Polimer konduktif: Perbedaan antara revisi

Konten dihapus Konten ditambahkan
Irdaningsih (bicara | kontrib)
Tidak ada ringkasan suntingan
Aregon Bysea (bicara | kontrib)
Fitur saranan suntingan: 2 pranala ditambahkan.
Tag: VisualEditor Suntingan perangkat seluler Suntingan peramban seluler Tugas pengguna baru Disarankan: tambahkan pranala
 
(39 revisi perantara oleh 17 pengguna tidak ditampilkan)
Baris 1:
{{Chembox new
Umumnya polimer dikenal sebagai materi yang bersifat non konduktif. Riset terhadap polimer telah menemukan berbagai polimer yang bersifat konduktif maupun semi konduktif.
| Name = '''Polypropylene'''
Polimer konduktif adalah polimer yang dapat menghantarkan arus listrik. Hantaran listrik terjadi karena ada elektron ikatan terdelokalisasi, yang mempunyai struktur pita seperti silicon. Polimer konduktif kebanyakan semikonduktor, karena struktur pita mirip silicon. Tapi ada beberapa polimer yang mempunyai gap pita kosong sehingga bersifat seperti logam.
| ImageFile = Polypropylene.svg
| ImageSize = 200px
| ImageName = Polypropylene
| IUPACName = Poly(propane-1,2-diyl)
}}
'''Polimer Konduktif''' adalah polimer organik yang menghantarkan listrik. Umumnya [[polimer]] dikenal sebagai materi yang bersifat non-konduktif. Namun, terdapat penelitian yang menemukan bahwa polimer juga ada yang bersifat konduktif maupun semi-konduktif.
 
Hantaran listrik terjadi karena [[elektron]] ikatan terdelokalisasi (delokalisasi adalah perpindahan elektron dalam [[molekul]]). Polimer konduktif mempunyai struktur pita seperti [[silikon]]. Dikarenakan strukturnya yang mirip dengan silikon, polimer konduktif kebanyakan [[semikonduktor]] . Tapi ada beberapa polimer yang mempunyai gap pita kosong sehingga bersifat seperti [[logam]].
==sejarah==
 
== Sejarah ==
Pada oktober 2000 '''Alan Fleeger''' dan '''Shirakawa''' memperoleh penghargaan nobel kimia dalam kerjanya dibidang polimer konduktif. Pekerjaan dengan polimer ini dimulai pada ''polyacetilen''. Polimer banyak dipelajari karena struktur, sifat dan mekanismenya yang unik dan ''atraktif''. Penemuan polimer yang dapat menghantarkan arus listrik, dikenal dengan polimer konduktif pada pertengahan tahun 1970-an dan telah melahirkan penelitian yang intensif yang menunjukkan sifat-sifat elektrik pada polimer yang berkisar dari insulating (tidak dapat menghantar), semi konduktif sampai konduktif.
Material jenis baru yang bersifat semikonduktif dan konduktif ini dapat disebut gabungan sifat-sifat elektrik dan optic semikonduktor anorganik dengan polimer yang memiliki kelenturan mekanis. Akan tetapi mekanisme pembawa muatan dan transport muatan pada polimer semikonduktif memiliki perbedaan mendasar dengan semikonduktor anorganik.
 
Pada Oktober 2000, '''[[Alan Heeger|Alan J. Heeger]],''' '''[[Alan MacDiarmid]]''' dan '''[[Hideki Shirakawa]]''' memperoleh [[penghargaan Nobel Kimia]] "''for the discovery and development of conductive polymers."'' Pekerjaan dengan [[polimer]] ini dimulai pada ''polyacetilen''. Polimer banyak dipelajari karena struktur, sifat dan [[mekanisme]]<nowiki/>nya yang unik dan ''atraktif''. Penemuan polimer yang dapat menghantarkan arus listrik, dikenal dengan polimer konduktif pada pertengahan tahun 1970-an dan telah melahirkan penelitian yang intensif sehingga dapat membuka pengetahuan mengenai sifat-sifat elektrik pada polimer yang berkisar dari insulating (tidak dapat menghantar), semi konduktif sampai konduktif.
Polimer semikonduktif dan konduktif adalah polimer terkonjugasi yang menunjukkan perubahan ikatan tunggal dan ganda antara atom-atom karbon pada rantai utama polimer. Ikatan ganda diperoleh dari karbon yang memiliki empat elektron valensi, namun pada molekul terkonjugasi hanya memiliki tiga (kadang-kadang dua) atom lain. Elektron yang tersisa membentuk ikatan π, elektron yang terdelokalisasi pada seluruh molekul.
Suatu zat dapat bersifat polimer konduktif jika mempunyai ikatan rangkap yang terkonjugasi. Contoh dari polimer terkonjugasi adalah plastik tradisonal ''(polyethylen)'', sedangkan
polimer konduktif antara lain : polyacetilen, polpyrol, polytiopen, polyaniline dan lain lain. [[Image:Ethene polymerization.png]]
 
Material jenis baru yang bersifat semikonduktif dan konduktif ini dapat disebut gabungan sifat-sifat elektrik dan optic [[semikonduktor]] anorganik dengan polimer yang memiliki [[kelenturan mekanis]]. Akan tetapi mekanisme pembawa muatan dan transport muatan pada polimer semikonduktif memiliki perbedaan mendasar dengan [[semikonduktor]] anorganik.
[[Image:polyethene monomer.png]]
 
== Sifat polimer konduktif ==
 
Polimer semikonduktif dan konduktif adalah polimer terkonjugasi yang menunjukkan perubahan ikatan tunggal dan ganda antara atom-atom karbon pada rantai utama polimer. Ikatan ganda diperoleh dari karbon yang memiliki empat [[elektron valensi]], namun pada molekul terkonjugasi hanya memiliki tiga (kadang-kadang dua) atom lain. Elektron yang tersisa membentuk ikatan π, elektron yang terdelokalisasi pada seluruh molekul.
Polimer konduktif dapat dibuat dari polyacetilen.
 
Polyacetilen merupakan polimer terkonjugasi sederhana yang mempunyai dua bentuk:
Suatu zat dapat bersifat polimer konduktif jika mempunyai ikatan rangkap yang terkonjugasi. Contoh dari polimer terkonjugasi adalah plastik tradisonal ''(polyethylen)'', sedangkan
yaitu bentuk cis dan trans polyacetilen.
polimer konduktif antara lain: ''polyacetilen'', ''polpyrol'', ''polytiopen'', ''polyaniline'' dan lain lain.
 
[[Berkas:Ethene polymerization.png]]
 
[[Berkas:Polyethylene-repeat-2D-flat.png]]
 
'''Pembuatan Polyacetilen'''
 
Polimer konduktif dapat dibuat dari polyacetilen. Polyacetilen merupakan polimer terkonjugasi sederhana yang mempunyai dua bentuk: yaitu bentuk ''cis'' dan ''trans'' polyacetilen.
 
Sedangkan pembuatan polyacetilen dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu
* 1. cara pemanasan
* 2. cara dopping.
 
Polyacetilen bentuk trans dibuat padadengan perbedaankondisi [[Suhu|temperatur]] yang berbeda. Katalis Ti(O-n-C<sub>4</sub>H<sub>9</sub>)4-(C<sub>2</sub>H<sub>5</sub>)<sub>3</sub>Al.
 
{| class="wikitable"
Temperatur (<sup>o</sup>C) % trans
|-
! Temperatur (<sup>o</sup>C)
! % trans
|-
| 150
| 100
|-
| 100
| 92,5
|-
| 50
| 67,6
|-
| 18
| 40,7
|-
| 0
| 21,4
|-
| -18
| 4,6
|-
| -78
| 1,9
|}
 
Temperatur yang menunjukan proses isomerisasi ''irreversibel'' dengan bentuk cis terjadi pada temperatur yang lebih tinggi pada 145 <sup>o</sup>C menghasilkan bentuk trans. Bentuk cis secara termodinamika kurang stabil dibandingkan dengan bentuk trans. Pada temperatur tinggi, dan secara spontan isomer cis dapat berubah menjadi trans.
150 100
100 92,5
50 67,6
18 40,7
0 21,4
-18 4,6
-78 1,9
 
Konduktifitas polyacetilen dapat ditingkatkan dengan proses halogenasi. Struktur polyacetilen dapat mengalami resonansi sehingga konduktifitasnya menjadi lebih besar. Adanya resonansi pada poliasetilen menyebabkan material dapat menghantarkan arus listrik.
Temperatur menunjukan isomerisasi ''irreversibel'' dengan bentuk cis terjadi pada temperatur yang lebih tinggi pada 145 <sup>o</sup>C menghasilkan bentuk trans. Bentuk cis secara termodinamika kurang stabil dibandingkan dengan bentuk trans. Pada temperatur tinggi, secara spontan isomer cis dapat berubah menjadi trans.
 
Bila klorin ditambahkan pada film, ternyata tidak menghasilkan spektrum garis, tetapi reaksi adisi klorin menghasilkan spektrum polyacetilen yang jelas. Sekarang dikenal ''doping-induced'' pita IR yang disusun dari 3 pita yaitu pada 1397, 1288 dan 888&nbsp;cm<sup>−1</sup>, absorbsi kuat jelas dibanding ''undoped polymer''.
 
== Konduktifitas Listrik Cis dan Trans Polyacetilen ==
Konduktifitas polyacetilen dapat ditingkatkan dengan cara halogenasi. Struktur polyacetilen dapat mengalami resonansi sehingga konduktifitasnya menjadi lebih besar. Adanya resonansi pada poliacetilen menyebabkan dapat menghantarkan arus listrik.
 
Trans polyacetilen mempunyai konduktifitas listrik yang lebih tinggi, karena trans polyacetilen mempunyai dua degenerasi keadaan dasar. Untuk memperbesar hantaran listrik polimer terkonjuasi dapat dilakukan dengan cara dopping. Cis dan trans polyacetilen merupakan semikonduktor dengan konduktifitas relatif rendah. Bahan polyacetilen dapat didoping untuk membentuk semikonduktor tipe p atau tipe n. Pada doping tinggi tingkat efektivitas sama dengan bahan logam.
Bila klorin ditambahkan pada film, ternyata tidak menghasilkan spektrum garis, tetapi reaksi adisi klorin menghasilkan spektrum poliacetilen yang jelas.
Sekarang dikenal ''doping-induced'' pita IR yang disusun dari 3 pita yaitu pada 1397, 1288 dan 888 cm-1, absorbsi kuat jelas dibanding ''undoped polymer''.
 
== Kelebihan Polimer Konduktif ==
Konduktifitas listrik cis dan trans polyacetilen.
* 1. Merupakan gabungan dari sifat logam dan plastik
Trans polyacetilen mempunyai konduktifitas listrik yang lebih tinggi
* 2. Konduktifitas tinggi
Trans polyacetilen mempunyai dua degenerasi keadaan dasar.
* 3. Terang/ tembus cahaya/ transparan
Untuk memperbesar hantaran listrik polimer terkonjuasi dapat dilakukan dengan cara dopping. Cis dan trans polyacetilen merupakan semikonduktor dengan konduktifitas relative rendah. Bahan polyacetilen dapat didoping untuk membentuk semikonduktor tipe p atau tipe n. Pada doping tinggi tingkat efektifitas sama dengan bahan logam.
* 4. Prosesnya mudah dan tidak rumit
* 5. Harganya murah
* 6. Sintesisnya bisa dipilih
 
== Aplikasi Polimer Konduktif dalam Kehidupan Sehari-hari ==
* 1. ''Full colour display''
Keuntungan dari polimer konduktif:
* 2. ''Ink-jet printing''
*1. Merupakan gabungan dari sifat logam dan plastik
* 3. ''Comercial products'' (Norelco spectra 8894 XL; Philips/CDT)
*2. Konduktifitas tinggi
* 4. ''Organic Solar Cells''
*3. Terang/ tembus cahaya/ transparan
 
*4. Prosesnya mudah dan tidak rumit
== Referensi ==
*5. Harganya murah
*6. Sintesisnya bisa dipilih
 
* 1. Shirakawa. H, (2001), Nobel Lecture: The discovery of polyacetylene film—the dawning of an era of conducting polymers, University of Tsukuba, Japan.
Aplikasi polimer konduktif dalam kehidupan sehari hari:
* 2. Fessenden dan Fessenden, (1991) Kimia Organik, Erlangga, Jakarta
*1. ''Full colour display''
*2. ''Ink-jet printing''
*3. ''Comercial products'' (Norelco spectra 8894 XL; Philips/CDT)
*4. ''Organic Solar Cells''
 
[[Kategori:Polimer]]
Referensi:
[[Kategori:Konduktif]]
1. Shirakawa. H, (2001), Nobel Lecture: The discovery of polyacetylene film—the dawning
[[Kategori:Kimia]]
of an era of conducting polymers, University of Tsukuba, Japan.
[[Kategori:Listrik]]
2.Fessenden dan Fessenden, (1991) Kimia Organik, Erlangga, Jakarta
[[Kategori:Muatan listrik]]
[[Kategori:Konduktor]]