilkan berupa gel,
2). Mixed solvent precipitation
Polimerisasi  alailamida  dilakukan  dalam air dan media organik sebagai  pelarut monomer  dan sebagai bahan  pengendap polimer. Pada awal polimerisasi, campuran  reaksi bersifat homogen,  namun selama proses  pengendapan  polimer, campuran terjadi pada kondisi heterogen.  Pelarut organik yang biasa digunakan  sebagai cosolvent adalah alkohol rantai turus dengan berat molekul rendah (metil, etil, isopropil, dan tenier  butil), diolsan, aseton, dan aseüonitril. lnisiator yang biasa digunakan adalah persulfat, perborat,  benzoil  perolsida, AIBN (azob i s is obutyronitr i I e) atau s inar UV. Polimerisasi akilamida  dengan metode mixed solvent precþitation teqjadi pada suhu 40-7A"C selama  3-6 jam dengan konsentræi monomer 10-30% massa.  Perbandingan volume  antara air dan  pelarut organik yang  biasa  digunakan  antara l:2 sampai 1:4 (www. books earch/hun kgler.co m) Berat molekul polimer yang dihasilkan dari polimerisasi pengendapan relatif leb ih rendah dibandingkan polimerisasi qqueous solution, selain itu hasil akhir polimerisasi  metode ini berbentuk cø&e s ehingga me mudahkan  proses  pemisahannya.
3). Disp ers ion p o lymer  izat i on Polimerisasi dispersi dibagi rnenjadi  dua  jenis, yaitu polimerisasi  suspensi  dan polimerisasi emulsi. Pada  polimerisasi  suspensi,  proses terjadi pada
? + CI{2{HCONH2+
coNH2
?rr K-?so-cH2ç-cHr? '....'(3) o coNH2 coNH2
OHH tll
K-?SO-CH2Ç-CH,f + nCFIt{HCoNHz * o coNH2 coNH2 ?T K-?SO-CH2Ç-(CHzCFTCONHz)"+r ...(4) ?TT K-?so-cH2ç-cHr? o coNH2 coNH2 ?TTTT? K-?so-cHrç-çnr1 -fcHr- ccH2-  oso
o
coNH2 coNH2 coNH, coNH, ó -K...(5)

## b. Disproporsionæi
Merupakan reaksi 4ua monomer aktif yang menghasilkan  senyawaberikatan  jenuh dan tak jenuh. o I ?r T?TT
K-?so-cH2ç-GI2l + K-?so-cH2ç-cH21
o
coNH2 coNH2 o coNH2 CONr{2 OHI{ ttt -?so-cH2ç- cHÍ...(6) o coNH2 coNH2 K- +K
Iaju dan derajat  polimerisasi  dapat dikendalikan dengan menggunakan zat yang dikenal sebagai pen ghambat ( i nh i b it or) . Pengh ambat  bereaks i den gan radikal bebas, begitu mdikal bebas itu terbentuk.
Segera  setelah penghambat habis terpakai, laju polimerisasi  mendekati harga yang sama dengan laju polimerisasi tak terhambat. Kuinon dapat  bertindak sebagai penghambat  bagi  banyak  sistem polimerisasi
Volume X, Nombr 1, Juni 2010
larutan monomer terdispersi dalam bentuk droplet dengan diameter 0, l-5 mm dan pengadukan dalam air dan cairan  organik yang tidak saling bercampur dengan  kehadiran inisiator.  Inisiator yang sering digunakan  adalah inisiator yang dapat larut dalam air misalnya  persulfat,  peroksida, senyawa azo,  sistem redols, dll. Pada metode suspensi, digunakan stab il izer untuk men in gkatkan  kestabilan, men gontro I berat mo leku I polimer yang terbentuk dan menstabilkan polimer  dalam proses pengeringan.
Polimer yang dihasilkan  berbentuk butiran atau serbuk, tergantung pada konsentrasi  stabilizer dan kondisi  pengadukannya.
l¿rutan akrilamida pada polimerisasi emulsi
d id is pers ikan d ala m la rutan organ  ik h id rofob ik s ecara kontinyu, misalnya aromatilq alifat ik atau hidrokarbon yang mengandung halogen dengan kehadiran emulsifier water'in-oil (misal: sorbitan monooleat, stearat, asam  lemak dan alkohol poliatomik).  lnisiator  yang biasa  digunakan adalah inisiator yang larut dalam  minyak (oil soluble- inisiaÍor) seperti benzoil peroksida, AIBN (azobisisobutyronitrile) dan inisiator yang larut dalam air (water soluble-inisiqtor) seperti  penulfat, sistem redoks, dll. Polimer yang dihasilkan  berupa emulsi koloidal dari partikel polimer hidrofilik yang terdispersi  dalam fase organik dengan ukuran  l-10 pm.
Penelitian in i dilakukan dengan cata mixed solvent  precipitation  karena metode ini memiliki kelebihan-kelebihan antara lain transfer  panas baik, distribusi berat molekul lebih baiþ penanganan kondisireakidan produk akùir lebih mudah.
Faktor-faktor yang berpengaruh pada polimerisasi akrilamida  antara lain : l. Inis iator Inisiator  yang dipakai adalah kalium persulfat.
Kehadiran inisiator akan mempercepat laju reaksi polimerisasi. Inisiator yang  digunakan  berkisar antara 0,01-lyo didasarkan pada berat monomer. (Kirk-
Othrner,l993) 2. Suhu Polimerisasi
Polimerisasi akilamida dalam  mixed solvent precipitation terjadi pada suhu 40'70 "C. Pada suhu yang semakin tinggi, konversi polimer  hasil yang didapatkan  akan  semakin  besar dan konstanta laju reaks inya semakin  besar.
3. Waktu  Polimerisasi Semakin lama waktu reaksi,  maka semakin bertambah besar pula konversi yang dihæilkan'
Waktu reaksi  polimerisasi akrilamida  berkisar antara 3-6 jam. (Kirk-Othmer, 1993) 4. KonsentræiMonomer
Polimerisasi akilamida  dilakukan dalam  mixed solvent precþitation terjadi  pada konsentræ i monomer l0-30 % berdasarkan tnassa, karena konsentrasi yang  lebih pekat diperlukan energi aktivasi  reaksi dan faktor frekuensi  tumbukan  yang besar (Kirk-Othmer, 1993). Hal tersebut disebabkan semakin  banyaknya  partikel-partikel yang harus diaktifkan dan frekuensi  tumbukan  antar partikel semakin  besar,
5. Pengadukan Pengadukan dimalsudkan untuk memperbesar harga faktor frekuensi  tumbukan atau untuk mempercepat kontak antar  partikel dalam sisten¡ karena pada molekul yang bertumbukan akan mempermudah terjadinya transfer massa. Pengadukan dilakukan dengan  kecepatan  200 rym,
3. Landasan Teori
Penentuan laju reaksi gabungan  pada  tiap+iap suhu reaksi  dilakukan dengan anggapan bahwa mekanis me reaksi  polimerisasi akilarnida sesuai dengan mekanisme umum untuk reaksi  polimerisasi adisi dengan inisiator radikal  bebas  seperti telah dijelaskan  didepan,
Kinetika polimerisasi adisi radikal bebas poliakrilamida adalah  sebagai berikut:

## 3.L Inisiasi
a. Dekomposisi inisiatol menjadi sepasang radikal
bebæ ¡--u--¡2P. ....(7)
t¿ju dekomposisi inisiator dinyatakan dengan persamaan :
-44i] =mltl "" (8) cll
b. Adisi monomer, M dengan radikal primer, R' rnenghasilkan rantai  radikal, RM.
R.+M kd >Mr, (9)
Persarnaan  kecepatan reaksi  inisiasi  rantai radikal keseluruhan adalah :
,, =( ol''l\ = z sra.ltl " . (lo)
'r - [  dt  )i- 'r ^"'L' ] dimanaf adalah efisiensi  inisiator, yakni fraksi  dari radikal  terbentuk yang berhasil memulai proses inis ias i me mbentuk rantai.
3.2. Propagasi
Pada tahap  ini, terjadi  peftumbuhan polimer  dari M¡' hæil reaksi  sesuai persamaan (9) menjadi  rantai radikal yang lebih panjang dengan penambahan monomer.  Reaksi yang  terjadi dinyatakan dengan persamaan : Mr-¡,*M-J4M,.
M*.+M 4Mx+r'
.... (1 l) ,...(12)
b
Nilai þ tetap, karena tidak tergantung  dari panjang rantai. t¿ju reaksi  propagasi  dinyatakan dengan persamaan :
', = -(#),= ool'¡''1 "' (13)
3.3. Terminasi
Tahap  pemberhentian  merupakan  langkah realsi yang mengaL{riri  pertumbuhan  sehingga  terbentuk polimer yang stabil. Tahap ini dapat dilakukan dengan 2 cara,yaitu : a. Penggabungan (couplinþ
....(14) ....(15) ....(16) .....(17) ....(18) ..... (le)
inisiasi mengkonsumsi hanya satu, maka laju propagasi dianggap sebagai laju polimerisas i.
Dekomposisi inisiator merupakan reaksi orde satu sepertipada persamaan (8) : -d\l = *alil dt rJ Hasil intergrasi persamaan  (8) adalah :
[t]=lt ").e-ø ' ....(2s)
Persamaan (25) disubtitusikan ke persamaan (23), menghasilkan :
tM.t =( I nqV"! ,-o' '\% ...(26)
(kt)
Substitusi persamaan (26) ke persamaan  (13) dilakukan  dengan  menganggap  laju  reaksi propagasi tidak dipengaruhi ukuran  polimer aktif, sehingga konstanta laju realsi propagasi, kp dapat  dianggap tetap  dan menghæilkan persamaan :
M,' * lYl¡ -!l:-+'Muy
n"=-(ry),"=*t'lu')'
Disproporsionæi Mr.*Mr.4Mx
*M,
* = -(#),u= nta[u ')'
kt=ktc+ktd Iaju reaksi terminasi keseluruhan : , =-(ry),=zr,[u ,,1' r,=2ktl¡4 ol2

## w4=(h)n
Dari persamaan ( l0) dan (21)  diperoleh :
w.t=(fkdvl\y,
\.,t¡ ) ,r=tnfu](ry)'
M dt ) ,= *w(Ü\trn1',-*")/'
Hasil integrasi penamaa n (27) dengan t"r!1tì* untuk [ø]=  lu,l,dant=tuntuk lUl=lUl.adalah :
r"Wt=,r4H)% ft-,^,*,¡ Pada keadaan awal kecepatan inisiasi lebih  besar dari pada  kecepatan  reaksi terminasi.  Namun semakin lama banyak rantai polimer aktif yang terbenhrk mengakibatkan kecepatan realsi terminasi semakin besar.  Pada  suatu  saat tercapai  keadaan setimbang yaitu kecepatan  inisiasi  sama  dengan kecepatan terminasi.  Keadaan ini disebut  steady state.
Persamaan (19) untuk kecepatan  polimerisasi  tidak dapat langsung  digunakan  secara  langsung karena terdapat  konsentrasi radikal.  Konsentrasi radikal harganya  sangat  rendah (-10-8 M), sehingga  sulit diukur. Oleh karena itu, diinginkan untuk nrengeliminasi [M r]aaripersarnaan ( l9).
ti=f,
...., (20) .....(21) .....(22)
Q3)
....(24)
Karena plopagæi  melibatkan  sejumlah besar molekul-molekul  monomer per rantai sedangkan
', =-( .,.(28) atau : y = Kl- u-o'srat) t2 ,.. (2e) (30) (31 ) dengan ,='^ffl * _ rod ¡lt,l\x '\kt.kd ) Dimana K adalah  perkalian dari konstanta laju realsi gabungan  dengan akar kuadr¿t inisiator mula- mula. Untuk memperoleh  persarnaan  hubungan y dengan t yang  linier, maka persamaan (29) dir¡bah ke bentuk  penamaan  differensial sebagai berikut : 2dv
K=v+ - " ....(32\ ' kddt
Persamaan (32) diselesaikan dengan transformasi laplace, menghas ilkan : N"r=ff;¡
\rd )
atau : ,J +- K 24
y(s) K.kd st
(33)
Volume X, Norlor 1, Iuni 2010
dapat dinyatakan dengan:
' = 'n=-lYì ' lu,l$- x) Atau:
Inversi  dari persamaan (33) dilakukan sebagai berikut
I _, -T-t s'
Sehingga diperoleh persamaan : I 211 -=--+- y K.kdt K ....(34)
.... (3s)
Jika diketahui
lul=lu,I(t-x), maka harga y
hl= K''u'
"'(43) Ky dan a ditentukan secara eksperimental dengan menggunakan fraksi  polimer monodispersi.  Harga dari eksponen cenderung  bervariasi  dari  0,5  hingga 0,8 untuk pelarut yang  baik, meskipun kesatuan harga berlebih telah diukur  untuk  rantai  polimer secara luas. Ketika  viskositas  intrinsik d ihubungkan dengan berat molekul, kita juga dapat menggunakan  data- data eksperimental untuk menghubungkan viskositæ relatif  pada konsentrasi  yang  telah ditentukan dengan berat  molekul.  Hubungan  antara  viskositas  intrinsik dengan berat molekul  biasanya  digunakan dalam praktek  industri, dan secara signifikan dapat mengurangi kerja yang dibutuhkan untuk uji eksperimental. (Billmeyer, 1984) Untuk poliakrilamida  pada T = 30"C  dalam  pelarrrt  air dan berat molekul 20.000-500.000, nilai I(v: 6"31.10-3 dan a = 0,8, (Brandrup and Immergut, 1975)
4. Metodologi

## Bahan
Akilamida Berupa padatan kistal, tidak berwama, berat molekul  71,08; titik didih  pada 0,67 kPa adalah 103 oC, berat jenis  pada 30 oC adalah  1,122 glml
dan kelarutan  (g/100 pada 30 "C)  pada air adalah 215,5 ; pada metanol adalah  155,0 ; dan pada etanol  adalah 86,2. Ken'¡urnian 99Yo, Bahan ini diperoleh dari toko kimia di Jl. C Simanjuntalç
Yogyakarta.
Kalium persulfat Bahan iniberbentuk kistal putih,  tidak  berwama dan  tidak  berbau,  bersifat  stabil, oksidator  kuat, densitas uap 9,3 dan kemumian 99o/o. Bahan ini diperoleh dari  l¿boratorium Teknologi  Polimer Tinggi, Jurusan Teknik Kimia, UGM.

## Etanol
Pada keadaan  atmosfer berbentuk  cairan  yang ringan, tidak berwarna, mudah menguap dan mudah  terbakar. Berat  molekul 46,07;  specific gravity 0,789  pada suhu 20oC; titik leleh -ll2"C dan titik didih 78,4oC, Kemurnian 99,8o/o.  Bahan ini dþeroleh dari toko kimia di  Jl. C Simanjunta(  Yogyakarta. Hidrokuinon Bahan ini berupa kristal  padat  menyerupaijarum, berwarna coklat dengan berat molekul 110,11 dan titik didih 285  oC seÉa spesific gravity 1,332. Bahan ini diperoleh daritoko  kimia diJl.
C Simanjuntak,  Yogyakarta

## Alat
Dalam pelaksanaan penelitian ini digunakan rangkaian alat sebagai berikut:
... (37) (36) ....(38) .... (3 8) .... (3e) dimana k' I v I -ñ-õ
Persamaan (35) merupakan persamaan garis lurus dengan slope 2
K.kd Dari persamaan (31) didapatkan : 2  t(  u \Y'z -=-l-l K.kd tpl¡.*alr,l) K'=kl  f kdly' =--J- "-*rçH ) gøp")lr,l/, atau
sehingga  peßamaan (35)  dapat dinyatakan sebagai berikut : 111 -- -L - x'lt,l/' t' x
k'= K'llol%,
merupakan  konstanta laju reaksi  gabungan,  sehingga pers arnaan (3 4) dapat d inyatakan s ebagai berikut : I ll\l I -'fi-¡=[;Ji.i (40)
Hubungan a¡rtara suhu dan konstanta kecepatan realsi dapat  dinyatakan  dengan persamaan Arhenius, yaitu :
k =.q"ry-(={ì ". (4r) ' IRxIl _l_ ln(l -.r) Dengan dimisalkan
Pada penelitian ini d itentukan  pula berat molekul polimer  yang  terbentuk  pada hæilyang  relatif baik.
Penentuan berat molekul d ilakukan dengan memanfaatkan hubungan  antara viskositæ polimer dalam  suatu sistem pelarut  dengan berat molekul polimer  sesuai dengan  peßamaan  Mark-Houwink- Sakurada, yaitu :
lnl= 41Xn ''y'" =aw ,"i=# ""(42)
Gambar 1. Rangkaian  alat polimerisasi akrilamida
Cara Penelitian Penelitian diawali dengan  menyiapkan  nmnomer akilamida dengan berat 23,5456 gram dan campuran pelarut etanol  150 ml dan air 50 ml þerbandingan 3:l) serta  inisiator  kalium persulfat 235,456 mg. Campuran pelarut etanol-air dan monomer akrilamida dimasukkan dalam labu leher tiga yang dilanjutkan  dengan pemanasan  larutan hingga mencapai suhu yang diinginkan (40oC, 5OoC, 60"C,  70"C  dan 75'C). Setelah suhu reaksi tercapai, inisiator kalium persulfat secara  cepat dimasukkan ke dalam  campuran reaksi yang dilanjutkan dengan menghidupkan pengaduk  merkuri  pada  putaran 200 rpm. Waktu reaksi polimerisasi dimulai pada saat inisiator  kalium  persulfat masuk ke dalam sistem.
Pengambilan  sampel  sebanyak  5 ml dilakukan setiap 30 menit selama 4 jam. Sampel kemudian distabilkan dengan  hidroquinon  2Yosebanyak  5 tetes untuk kemudian dilakukan analisa. Analisa hæil dilakukan  dengan  metode gravimetri dan analisa berat molekul dilakukan dengan  metode  viskositæ intrins ik.
Analisis Hasil
Penentuan  honversi akrilamida dengan metode gravimetri:
Sampel ditimbang kemudian distabilkan dengan larutan  hidrokuinon 2% (C). Kemudian sampel
dikeringkan dalam  oven pada suhu +llOoC  selama  I jarn Hasil sampel kering yang telah dingin  kemudian ditimbang  dengan  æumsi  bahwa  semua pelarut dan monomer sisa telah teruapkan (PC).
Konversi poliakilamida  dihitung dengan  pe$amaan sebagai berikut : P9"!E ,1gg'/o *=7rpt dimana:
C = berat  sampel
PC : berat polirner
TS = berat sistem  awal = berat monomer mula- mula + berat  inisiator  + berat pelarut M = berat monomer  awal
Analisis þrat molekul dengan  metode viskositas
Perhitungan  berat molekul  dilakukan dengan metode viskositas intrinsik  dengan  menggunakan viskometer  Ostwald,  Prinsip dasar viskometer Ostwald adalah mengukur  waktu  yang diperlukan pelarut atau larutan polimer untuk  mengalir  diantara duatanda, xdan  y.
Perhitungan untuk mengukur viskositas adalah sebagai berikut : a. Menghitung viskositæ  spesifik _ry-40 _t-to tl 'sP 4o
to dimana:nt=Viskositaslarutan poliakrilamida
I = to = Viskositas  pelarut  mumi Tlrp = Viskositas  spesifik Dilakukan pendekatan dengan perhitungan viskositas spesifik untuk menentukan harga viskos  itas tereduksi.
b. Menghitung viskositæ tereduksi
rl",  Q-40 t-to c eo.c to.c Persamaan in i menggambarkan  peningkatan viskositas  yang disebabkan oleh  polimerisasi.  (c) adalah konsentræi larutan  polimeq sedangkan hasilyang didapat  dari persamaan (r1,'/c)  disebut viskositas tereduksi.
c. Mengh itung viskos itæ intrins ik
fim=h=bl slO C Harga Q"olc pada pelarutan  tak terbafæ  disebut viskositas  intrinsic dan diberi lambang [ ¡7 ].
Selanjutnya, dibuat grafik hubun gan anlarall -n /c dan konsentrasi (c). Ekstrapolasi ke konsentrasi nol menghasilkan harga [ 7'].
Keterangan: I Waterbath 2 Pendingin balik 3 Termometer
4 Sampel
5 l¿bu leher tiga
5. pengambil  sampel
6. statif
7. motor  pengaduk
8. pengaduk  merkuri
Volume X,Nomdr 1, Juni 2010
d. Menghitung berat molekul  poliakrilamida Persamaan yang digunakan untuk menghitung berat mdlekul poliakilamida adalah persamaan
Mark & Houwink-Sakurada.
l'tf= K *M" Dimana M adalah massa moleku I nisbi sedangkan Ky dan a adalah  tetapan yang khæ untuk sistem polimer-pelarut tertentu. Untuk poliakrilamida  pada T : 30'C dalam pelarut air dan berat molekul 20.000-500.000, nilai K¡a =
0 60  120  180  240 300 waktu  (menit)
Ganlbar2. Hubungan antara waktu reaksi  terhadap konversi pada  berbagai suhu (oC): (l)' 40; (l)'
50; (À)'  60; (x)' 70; (+)' 75.
Dari Tabel 1 dan Cambar 2 dapat dilihat bahwa pada suhu 40 oC sampai 75oC,  konversi yang dihasilkan semakin meningkat' Hal ini disebabkan karena semakin tinggi  suhu polimerisasi' kecepatan reaksi polimerisasi menjadi  semakin tinggi yang berakibat  pada  meningkatnya konveni. Untuk  waktu reaksi yang tetap  dan  suhu  semakin tinggi, konversi juga semakin meningkat karena  energi kinetik yang dimiliki oleh molekul-molekul semakin meningkat

## 5. Hasil  Penelitian
5.1 Pengaruh Waktu dan Suhu Pengaruh waktu reaksi terhadap konversi pada berbagai  suhu reaksi  dapat dilihat pada  Tabel  1 dan Gambar 2,
sehingga  tumbukan yang menghæilkan realsi kimia semakin  banyak. Hal ini sesuai dengan peßamaan Anhenius.  (Odian, 1 991).
Pada awal  reaksi,  kenaikan  konversi relatif kecil terutama pada waktu  30  menit. Hal ini menunjukkan bahwa pada awal reaksi,  dekomposisi inisiator berjalan  lambat. Sedangkan pada waktu 60-180 menit, laju dekomposisi  bedalan lebih cepat seperti terlihat pada kenaikan konversi yang cukup signifikan. Pada waktu 210 - 240 menit, laju reaksi pembentukan rantai berja lan lambat. Ha I in i dikarenakan sistem mulai  kehabisan monomer  yang bereaksi dengan  inisiator  sehingga tingkat kenaikan konversi  juga semakin menurun,  (Bilhneyer, 1994)
5.2 Konstøttta Laju Reaksi Gahungøn  sebagai
Fungsi Suhu (k')
Harga k' didapat dari hubungan -llln (1-x) terhadap l/t seperti  pada  persamaan (40).  Diperoleh harga konstanta kecepatan reaksi gabungan  (k') sebagaimana  pada Tabel 2, Dari data pada Tabel 2, apabila dibuat grafìk hubungan  antara llT terhadap ln k' maka diperoleh besamla harga  frekuensi tumbukan (A) : Z,S xtO6 dan energi aktivas i (E) : 12907 ,7507. Seh ingga harga konstanta kecepatan reaksi gabungan ft')sebagai fungsi suhu  pada konsentræi  monomer 20o/o dapat dinyatakan dengan  persamaan: '
6,31.10-3
dan a
Immergut,l975) 0,8. (Brandrup and
Tabel l. Hubungan waktu  reaksi terhadapkonvensi pada konsentrasi  akrilamida20o/o dan inisiatorpotassium persulfat l% pada berbagai suhu rcalsi.
t (menit) Berat  monomer 23,545ó g'am 40l^ 50 qc 60r 70 "c 75T, 30 6,4J E,7Z 22,40 32,61) 3 J,1t) 60 10,23 15,93 28,57 39,04 39,70 9U 13,2t) I8,45 36,47 44,14 44,¿4 120 15,24 20.77 39,54 48.02 49,01 150 20,16 20,64 46,14 53,81 54,56 r80 t 9.80 21,92 47.50 55,41 57,70 210 21,73 24,10 49,69 57,46 59,94 240 2l,46 25.86 50,88 5 8,07 6 r,80 70 60 950 'ø 40 o È30 o 'Y 20 10 0 ¡+ ***x r*aa¡a A ^.t À..1¡aaa ta o * A * a I a
digunakan adalah poliakilamida  hasil reaksi pada suhu 70 oC, waktu reaksi  240  menit dengan  konversi 58,07yo. Berat molekul  reÍata poliakrilamida ditentukan dengan  peßamaan Mark & Houwink'
Sakurada dengan  harga Ky = 6,31 x 10-3 dan harga a = 0,8.  (Brandrup-Immergut, 1977) Hasil analisis berat  molekul poliakrilamida  diperoleh sebesar 61.580,83 g/mol. Dengan  demikian harga ini masuk kisaran berat  molekul  poliakrilamida yaitu 20,000 - 500.000 g/mol.
Tabel 2. Konstantalaju  rtaksi gabungan ft') sebagai fun suhu

## 5.IGsimpulan
Dari hasil percobaan  dan  perhitungan  yang telah dilakukan dapat  diambil kesimpulan  sebagaiberikut : Polimerisasi  monomer akilamida menjadi poliakrilamida dapat dilakukan dengan metode mixe d-s olv ent p recip it at ior? menggmakan campuran pelarut  etanol-air dan inisiator kalium persulfat.
Konversi  polirnerisasi  akan meningkat sebanding dengan  kenaikan suhu dan waktu polimerisasi. Kondisi  polimerisasi  akrilamida relatif  baik pada waktu polimerisasi 240 menit, suhu  70 oC  dimana didapat konvesi sebesar 58,07yo dan berat  molekul rata-rata poliakrilamida sebesar 61.580,83 g/mol.
Konstanta  laju reaksi gabungan  sebagai ñrngsi suhu polimerisasi  adalah k' = 2,58" ro..*[i2292'zsoz'1, \7)
5.3 Penentuan Berat Molekul Poliakrilamida
Penentuan berat molekul rerata dilakukan dengan mengukur waktu alir larutan  poliakrilamida dengan viskometer  Ostwald. Poliakilamida hasil yang reaksi mengikuti orde 1 terhadap konsentræi monomer,
Ucapan Terimakasih
Ucapan terimakasih  disampaikan kepada Rina Nur Ismawati dan Vetti  Adinitya D. yang telah membantu dalam pengambilan data.
Daftar Pustaka
Billmeyer, JR., Fred, W., 1994,  Textbook Of Polymer Science, 3'o ed,, John  'Willey  and Sons,  New York.
Brandrup, J,,8,H., Immergut, 1975. Polymer Handbook,  2no ed.,  Interscience  Publiser, John Willey and Sons, New York Braun.D,  Cherdon.H, 2004. Polymer Sinthesis : Theory and Practice, 4rl' ed, Springer  Berlin, Heidelberg,  New York.
Cowd, M.4., 1991. Kimia Polimer, Penerbit  ITB, Bandung Mc Ketta, J.J,. 1993.  Chemistry Proccesing Handbook,Marcell  Dekker  Inc, New York Odian, C,, 1970. Principle of Polymerizalion,3'd eÅ., Mc Glaw-I{ill Book  Company,  New  York,
Othmer, Kirk,, 1960, Encycopedia of Chemical Technology, 3'd  ed., voi.l, Jnterscience Willey,
New  York.
Perry, R. H., and  Chilton, C. H.; 1997, Chemical Engineers  Handbook, Tth ed., McGraw-Hill Book Company,New  York. www.books earch/cherem is inoffìco m wwrv.books earch/flory.co m www.books earch/h un keler.co ul www,b oo]s ea rc h /kuren ko v*co  m www. ns t.ed u/-wl f/s y nth es b/pacr.v  larnide
k' = 2,58* ro' .-p(!?29F92) k'(menit'') waktu  untuk memperoleh konversi  50% (menit)
Suhu (rc) 40 0,002ó 50 0,004 ÓU 0,01l2 2UJ 70 0.0206 135 75 0,0209 120