POLIMER

POLIMER
Istilah polimer berasal daripada perkataan Yunani polus yang bermakna "banyak" dan meris yang bermakna "bagian". Jadi polimer dapat diartikan rangkaian atom yang panjang dan berulang-ulang dan dihasilkan dari sambungan beberapa molekul lain yang dinamakan monomer. Monomer-monomer ini mungkin serupa, atau mungkin juga mempunyai satu atau lebih kumpulan kimia yang diganti. Perbedaan-perbedaan ini dapat mempengaruhi sifat-sifat polimer seperti kelarutan, kelenturan dan kekuatannya. Dalam protein, perbedaan-perbedaan ini membuat polimer membentuk suatu struktur tertentu. Di alam banyak sekali terdapat polimer organik atau polimer alam, tetapi karena perkembangan teknologi yang semakin maju, sekarang ini banyak ditemukan polimer anorganik atau yang biasa disebut polimer sintetik.
Polimer yang berasal dari alam atau polimer organik misalnya: karet alam, sellulosa, protein. Sedangkan yang termasuk polimer anorganik atau polimer sitetis misalnya: PVC dan teflon. Para ahli kimia telah berhasil menggali pengetahuan yang berguna bagi sistesis polimer untuk memenuhi berbagai tujuan dan hal ini menyebabkan industri polimer berkembang dengan pesat di abad ini. Hal ini ditandai dengan semakin merambahnya polimer-polimer sintetik dalam berbagai segi kehidupan.
Polimer merupakan obyek kajian yang menarik dan sekaligus rumit. Karena itu sering dilakukan penggolongan polimer untuk mempermudah mempelajarinya. Tiga macam cara penggolongan polimer adalah berdasarkan sumbernya, keseragaman monomernya, dan proses polimerisasinya. Selain itu juga dikenal cara-cara penggolongan lainnya, misalnya atas dasar pola rantainya, konfigurasinya, reaksinya terhadap panas, atau atas dasar pemakaiannya.
Penggunaan polimer tergantung pada sifat-sifatnya, dan sifat-sifat tersebut ditentukan oleh struktur serta massa molekulnya. Tiga faktor utama (dalam kaitannya dengan struktur) yang menentukan sifat polimer adalah komposisi kimiawi, pola rantai, dan penjajaran rantai-rantai polimer dalam produk akhir. Faktor-faktor ini antara lain menentukan titik lebur, kekuatan, kelenturan, kelarutan, serta reaksi polimer terhadap panas, sedangkan massa molekul polimer menentukan kelarutan polimer, ketercetakan dan kekentalan larutan (lelehan) polimer. Pemahaman tentang hubungan antara sifat dan struktur ini, serta kemampuan membangun struktur polimer sesuai dengan sifat-sifat yang diinginkan, merupakan modal penting bagi pengembangan industri polimer.
Dengan semakin berkembangnya teknologi, sekarang ini semakin banyak polimer-polimer sintetik yang ditemukan. Hal ini dapat sangat berguna bagi kehidupan manusia untuk membantu hidupnya dalam berbagai bidang kehidupan. Tetapi di sisi lain polimer sintetik juga dapat menimbulkan ancaman bagi kelestarian alam, karena sebagian besar polimer sintetik yang sudah tidak digunakan lagi dan dibuang tidak bisa diuraikan oleh alam. Untuk itu sekarang ini banyak dikembangkan pembuatan polimer sintetik yang ramah lingkungan sehingga polimer tersebut tidak membahayakan lingkungan hidup kita. Dalam makalah ini akan dibahas mengenai bahaya penggunaan kemasan makanan yang berupa plastic bagi manusia dan teknologi untuk menciptakan plastik sintetik yang lebih ramah lingkungan untuk mengurangi bahaya dari penggunaan polimer sintetik tersebut.





BAB II
ISI

A. BAHAYA KEMASAN MAKANAN YANG TERBUAT DARI PLASTIK BAGI MANUSIA
Polimer khususnya yang berupa plastik banyak sekali digunakan dalam kehidupan sehari-hari. Sebagian besar benda yang berada di sekeliling kita terbuat dari plastik. Sehingga sekarang ini banyak yang menyebut sebagai abad plastik. Hal ini memang dapat membantu manusia dalam berbagai bidang kehidupan. Namun di sisi lain penggunaan plastik juga dapat membahayakan alam dan manusia itu sendiri karena sifat dari plastik yang tidak dapat diuraikan. Bahaya bagi manusia misalnya terjadinya migrasi polimer ke dalam tubuh manusia.
Migrasi dalam terminologi kemasan adalah perpindahan bahan-bahan yang terdapat dalam kemasan/material penyusun plastik ke dalam bahan makanan. Keadaan ini terjadi akibat kontak langsung atau interaksi antara makanan dengan material plastik. Bahan-bahan yang berpindah dapat berupa residu polimer/monomer, penstabil, penghalang panas, pewarna, dan lain-lain yang terikat secara kimiawi maupun fisika dengan bentuk molekul yang tetap/asli ataupun sudah berubah (Robertson 1993, Winarno & Rahayu 1994).
Migrasi molekul dari bahan kemasan ke makanan merupakan suatu fenomena yang komplek karena berkaitan dengan toksisitas dan bahaya kesehatan bagi konsumen. Model migrasi polimer/monomer secara matematis dapat diestimasi dengan beberapa rumus antara lain hukum Fick yang memperhitungkan konsentrasi senyawa polimer kemasan, luas permukaan kontak, suhu, dan waktu kontak (Robertson 1993).
Arti penting PVC bagi kesehatan masyarakat adalah potensinya untuk menimbulkan kanker. Pada tahun 1974 diberitakan, para pekerja industri polimerisasi PVC di Britania dan Amerika Serikat didiagnosis menderita kanker hati dalam berbagai stadium. Hal ini menjadi perhatian FDA (Food and Drag Adminstration) USA dan lembaga-lembaga kesehatan di seluruh dunia berkaitan dengan migrasi monomer PVC kemasan produk pangan ke produk itu sendiri (Robertson 1993).
Migrasi monomer PS juga cukup berbahaya bagi manusia karena dapat menimbulkan iritasi saluran pernafasan, mata, kulit, dan tenggorakan. Pada kadar yang tinggi dapat mengakibatkan kerusakan hati dan otak bahkan kematian, selain itu mampu mengakibatkan mutasi gen, gangguan reproduksi, kerusakan daya ingat, gangguan konsentrasi, reflek lambat, gangguan pendengaran hingga kehilangan keseimbangan.
Pengujian laboratorik membuktikan bahwa styrene dengan dosis tinggi (300mg/kg BB) yang dilarutkan dalam minyak jagung dengan jalur pemberian per oral dapat menimbulkan tumor adenoma dan karsinoma pada paru mencit jantan. Namun beberapa penelitain dengan dosis yang lebih tinggi 500-2000mg/kg BB tidak menyebabkan adanya tumor sejenis.


B. UPAYA UNTUK MEMBUAT PLASTIK YANG RAMAH LINGKUNGAN
Karena dampak dari penggunaan plastik sintetis yang merugikan baik bagi alam maupun manusia itu sendiri, sekarang ini mulai dikembangkan plastik yang ramah lingkungan. Ramah lingkungan disini maksudnya yaitu bila tidak digunakan lagi plastik tersebut dapat diuraikan oleh alam sehingga tidak menumpuk menjadi limbah plastik yang semakin banyak dan bila palstik tersebut dipakai oleh manusia baik itu sebagai kemasan makanan maupun untuk yang lainnya tidak berbahaya bagi kesehatan manusia.
Dengan semakin berkembangnya teknologi dalam bidang polimer, sekarang ini telah banyak ditemukan cara pembuatan plastik yang lebih ramah lingkungan misalnya sebagai berikut:

1. Pembuatan Plastik Dari Tumbuhan
Polimer baru ini dirancang oleh Cargill Dow Polymers. Perusahaan gabungan antara Cargill Inc. dan Dow Chemical Company ini telah mengembangkan sebuah teknologi yang disebut NatureWorks™ (Pekerjaan Alam) untuk menghasilkan plastik dari tumbuhan seperti jagung atau gandum. Polimer tersebut, yaitu polylactide (PLA), menggabungkan sifat terbaik dari bahan alami dan bahan buatan. Karena bahan ini dibuat dari gula tumbuhan, maka bahan ini menggunakan sumber yang dapat diperbaharui dan dapat diuraikan kembali sepenuhnya. Selain itu, bahan ini juga mempunyai sifat-sifat yang sama dengan plastik biasa yang terbuat dari hidrokarbon, yaitu kuat, lentur dan murah harganya.
Setelah para pecinta lingkungan mulai menunjukkan kepedulian akan merosotnya persediaan bahan bakar dan menghilangnya lahan pembuangan, para pengusaha pabrik sudah mencoba untuk mengembangkan beberapa bahan alternatif untuk pengganti plastik biasa yang terbuat dari hidrokarbon. Tetapi usaha-usaha yang terdahulu untuk menciptakan plastik yang terbuat dari tumbuhan gagal karena produk baru yang dihasilkan kalah bersaing, entah karena terlalu mahal atau lebih rendah mutunya dibanding dengan produk yang sudah ada. Berlawanan dengan itu, menurut Cargill Dow, PLA sangatlah menguntungkan dibanding dengan plastik biasa dalam hal harga dan kualitasnya.
Teknologi NatureWorks™ mengambil zat tepung dari tumbuhan dan memecahkannya menjadi gula-gula yang lebih sederhana, yang selanjutnya diubah menjadi PLA. Prosesnya melibatkan langkah-langkah berikut:
Zat tepung dipisahkan dari bahan mentahnya seperti jagung, dan diproses menjadi dekstrosa mentah.
Dekstrosa ini mengalami fermentasi, menghasilkan asam laktat.
Sebuah proses pengentalan khusus menghasilkan produk sementara yang disebut lactide.
Lactide ini dimurnikan dan dicairkan sehingga dapat menjalani polimerisasi dan membentuk polylactide.
Hasil akhir dari proses ini terdiri dari butiran-butiran kecil yang bisa berbeda-beda beratnya dan kekristalannya tergantung bagaimana hasil akhir ini akan digunakan.
Sifat-sifat fisik PLA membuatnya sangat sesuai khususnya untuk kemasan film seperti pembungkus makanan, kantung sampah dan plastik tembus pandang pada amplop surat. Dengan kemampuannya untuk memisahkan (isolator) dan keefektifannya dalam menjaga rasa dan aroma, bahan ini juga dapat digunakan untuk wadah makanan cepat saji, wadah es krim, dan kemasan makanan lainnya. PLA juga dapat dipintal menjadi serat yang memadukan sentuhan yang lembut, kekenyalan, dan sifat menyerap kelembaban. Barang-barang yang terbuat dari PLA itu terdiri dari pakaian, karpet sampai popok.
Cargill Dow terutama memajukan kualitas PLA yang ramah lingkungan. Pembuatan polimer ini memerlukan 30 sampai 50 persen lebih sedikit bahan bakar daripada pembuatan plastik biasa. Polimer ini juga melepaskan lebih sedikit karbondioksida. Dan yang terpenting, polimer ini dibuat sepenuhnya dari sumber alam yang dapat diperbaharui dan dapat diuraikan kembali sepenuhnya. Sehingga plastic ini dapat dikatakan lebih ramah lingkungan.





2. Pengembangan Bahan Plastik Biodegradabel Berbahanbaku Pati Tropis
Plastik biodegradabel adalah plastik yang dapat digunakan layaknya seperti plastik konvensional, namun akan hancur terurai oleh aktivitas mikroorganisme menjadi hasil akhir air dan gas karbondioksida setelah habis terpakai dan dibuang ke lingkungan. Karena sifatnya yang dapat kembali ke alam, plastik biodegradabel merupakan bahan plastik yang ramah terhadap lingkungan.
Berdasarkan bahan baku yang dipakai, plastik biodegradabel dikelompokkan menjadi 2 kelompok, yaitu kelompok dengan bahan baku petrokimia dan kelompok dengan bahan baku produk tanaman seperti pati dan selulosa. Yang pertama adalah penggunaan sumberdaya alam yang tidak terbarui (non-renewable resources), sedangkan yang kedua adalah sumber daya alam terbarui (renewable resources). Saat ini polimer plastik biodegradabel yang telah diproduksi adalah kebanyakan dari polimer jenis poliester alifatik. Berikut contoh gambar senyawa polimer yang termasuk jenis polyester alifatik.

Pati-patian (tapioka dan pati sagu) yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan plastik biodegradabel. Pengkajian pemanfaatan sumberdaya pati Indonesia untuk produksi plastik biodegradabel dapat dilakukan melalui 3 cara yaitu :
Pencampuran (blending) antara polimer plastik dengan pati
Pencampuran dilakukan dengan menggunakan extruder atau dalam mixer berkecepatan tinggi (high speed mixer) yang dilengkapi pemanas untuk melelehkan polimer plastik. Plastik yang digunakan dapat berupa plastik biodegradabel (PCL, PBS, atau PLA) maupun plastik konvensional (polietilen). Sedangkan pati yang digunakan dapat berupa pati mentah berbentuk granular maupun pati yang sudah tergelatinisasi. Sifat mekanik dari plastik biodegradabel yang dihasilkan tergantung dari keadaan penyebaran pati dalam fase plastik, dimana bila pati tersebar merata dalam ukuran mikron dalam fase plastik, maka produk plastik biodegradabel yang didapat akan mempunyai sifat mekanik yang baik. Tabel 1 menunjukkan sifat mekanik plastik biodegradabel dari campuran antara polimer plastik dengan pati tropis (pati sagu dan tapioka). Sifat biodegradabilitas dari plastik biodegradabel berbasiskan pati sangat tergantung dari rasio kandungan patinya. Semakin besar kandungan patinya, maka semakin tinggi tingkat biodegradabilitasnya. Gambar 3 menunjukkan perubahan morfologis dari sampel lempengan setebal 0.5 mm setelah uji penguburan selama 0, 1, 2, 4 dan 6 bulan. Terlihat bahwa semakin tinggi kandungan pati dalam campuran PCL/pati, semakin mudah terdegradasi.
Sifat mekanik plastik biodegradabel berbasiskan pati tropis
Campuran plastik dengan pati (50/50 %berat)
Kekuatan tarik  (MPa)
Elongasi (%)
PCL / Tapioka
7.9 ± 0.7
277 ± 34
PCL / Sagu
7.9 ± 1.1
317 ± 28



PBS / Tapioka
12.3 ± 0.8
65 ± 14
PBS / Sagu
16.4 ± 5.0
59 ± 9



PLA / Tapioka
16.4 ± 5.0
1 ± 0
PLA / Sagu
24.1 ± 2.8
2 ± 1



Pembanding


Produk komersial NOVON
10.7 ± 0.4
11 ± 1
Produk komersial MATER BI
7.8 ± 0.6
8 ± 1




Hasil penguburan plastik biodegradabel campuran PCL dengan pati tropis
Modifikasi kimiawi pati
Untuk menambahkan sifat plastisitas pada pati, metode grafting sering digunakan. Sifat biodegradabilitas dari produk plastik yang dihasilkan tergantung daripada jenis polimer yang dicangkokkkan pada pati. Jika polimer yang dicangkokkan adalah polimer yang bersifat biodegradabel, maka produk yang dihasilkan juga akan bersifat biodegradabel. Namun demikian, biasanya sifat biodegradabilitas pati akan berkurang atau bahkan hilang sama sekali dengan proses modifikasi kimiawi. Tabel 2 menunjukkkan hasil grafting antara pati sagu dan tapioka dengan poli metil akrilat.
Grafting antara pati sagu dan tapioka dengan metil akrilat
Pati
PMA / pati (g)
% add-on
% weight of PMA homopolimer
Pati yang ter-graft dengan PMA
% konversi
% weight
M n
Sagu
18.8
46.8
9.6
40.8
4.25 x 105
70.6
Tapioka
16.5
31.7
31.7
13.8
1.10 x 106
50.0
Kondisi reaksi : Pati sebanyak 10 g direaksikan dengan 15 g metil akrilat dengan katalis Ceric ammonium nitrat sebesar 1 x 10 -3 M
Penggunaan pati sebagai bahan baku fermentasi menghasilkan monomer / polimer plastik biodegradabel
Pati dapat dipakai sebagai bahan baku fermentasi untuk menghasilkan asam laktat (monomer dari PLA), 1,4-butanediol (monomer dari PBS) atau poliester mikroba (PHB) atau biopolimer lainnya.














BAB III
PENUTUP

SIMPULAN
Sekarang ini plastik digunakan di sebagian besar aspek kehidupan manusia. Plastik yang paling banyak digunakan adalah plastik sintetis. Padahal plastik sintetis tidak dapat diuraikan oleh alam bila tidak digunakan lagi dan dapat membahayakan kesehatan manusia, misalnya dapat menyebabkan migrasi polimer ke dalam tubuh manusia sehingga dapat mengakibatkan bermacam-macam penyakit misalnya kanker.
Untuk mencegah hal-hal yang tidak diinginkan tersebut, sekarang ini banyak penggunaan teknologi untuk menciptakan plastik yang ramah lingkungan, misalnya:
1.Pembuatan plastik dari tumbuhan.
2.Pengembangan bahan plastik biodegradabel berbahanbaku pati tropis.
Dengan adanya penggunaan teknologi untuk membuat plastik yang ramah lingkungan diharapkan dapat mengurangi penggunaan plastik sintetik yang kita tahu sendiri bahwa plastik sintetik dapat membahayakan kesehatan manusia dan tidak dapat diuraikan oleh alam bila sudah tidak digunakan lagi. Sehingga perlu lebih dikembangkan lagi teknologi untuk membuat plastik yang ramah lingkungan.








DAFTAR PUSTAKA

Dierks,Carrie (diterjemahkan oleh Shirley Deborah). 2000. Plastik Dari Tumbuhan. Peregrine Publishers, Inc, New York.

http://www.unej.ac.id/fakultas/mipa/skripsi/kimia/kurnia.pdf

http://www.idkm.dprin.go.id/files/docs/pelatihan/kemasan/modul_7.doc.

http://www.mindfully.org/Plastic/Polysterene

Nugroho,Widagdo Sri. 2004. Potensi Bahaya Pengemas Makanan Asal Hewan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Ratnaningsih, Enny & Hiskia Achmad. 1997. Kimia Organik Ilmu Kimia Dan Kehidupan Ilmu Kimia Lingkungan. Institut Teknologi Bandung, Bandung.

Robertson GL. 1993. Food Packaging Principles and Practice. Marcel Dekker Inc, New York.

Winarno FG, Rahayu TS. 1994. Bahan Tambahan Untuk Makanan Dan Kontaminan. Pustaka Sinar Harapan, Jakarta.