Pengaruh Plasticizer Dalam Pelarut NMP Pada Sifat Mekanik Polianilin.

D s .

I

t n l

t < h_{J P}

n

) ' ) t ; : . t : ' r *

.LAPORA}T

PE I{ ELITI,A}I

PENGARUH PIJ,STICIZER DALAIVI PELARUT NMP

PADA STFAT

MEKANIK POLIANILIN

Ofeh :

YAYAH YULIAH

DOY HARDOYO

HARDJO

FITRILAWATI

T U T I A R Y A T T

D E M E H

Dlblay3i

Proyek Pengkajian

Dan Penelitian

llmu pengetahuan

Dasar

Dengan surat perJanJran

peraksanaan peneilflan

N omor 1 g/p ptpD / Dp pWtgZ

I p ptp D i1gs7

T a n g g a t

1 0 J u n i 1997

Dlrektorat pembfnaan

penetfflan

Dan pengabdfan pada Masyarakat

Dtrektorat

Jenderal pendldlkan Ttnggt

Departemen

pendtdlkan Dan XeOuOalJan

Fakuftas Matemafika

dan llmu pengetahuan

Atam

U N IVE

RSITAS

PAOJADJARAN

Februari 1998

L E M B N N

L n P O n A l r

I D E I I T I T A S DNN PE}IGETJAIINTI A K I I I R TIASIL P E N E L I T I A I . I O A S A R

l . a . Judul

p e n e l i t i a n

b. lr4

acanr

perrelitian

c . K a t e g o r i

p e n s l i t i a n

: Penganrh

plasilcizer

Dalarn

pelarut

NMp

Pada Slfat Mekanll<

pollanllln.

: l J D a s a r I /

) T e r a p a n [ ]pongembang;arr

: l

2. l(otua

penotitl

a. Nanra

Lengkap

dan Gefar

ll. Jsnls

Kolamln

c. Pangkat/

Gotongan/Nlp

d. Jabatan

Fungslonal

o. Fakrultas/Jurusan

f. Unfuersitas

g. Bldang

tmu

yang Ditetiti

Yayah

Yufiah,

Dra,

MS

Perompuarr

Penata/fi

lc/'t

3 1 7Bg7g4

Leldor Muda

MtPA/Fisika

PadJadJaran

MIPA, Ftsika

Materlat

3. Jumlah

Tlm peneliti

Nama

Anggota

polroliti

: 3 orang

'

- F l t r l l a w a i l ,

-

!.gy

Hardoyo

Harctjo,

Drs, MEng.Sc

D r a , M.Sc

'

e .

-- TutlAryail, Dra. MS

4. Lokasi

penelitian

: Laboratorium

Material,

Jurusan

Fisika

FMIpA

UNPAD,

Jatinangor.

5. Jangka

Walctu

peneliilarr

. B bulan

0. Biaya yang Diporlukan

: Rp. 14.250.000

(Empat

belas

juta dua ratus

llma puluh

ribu ruplah

rupiah)

getahul

4

Falrultas

, 1

3 0 3 5 0 3 5

1

M I P A

Jatinangor,

14 Februari

lgg8

Ketua

PenellH,

D O

.4\

A-(Dra. Yayah yutiah.

MS)

N t P . 131789794

l,lenyetuji,

K e t u a

L e m b a g a

p e n e l i t i a n

Universilas

padja

djaran

A B S T R A K

Modifikasi PANI nrelalui proses plastisasi _{dalarn perarur NMp rerarr oitalutan} untuk memperbaiki

sifat mekanik bahan. Hasit uji kerarutan menunjukkan _hanva 'ANI EB yang dapat di plastisasi' _{Kualitas film}

-vang dihasilkan juga dipengaruhi persen _bobot PANI dalam NMP' film terbaik diperoleh _{dari konsenfrasi}

pANr o.g %. Spektrur. IR tidak menunjukkan _adanya

struktur ikatan baru yang terbentuk karena proses prastisasi sedangkan _{dari pengukuran spektrum}

UV-Vis, meskipun plasticizer NMp nrenimburkan pergeseran

puncak, tetapi efek tersebut tidak muncur _{pada firm pANI_Nr\fp}

-1'ang terbentuk _{akibat proses pengeringan-}

Kekuatan mekanik film p.ANI-NMP dapat mencapai nilai maksimum24'27 _{Mpa dan modulus}

Young 8s4.r7 Mpa. pengukuran _{konduktiriias} film PANI hasil protonasi menunjukkan

bahwa proses protonasi tetap berran,qsun,q dengan _{baik dan sifat listrik bahan tetap dipertahankan}

bahkan nilai konduktir,itas _filrn maksimum _{dapat mencapai}

A BSTRACT

A rnodification _{of PANI using plasticizing}

procesi in NN,il, solution has becrr carried out to ilttprove tlte tttechanical properries. _{The synthesis process show rlrar ttre} PANI EB can be successfutly ptasticized. _{The quality of pANI filrn depen4 on t6e} concentration

of PANI at the NMP solution. PANI at 8yo *1 obtained the best filnr There are not a new bonding structure appear at the IR spectrum _{becausc of the} plasticizine' _{Even though the uV-vis spectrum of pANI-NMp}

solution _{show a shili of} the peak compare _{to the PANI EB spectrum,}

the changing _{is not appear at the p,\NI filrn} spectrum' The mechanical

testing of the film show that the tensile can increase up to 24 27 Mpa and the Young modules tsq n lr4pa. The conducti'it' _{measurerne'r of trre} protonated

KATA PENGANTAR

Puji syukur karni panjatkan _kekhadirat

Allah yang Maha Kuasa, karena berkat kehendakNya _{kegiatan Pe.elitiar}

i'i dapat berjalan. _{Namun berhubun{r de'gan kondisi} dan situasi _{yang berlangsunq akhir-akhir}

ini. kegiatan penelitian _{ini tidak dapat berialan} sesuai dengan 'yung direncanakan senrula. Ketika _{laporan ini dibuar beberapa} karakterisasi'

terutama yang ditakukan di luar uNpAD masih berlangsune. _Beberapa data terutama _{yang diperlukan untuk analisa}

secara komprehensif _{belum di clapat. Akari} tetapi berhubungan dengan batas akhir pemasukan _{laporan, tulisan ini hanya} memaparkan _{hasil seadant'a}

vang belum lengkap seperti direncanakan _{semura. Laporan} ini memuat hasil penelitian vang dilakukan di Laboratorium _{Fisika Matedal FMI'A} LTNPAD' selama 8 bulan (Juni 1997 sampai Februari l99g), _{dibiayai oleh Direkrorat} Pembinaan Penelitian _{dan Pengabdian Kepada Masyarakat}

merarui proyek pengkajian dan Peneritian lrmu pengetahuan Dasar sesuai _{dengan surat perjanjian} \0 l9lPPIpD/DppM/ppIpD/1997 _tanggat

t0 Juni t997 Pada keserrlpatan _{ini kanri mengucapkan}

terima kasih kepada semua pihak yang telah memungkinkan _{terselen_qqaranya penelitian}

ini terutama . '

Tim Proyek Pengkajian dan Penelitian llmu pengetahuan _{Dasar Dirbinlitabrnas} Ditjen Dikti. sebagai penvandang _{dana penelitian.}

'

Kepala Ler,ba-ea Penelitian UNPAD beserta _{staf atas bantuannr.a} dara'r nrerealisasikan _{proyek penelitian ini.}

: _{Dekan Fakultas}

dan Ketua Jurusan _{Fisika FI\4rp.{ uNpAD besena}

srar.r.ans _rerarr memberi dukunqan _{rnurai dari pengajuan proposat}

sampai _{p.ny"r.ruir" ,.,;.,,,;,rlr.'} ' _{Rekan-rekan peneliti}

di Lab. Fisika _{Material Jurusan}

Fisika FMIpA UNpAD. aras kerja sama _{yang baik selanra penelitian}

' _{Rekan-rekan dosen lainnya}

vang telah menrberikan bantuan _{selama peneliriarr} Kritik dan saran kearah perbaikan _{sangat kami harapkan.}

terir,a kasirr

DAFTAR ISI

h a l Lerrbar ldentitas dan Pensesahan

Abstrak G .

Abstract I

Kata Pengantar _::

D a f t a r Isi l l l

i v I P e n d a h u l u a n

I 2 Tinjauan pustaka

3 I I Polimer _{Konduktif PANI}

3 I 2 Nlodifikasi _{pANI daram Rangka perbaikan}

Sifat Mekanik ₅ 3 Tujuan dan Manfaat penelitian

g 4 \lerode penelitian

g -i I Pembuatan _{Bubuk PANI}

g ; l. Plastisasi _{pANI EB dan pembuatan}

Film Tipisnya _l0 -+ 3 Proses protonasi _{dan Deprotonasi}

l0 4 .4. Pengukuran _{Struktur \,{olekut}

t0 .1 5 Pengukuran _{Struktur Elektronik}

I I -t 6 Pengujian _{Sifar Mekanik}

I I .1 7 Pengukuran _{Kondukrivitas}

I I 5 Hasil dan pembahasan

lz : I H a s i l S i n t e s i s p A N l

t 2 -< I Hasil'plastisasi _{pA\l densan} pelarut _NMp

t-5 -< I I Plastisasi Bubuk p.{\l

l - )

5 I l. Filrn _{Tipis pANI-\\{p sebaqai Hasil plastisasi}

tS 5 -: Sifat N,tekanik Filnr p{\l_\}{p

Zl 5 i Efek Protonasi/Deprtrton?si

pada Film pANI Hasil plastisasi 23 5 I I Hasil pengukuran _{Konduktivitas}

23 -s I2 Hasil pen-qukuran _{Spskru,, UV_VIS}

6 Kesinrpulan

Daftar pustaka 28

Lanrpiran 29

| )A l,-l'A li ( ;At\.t tlAR

G a n i b a r

2 . 1

G a m b a r

2 . 2

Ganrbar

2.3

G a m b a r

2 . 4

(lanrbar

2.5

G a m b a r

5 . 1

G a m b a r

5 . 2

Ganrtrar

5.3

Ganrbar

5.4

G a m b a r

5 . 5

Gambar

5.6

- G a m b a r

5 . 7

G a m b a r

5 . 8

G a m b a r

5 " 9

G a n r b a r

5 . 1 0

tiamoar S. t i

(:larrrbar

{i '12

G a n r b a r

5 . 1

3

G a n r b a r

5 . 1 4

G a n r b a r

4 . 1 5

Strul(ur

ikatarr

polinrer

konduktif

poliarrilirr

Proses Oksidasi/Reduksi

bahan pANl

Proses protonasi/deprotonasi

bahan pANl

Proses redoks intenral pada bahan pANl

Struktur

molekul

plarut pANt

Speklrum

FTIR bubuk pANl ES cJalam

bentuk

pelet dengarr

KBr

Speklrum

FTIR bubuk pANt EB dalam bentuk

pelet dengarr

KBr

Spektrum

UV-V|S

bubuk pANt ES

Speklrurrr

UV-VIS pANl EB daiam pelarut NMp

Spektrum

FTtR Larutan plasticizer

NMp

Spektrum

FTIR Larutan hasil plastisasi

pANt

d e r i g a n

N M P

Spektrum

FTIR Filnr pANt_Nfitp

hasit pfastisasi

20

Spektrm

UV-V|S frtm pANl-Ntjtp hasit ptastisai

2a

Hasil Perrgukui-an

Difraksi

Sinar_X

Film pAtJl_tlfi,,lp 21

h a s i l

p t a s t i s a s i

Kondukliviias

film pANl-Nfilp

drrgari

pH=5,01

s e t e l a l r

d i d c p i n g

d a l a m

H C t 1 M

2 4

Korrduktirritas

rtim pA.Nl-Nfvl

p orrgarr

pH=g.03

setelalr

diclopiirg

clalam

HCt l tJi

24

Krrrrluktivitas

firnr

pANt-NMp

drrga, pH.--g

seterarr

didoprnc

datam

HCI l fvt

2b

Korrduldivitas

film pANf-|,{Mp

drrgan

pH=10

s e t e l a h

d i d o p i n g

d a l a m

H C t 1 M

2 5

Konduktivitas

fitm pANl-NtVlp

drrgan pH=12

s e t e l a h

d i d o p i n g

d a l a m

H C I 1 M

2 5

Spektrum

UV-VIS film pANl frasil protonasi

pada

h a l

3

4,

4

5

I

1 2

1 3

1 4

t 3

t 7

1 7

DAFTAR TABEL

I r a l .

Tabel 5.1 erianoilrgatt

puttcak

alrsorbsi

antara

pAlll Es. dan pANl EB t3

Tabel 5.2 Kelarutn

bubuk pANl derrgan

berbagai

tingkat

protonasi

terhadap

NMp

16

Tabel 5.3 Frekuerrsi

Karakterisik

spektfum

f R

tB

Tabel 5.4 Ketebalan

lifrn pANt-NMp yang dilruat dari tarutan pANf

yang cripastisasi

dengan

tingkat

konsentrasi

yang berbeda 1g

Taoel 5.5 Hasil pengujian

kekuatan

mekarrik

film pANl-Nr"irp

hasil

plastisasi

).)

Talrel 5.6 Besar Kekuatan

tarik dalr Modulus

young fitnr pAN|_NIMp

hasil

plastisasi

).)

Tabel 5.7 Konduktiv'itas

bubuk pANf daram bentuk pefet oengar.l

berbagai

tingkat

protonasi

Di antara

o:1in.,:,

kondukri'g::r rffi:",r,,

diremukan

sejauh

ini.

porianirir;

(l'Al\lJ menempari keducJukan

-r.ang istimewa karena kaya aspek ilmiatr dan luas porensi aplikasinya' _{Berbeda dari polir.er konduktil-}

lainnya. rnekanisme polimerisasi _{dan proses} dopingnya serta _{sifat kimia-l'isisnla memperliharkan variasi}

yang tuas, tergantunq pada jenis bahan pclarut _{dan clckrrolir. jcnis proses scrta paranlcier}

sintcsis _{-yang clipililr (f\lacDiar.rnicl} l99l)' Dengan demikian. bahan ini memberi peluang luas bagi pen-skajian _{ilmiah dan} pengembangan _{aplikasin-va.}

contoh potensi aplikasi yang menarik adalah kegunaann-ya sebagai bahan perisai elektromagnet. _transistor,

indikator erektrokromik dan snmrr v,ittiJov. alternatif baterei sekunder tanpa polusi. serra sensor _{dan aktuaror (MacDiarmid 1991. Roth} l99l' Eipstein 1991, Andreatta 1988). Potensi aplikasi tersebut menjadi _{makin mendekati} realitas karena PANI merupakan satu-satunya potimer _{konduktif yang memiliki} kemungkinan _{dibuat secara}

kimiawi murni (Andreatta l9gg. Chao 1993, Angelopoulos 1988)' selain dengan metode elektrokimia _{Sifat unik ini merupakan}

dasar bagi perwu-judan teknik produksi dalam skala industri dalam jangka waklu yang _{relatif singkat. Beberapa} studi aplikasi I'ang memanfaatkan _{sifat-sifat aktif PANI antara lain studi bahan elekrroda} baterei sekunder (Nakajima. _{l9g1l), bahan devais elektronik}

(paul. l9g5; Garnier 199t.). optoelektronik (Yang 1995). sensor (Geckeler 1993. Hatfield _{lgg4) dan bahan} elek-trokromik _{(Jeile rgg3) sudah mendekati}

bentuk prototipe. Selanjutnl'a' _{di antara seiumtah polirner}

konduktif yang drremukan _{sejak nhun 1977} (Shirakawa 1977' Chiang lg77l. PANI merupakan spesies

-r.ang memiliki keunikan tersendiri' _{selain rnenriliki rasant}

struktur yang bervariasi (reukoemeraldin. _{basa emerardin.} dan perniqranilin)' _{P^NI juua mengenal mekanisnrc}

doping/dedoping _{berdasarkan pi-oses} protonasi/deprotonasi _{disanrpina proses}

redoks l,ang lazim berlaku bagi polimer konduktii jenis lainnya.

Daris-d Lebih prakris. _{P.'\\l nrenriliki keunrunqan sebagai}

rang relatif srabil. terbuar dari anilin

-yanq murah dan berlimpah Proses aplikasinya didukung lebih jauh oleh solubilitasn-ya _{dalam pelarur}

orcanik Npl\{ (Angelopoulos _{Iggg) dan asanr pekat FIuSO_l} ('Andreatra _lgc)O)

Berkaitan dc'ngan _{tuitran alllikasi. sinresis secara}

elektrokinria _{rnenghasilkan bahan} l'nNl Yang nletllpun-i'ai _{sitit rtrckarrik}

,yang rclatil'baik karcna lusil p.lirrrer.rsasi _scc.r.ir elektrokimia _{tersebut rnenghasilkan rantai}

polin.rer _{vang relatif panjang. Nanrun}

hasil sinresis den''9an metoda erekrrokimia _{rersebur terbatas}

pada ukuran erektroda kerja

-v.'ang digunakan Sebaliknva. _{sintesis pnNl secarA}

kirnia dapat nrenqhasilkan _{poli;:rer dalarn junrlah}

-1,arrg ban-vak Namun' ntetoda _{ini ntentpunyai kekuran-qan karena}

polinrer _{IrnNI yanq dihasilkan} secara _{kimia memPunvai rantai}

l'ang lebih pendek. _{Hal tersebut nrenqakibatkan pANI hasil} sintesis _{secara kimia mempun-r'ai}

Kondisi tersebtrl rtteruplkan kendala dalanr _{Frcnranlhatarr l)ANl untuk aplikasi karcna} pada ttmunlnva _{suatu clivais ntclttcrlukan balran vinq nlcnlpunyai}

sifht mckanik _{r.angrclaril.} baik aqar dallat bcrtaftatt latttlt. Urrtuk nrcru,atasi pcrrrrasalatran tcrscbut. ba6arr _{l,ANt trar.trs} dimodifikasi. _{Ada beberapa reknik nrodifikasi yanq lazint diterapkan}

untuk nreningkarkan sifat mekanik bahan. antara lain pernbuatan konrposit. blendine atau plastis asi _{{1tla';tt":i:cd).}

Salah saru bentuk modilikasi PANI yane telah dilakukan dalam penelirian _kami scbeluntnya _{adalnh pcnrbuatan poliblencl pnNl/ppTA (Tiia. 1994) clengan}

mencampurkan polimer PANI dengan polimer PPTA (poli-para-lbnilen rherellhalamid). _{Hasil penetitian} tersebut menunjukkan _{bahan potibrend pANl-pprA mempunyai}

sifat mekanik vang rebih baik dibandingkan dengan _{PANI murni (ljia 1996). Sebagai conroh film poliblend} pANt-PPTA yang belum memiliki homogenitas ketebalan _{yang memadai mempunyai Modulus} Young - 60 lr{Pa. dan Kekuatan Tarik 2.5 |i{pa. Akan tetapi. peningkatan _{sifat mekanik} melalui proses _{blending mencakibatkan pemanfaaran}

sifat-sifat pANl tidak dapat dilakukan secara maksimal karena kehadiran _{unsur lain seperri PPTA pada poliblend pANI-ppTA dan} PN4N'{n _{pada poliblend PnNI-PI\'llun. Salah satu cara}

},ang dapat dilakukan unruk meningkatkan _{sifat mekanik bahan PANI dengan rerap mempertahankan}

sifat-sifat pANI adalah menggunakan _{pelarut Nlv{P yang mengandun}

x plastrcizcr dalam pembuatan film PANI (lv{acDiarmid _{199t, Hee_eer t995).}

Berkaitan dengan hat tersebut. dalam penelitian ini telah dilakukan pengkajian perubahan sifat mekanik suatu bahan melalui penambahan unsur plasricr:er. _Dalam penelitian _tersebut.

bubuk P.'\Nl hasil sintesis secara kinria dilarutkan dengan n\-metil pirolidone f^*\{P) vanq ntengandung _{unsur ytla.ttici:t,t'.} pencampuran _{tersebut disertai} pengadukan _{agar dihasilkan lalutan.vang homoecn.}

sclanjutnya. _{rirrn tipis dari bahan t)ANl} vang telah diplastisasi _{dibuar dengan teknik .sttltttto, crtstittg. parameter}

proses diterapkan dalam bentuk konsenrrasi _{laruran pANI-NN4p. Kenrudian karakrerisasi}

y-ans dirakukan mencakup penekajian _{strukrur P,,\NI yang terbenluk}

(lR dan U\/_Vis). sena peneuiian kekuatan _{mekanik Karaklcris:rsi rcrsebut}

dilengkapi clcnrtan pcngukuran _{sital llsis trlrn} PA\TI hasil plastisasi terl:adap _{proses protonasi;cieproronasi. Dari hasil-hasil}

penelitian tersebut diharapkan _{akan ntet:lberikan dasar pemaiiaman}

hubungan antara proses. struktur. dan sifat mekanik bahan. vanr: pada akhirnva akan memberikan pengetahuan _tentans p c n g c n d a l i a n _{s i t i t r r r c k : r n i k t r : r h l r r t c r s c l l u l}

f .:tllttr:tn pcncliti;rrr _{irri tclrlili tlirri hcbcr;ro:r ll;rqi.;rn l)trtl.;r b:rgi:rrr}

trw:rl :rli:rn rlrjcl;rsk:rrr tentang _{latar belakang pcnclitian Kclnudian}

studi pusraka nrenqenai bahan _{l,n Nl dan proses} plasitisasi _{diuraikan pada bab clua Tujuan dan nranfaat}

pencritian _{ini dirinci pada bab keriea} Pada _{bab keempat dan kelinra diuraikan}

?.'t'tN.tAttAN

t'tls.t)t

ti^

2.1 lrolimcr Kondut<tif pANt

Polimer konduktif (PK) disamping nrerupakan _{bahan yang sifbt lisrrik dan} mekaniknya _{dapat dikontrol lewat proses}

sintesis (Skorheim. _{I9g6). bahan tersebut juga} mempunyai _{potensi aplikasi yang sangat menarik}

@otember, lc)gl; Kanatzibis, t990). llahan llK yang banl{ diperajari adarah poripirror (Skotheinr. _{r9g6: Kanatzibis. t990)} dan polianilin (PANI) (Kolayashi. t9g4: Jelle. 1994). PANI _{menrpakan bahan} elektrokromik yang dapat berubah multiwama melalui pengaturan tegangan _elektroda (Kobayashi' 1984; Jelle' 1994; Morita, 1994). Setain srudi _{aplikasi film PANI seba*qai} komponen aktif elektrokromik pada devais ,smaft _{rl,indorv, (Skotheim. l9g6: Jelle.} 1994)' studi aplikasinva sebagai elektroda untuk pembuatan _{baterei arau sensor juga} banl'ak mendapatkan _{perhatian (Kanarzibis.}

I 990)

PANI adalah polimer _{vang terdiri dari unir ulanq rnonomer}

anilin dengan _strukrur qeometri _{yang ditunjukkan}

oleh gamba r 2.1a. Setiap saruan tersebut _{terdiri dari qusus} teroksidasi dan gugus tereduksi seperti yan*e dirunjuklian _{berturut-turur oleh gambar} 2'lb dan 2'lc' Gugus-gugus tersebut menqanduns _{nrorekul-molekul berbentuk}

cincin benzoid ( l'.-:' _{) dan cincin kuinoid (} ,*,

) .\.anq dihubungkan _{oleh atonr nitrogen} melalui ikatan amin (-NH_) dan imin (_N=;.

Secara prinsip nilai x pada struktur qeomerri rersebut _{dapat ben.ariasi dari 0} sampai dengan l. Potimer _{yanq teroksidasi penuh ;,-rer'pun'ai}

nirai _{x - L) i.anq dikenar} sebagai pernigranilin _{dan van! tereduksi}

penuh nrer)rpun'ar _{nilai x : | _r,ang dikenal} sebagai leukoemeraldin'

Jika nilai x - o.-5 nraka p,\.\l ber-ada _{dalam keadaan setensah} tered u ksi/setbngah _{teroksidasi dan dikcnar}

sebagai e::rera! d in

€_i€trr-_

(b)

(c)

C : r r n b a r _{2 . 1 Struktur q e o r n c t r i} dan gugus tereduksi (c).

polimer

konduktii

potianitin

(o). sug,* ;;Gd";(b

)

Perubahan

struktur I,^NI dari satu tingkat oksidasi ke tingkat oksidasi _{yang lain} dapat dilakukan merarui proses doping atau dedoping

'airrr rrcngan pcn'isipan cran penanrbahan _{atau penarikan}

unsur lain (dopan) ke atau dari dalam bahan pa\-l tersebut. Proses doping tersebut dapat dirakukan _{secara kimia denaan prose.s}

3

@-()-'' e>

protonasi/deprotonasi _{atau secara elektrokimia dengan proses reduksi/oksidasi}

(redoks). lr'tasing-masing _{proses lersebut dijelaskan oleh gambar 2.3 dan 2.2. Bahan pANI yan,r_t} tidak rnengandung dopan bersifat isolator dan sebatiknya jika mcngandung _{dopan akan} bersifat sebagai kondukror.

I'

,l

,\ '.:

< t t r , u -t l

A l', d

,4

O

1=€til-(undoprng/doprng,l I

t 4 A

t " t

--A-u-.rdr,-l

v i i v r l

Gambar 2.2 Proses oksidasiireduksi bahan PANI

-O-r

Crnrb:rr 2.3 Proscs protonasi;'deprotonasi _bahan pANt

N'fekanisrne doping/dcdoping nrelalui Droscs :-cdoks nicmpunvai _{dua tahap. pada} talra;l pertattta sebttalt elektrt-rn _{clitarik clari pasangan elektrtrn rnenyendiri}

(lqtrc 1tar.) pada atom N sehingga terbenruk cacat rantai berupa karion radikal. Cacat rantai semacanl ini dinamakan _{oolaron dan berperan sebasai pembarva nluatan}

listrik. Dopan A- (anitln) hadir rtnlrtk ttrc:rrqirttl);tngi mu:rlan positil' \/:tr"lg _{lrspctrl 6i cll:larrr *'rlui} sehin{.lua _{rantai menjadi netral l'acla tahap kedua. penarikan}

elektron nrenshasilkan

l l t l

t l t l t l

l l c l t t l l i l l l : t l l h c r t t t r k ( : l l l ( : t l l lrcttz..td tttcrr;:rtlr _{k r r i r r . r d tl:trr ik:rt;'r:trrrirr lrrcrr;:rrlr}

r r r r i r r ,crrrrrk t ' ; l ( ' : l l t:llll:lt tttt:ttl:tl:tlt IttP'l;tt.tt',,',rrrrg _{t l r r ; r r r t l * i . t a r r p : r}

k t . l r : r t l r r . , r r * r t l l k : r l tlr rlirl:rrrr r.:rrrirr l l c r l t t r k lcrsclltll da;lal ltrcrrqlutsilkat _{l ) r ' ( ) l ( ) r I f l (.lr<l.1lirrg}

r r r c l a l r r i f)roscs acJlr..t.lrasi)

dan rantai kembali mcnjadi nctral (tidak mengalami _{cacat). Bcntuk tcrakhir ini disebut} bas:r enreraldin.

I

I

+

N H

zZ\r

\:/

rultJts irrtryrr.d

-O-l-(rr-;

I

I

+

n , 1 I ,

-1:i)-;; _(j)-l

6:rrisdran ka im ralikal

'1

-C)- '-{a),-[

li ..-:' H

o

Gambar 2.4 proses redoks internal pada bahan PANI

Doping P'A'NI melalui proses protcnasi terjadi merarui interal:si _{atom H+ dengan} atom N )'ang merniliki p3sangan erekrron menyendiri. _{Doping dengan cara ini} menghasilkan

bipolaron. Akan tetapi beberapa has! eksperimen (Skotheim. _lggci) menuniukkan _{kehadiran sinr.al}

ESR pacla _{basa emeralclin}

1,nn. cliberi asam monor.alen oleh karena _{itu' diduga proses bertanjut}

dengan redoks internal _{di dala'r rantai sehi'qqa} tcrbcnluk p<llaron. _{l)roscs lcrsct:ul riiganrbarkan}

dalaru qambar _{? 4}

2'2 1\'lortifikasi _{PANr dah*r nangka Pertrair<lrr}

Sifar r\,rck:rrritt scpcrti ya.g sudatr _{'Jrsi'ggulrg tlatarrr bab pcn<.l.lrulu:rrr.}

s*l,lr .s:rtu kcrcrrrrlurrr polimer PANI hasil sintesis secara _{kimia adalah kondisi ranrai}

rnorekurnya _yan* reratit-l reratit-l c n r reratit-l c reratit-l t . s c h i r r g g : r _{b : r l r : r r r l c r s c h r r l r r r c r r r i l i k i}

s i t i t t r r r c k : r r r i k y a r r g _{r . c l i r { i l . r . c n t l : r l r h o r r t l i s i}

ffiil-;:ctttbttat

aptikasi P.lirttc' ttANl hasil sirrlc.sis scc:rr., kirrri:r _{bcl.rrr rr;r':rr}

Beberapa _{teknik modit'ikasi}

yang dipelajari dalam usaha meningkarkan _silar mekanik polimer _{PANt hasil sinresis sccara}

!.:imia anrara _{rain tet:nik k.mposit. brcn<ling} dan plastisasi _{merarui penambahan bahan}

aditif yang berupa prasti.sizar.

Blending merupakan reknik vang banyar: dipa!:ai _{dalarn usaha menin_9r.:a{kan} kcktralan _{rnekanik polimer P'\-NI Blencling}

menrpakan _{ter<nik pencampuran}

clrr./rebih ';crtis lltlltlttcl tttclalut _{l)loscs scdctttrki:r,, r'u1la sclri'gga}

k.r'gr..c'-k.rrr''rrcrr ',k,k

tr'rr polinter terscbul tak dapat dioedakan lagi (misc'iltlc). _13lending

beberapa metoda _{(Aubin' 1983) yaitu pencampuran}

rarutan-rarutan _{porimer yang disusul} dengan penguapan _{pelarut atau pengcndapan}

polinrer _{atau polimcrisasi polirncr}

di dalanr polinrer _{lain' dan pcncatllputan}

ntckanis (ekstrusi.; grending _urru'rnya

tidak nrcrrrbentuk ikatan kovalcn melainkan nrclaluirnteraksi _{yang terjadi bcrupa gaya l/ot tlcr l,lkn/.t.} ikatan hidrogen _{atau interaksi dipol-dipol.}

salah satu sisrem blending _{pANt yang paling} banyak dikerjakan orang adalah _{blendirtg pANI_ppTA}

(pot-vltaralthertilqtc, tarcpthulumicla) yan| rnenggunakan

teknik c:t-.scilrtritt, dengan perarut H"so{ (Andreatta' l98s)' selain itu. proses _{blending dengan teknik ion lar.van}

(uttrtttct.irtt) (cao. t993) merupakan proses

brending yang jrga penting karena memungkinkan pemblendingan

PANI dengan berbagaijenis polimer rain. proses _{brending dengan teknik} ini menggunakan asam protonik

bergugus fungsio nal (functionalizcc{ protonrc, _acid) 'vang tepat untuk memprotonasi bentuk basa dari PANI sehingga _{menjadi bentuk} garamnya dan menghasirkan ion lawan _{yang berpengaruh pada pemrosesan}

hasil kompleks PANI' contoh dari sistem _{blending PANI yang menggunakan}

teknik ini adalah poliblend _{pnNI-PMMA (polimetil}

metakrilat).

Di satu pihak teknik blending telah dapat meningkatkan _{sifar nrekanrk PANI.} namun di lain pihak kehadiran polimer _{lain dalam bahan PANI mengakibatkan}

sifar PANI tidak dapat muncu[ qecara utuh lagi. Seba,qai _{conroh dari har ini adarah}

penurunan nilai konduktivitas poliblend pANI-pprA

arau PMMA dibandingkan denqan konduktivitas

PANI murni' Selain itu ada kendara

'anq berkaitan dengan misibiritas

ff::,|li:ti'dalam

proses

blending

sehingga

poliblend

vang

disintesis

tidak

dapat

dibuat

Untuk mengatasi _{kekurangan tersebut.}

modifikasi

-van-e dapat dilakukan pada polimer PANI untu'k meningkatkan _{sifat mekanikn'a}

acrarah prastisasi _{yaitu nrenanrbarr} bahan _{aditif yan-q bersifat piastisizer}

ke daram pnNrr prasitisasi

merupakan _{teknik vane} biasa dan ban-yak ctipakai _{cli dalanr}

dunia industii untuk menrodifikasi _{porir'cr Tu.ju:rr} utarnadatirtl _{penggunaan plltstisizcr}

tcrsebur adararr _{u'tuk r'engubah}

surru tr:ursi.si qer,s bahan _{polimer' Hat tersebut}

berkaitan dengan kenyataan

bahwa sifbt dari porimer sansar bergantung _{pada temperatur}

rransisi gerasnya. _{Jadi secara ;;"}

":::::':ltt

proses

nlastisa'si

berrujuan

untuk

n,e,41ubah

sifat

niekan'-

#l;,T;,tH: i::lfiff::

l,l:rsti.siz.cr _{:trt:rf:rh b:rlr:rrr}

1,;rrrA <lil,;rlrrll:rlrk.,rrr _;l:rrl:r

J>.lir'rrr. trrrltrk lllc,i.qk;r{kil, 1ll;rstisil:rs tl;r' llc:ksi'ilil:rs _{1r'lilrrc' t,l;rslisiz.cl. ,i;15;s11.1,,;1}

lrcrrr':r

'c:l:rrrrl .y;t'It

,r(:,rl)rr\.;rl titik tirfitr lirggi rtcrrtli'r rrt:r:rt rrr.ft:ktrf

'craarr tcrrtrk

'.rirrrcr..yirrrq rri.s. rfi,r:rstis;rsi adalah berupa bubuk. pacla proscs plastisasi _biasanya

polimer meresap _{kc clalam pori_} pori bubuk polimer tersebut tanpa meninekatkan _{ga_l,a}

adhesi dari molekul tersebur. Pengaruh yang ditimbulkan oleh plastis izer adarah

memperkecir suhu transisi geras polimer amorf dan mengurangi _{derajat kekeristaran}

porimer kristar. penurunan _deraiat kekeristalan _{tersebut setanjutnya}

berkaitan dengan peningkatan _{freksibiritas} ranrai lolimer' Dengan demikian bahan potimer yang dicampurkan _dengan

mempun-vai kekuatan _{mekanik yang lebih tinggi dan temperatur transisi yang tebih kecil} dibandingkan dengan _{bahan polimer murni.}

Ada beberapa _{faktor lang harus diperhatikan dalam pemilihan ptastisizer.} tJahan plastisizer

-vang digunakan hartrslah merupakan pelarur polinrcr tcrscbut atau palin,r tidak polimer dapat rnengernbang (sv'clltng) _{di dalarnnya. Tapi dilain pihak. plastisizer} tidak boleh berinteraksi terlatu kuat dengan polimer yang digunakan karena jika demikian akan me'mbuat polimer tcrsebut menjadi terlalu keras. Salah satu pelarut organik yang bersifat plastisizer adalah M'{P 1N-methylplrrolidinone). p,{Nl dapat larut secara parsia! C! Calam |.{}.{P. Jika P.{!'Il cilan:tkan ke calam pelarur N},,!p maka molekul P,^$JI akan terprastisasi. Bentuk molekut Nr{p yang mempunilai berat nrolekulnya _{99.t3 dan dcnsltas t.033 ciperlihatkan}

daram gannbar _?.5.

Gamba:'?.5 Struktur nncleku! pelarut !.JI.,{p.

/ \ \vFO

t

I

N

I I I

J . . i . U . ' i ' A N D A N - _{M A N F N N ' I ' PENELI.I'|AN}

Tujuan penelitian ini aCrlah mengkaji pengaruh pen_qgunaan _{pelarur NJ\,ll)} tcrhadap perbaikan _{sifht nrekanik bahan PnNl. Berkaitan}

dengan trriuan _{rersc6rl nraka} dalarn penelitian _{ini terarr dirak'k:r' bcberapa}

ckspcri'rc'. antara rain. l. Eksperimen sinresis bubuk pn NI

2. Eksperimen sintesis _{film pANI dengan menggunakan plastisiser NI\4p.} 3' Eksperimen penentuan _{struktur molekut dan clektronik bahan}

melalui pen-eukuran spektroskopi infrarneFah. _{Li\/_Visible dan X_ray.}

4, Eksperimen penentuan _{sitat mekanik.}

5. Eksperimen protonasi _{dan deproronasi firm pANI hasir prastisasi.}

Ivlanfaat penelitian _{ini adalah nremberikan kemampuan}

untuk mensintesis bahan polimer konduktil khususnva porimer .ANI, mengkaji _{aspek irmiahnr.a dan} meningkatkan _{sifat mekanikn'a sehineqa}

bahan tersebut dapat dimanpaatkan untuk suatu aplikasi guna menunjang pen-eembangan _{teknologi yang berbasis}

bahan polimer konduktil Secara khusus penelitian _{iniakan menghasilkan kajiarr rentanq}

perbaikan _silar mekanik polimer PANI rnelalui penambahan _{bahan plastici:et NMp. Secara umum} beberapa manfaat _{vang diperoleh dari penetitian ini adalah.}

l' Men-quasai proses dasar penrbuatan _{polimer PANI dalam skala besar densan} men-egunakan _{metoda kimi a.}

2' N{emberikan _{kemampuan penrbuaian}

film tipis dari bubuk PANI hasil sintesrs secara kimia.

3. IVemberikan kemampuan _{dalam pembuatan film pANI vang berkualitas} baik sehingga _{dapat dipakai dalam suaru aplikasi.}

4' Memberikan kesempatan _{untuk memahami}

kaitan anrara sifbt dan struktur bahan yang sangat bermanfaat _{baci karni sebaeai stafpengajar se|ingga dapat}

mengajarkan/memberikan _{infbrmasivang}

up ro date kepada mahasiswa. 5' Memberikan kesempatan _{kepada mahasisrva}

tingkat akhir untuk magang dalanr rangka mengintegrasikan _{pcngetahuan yang terah didaparkannya.}

Mcrarui penelitian _{ini ada 2 rttaltasis"ra sl}

'anq rtrenyelesaikan ruqas akhirnya dcnsan -

topik sintesis _{lilnt l'ANl dcn3ilrr rncn-qgunakan pclilrut NJl,ll,}

(sclr.i. _{l.usi salr-riuri} dan Dadan Hamdani).

6' l\{eningkatkan kegiatan peneritian _{dan atrnosfir akademik}

di tingkun*qan Jurusan F i s i k a U N p A D .

4. [{E.t.ODA

t,0Ntil.t.t.tAN

llkspcrinrcn _{rvane difakukan}

rncliputi sintcsis _{bahan polirrrcr <Jan karaktcrisasi} struktur dan sifat fisisn-''3' _{Eksperitten sintesis}

terdiri dari penrbuatan _{bubuk r)n.\r EIl.} plastisasi _{P^NI EB denaan lanrtan}

NMP dengan berbagai konsentrasi. _{dap pcnrbuaran} Iillrr l'ANl-NMl'' l'ctttbuatltlt _{[rubuk l'n N! ull rrrc,ggurraka,}

rrrctotra kirrria _{yaitu dcrrg''} polimerisasi _{adisi men-egunakan}

inisiaror _{amonium persrrrat ;;;;.;ri'ou,,}

bentuk garam menjadi _{bentuk basa I)ANI mcnggunakan}

proses cleprotonasi. plastisasi _{pANf url} dilakukan melalui mcncanlptll'kan _{PANI dengan bahan prastisizer}

nrcnguunakan _teknik pelanrtan dengan banluan pcngaclukan _{secara magnetik. Sclanjutnya}

pembualan _filnr tipis PANI-NMP menggunakan teknik sohttion-casrirg

dari tarutan pAM yang terah diplastisasi _{dengan bahan NI\4p.}

Eksperimen karakterisasi _{meliputi pengukuran}

struktur molekul dan elektronik bubuk PANI EB dan fitm PANI EB hasil plastisasi. _{dan pengukuran kekuatan mekanik} film PANI hasil plastisasi' Kemudian dilakukan pura _{beberapa karakterisasi lain yang} berkaitan dengan efek protonasi/deprotonasi

pada firm dalam rangka merihat perbandingan _antara

sifat fisis bubuk

'ANI dan firm pnNI hasir prastisasi. 4 . 1 Pembuatan _{B u b u k PANI}

Bubuk P^NI basa emeraldin (EB) dibuat sebagai _{hasil polimerisasi secara} kimiawi dari monomer anilin di dalam pelarut. _{asam klorida dengan inisiasi amonium} persulfat.'Bahan-bahan _{yang digunakan}

daram pembuatan _{PANI adarah}

anirin 6\{erck, 99.9 %). asam kloridu (:l 9/o). amonium persulfat (l\{erck). _{amonium hidroksida} (Merck. 98yo), tetrahidrofuran _{(!\{erck), methanor}

(l\{erck) dan akuades. Polimerisasi _{l'n Nt berlanesunq}

dafam pcnc'mpuran rarutan anirin iicnsan inisiator' Pencampuran _{dilakukan dengan}

meneteskan rarutan _{inisiator ke daram rarutan} anilin secara _{teratur seban-r'ak : ,nt pe, nrenir. pengadukan}

selanjulnya _{dilakukan selarna} 4 iam pada temperatur _{0o c Diagranr alir pembuatan}

bubuk p:\NI diranrpirkan _daranr apendiks _A.

' _{I ' : r n g k ' ; t h sclitrtittlrtr;t a<l;tl;th}

r r c i r r r i s a l r a . p A N I _{< l a r i Titr-7itr lain s*'crti sis;r} l l l ( ) t l o f l l c r yang lidak [lclc:tksi. _{l l r l l i r r r c r r i u l t i r i p c r r d c k .}

' c l : r r . t r t

< l r r r r _{l a i r r - l a i r r l,c,rrs;rlurrr}

tersebut dilakukan den-ean pencucian _{dan penyaringan}

dengan men-qgunakan _akuades dan methanol' Untuk pembuatan

bubuk ada dua tahapan lagi 1,ang harus dirarui yairu Jlcngcringan d:tn pcnqgcrtrs:r' _{tJtrbuk ,'n Nl y'.g clipc*rlcrr}

rrrcl:rrri _{r:r6:11xr. i'i rrikc.:rr} sebagai _{garam emeraldin (ES).}

Untuk mendaparkan _{bubuk PANI EB. endapan}

pANI ES yang diperolch _dalam tahapan yang telah diuraikan di atas dideprotonasi _{dengan meneteskan}

rarutan i*&oH kedala'r endapan pn Nf tersebur sehingga pr-r-nya _{,nenjaoi ): g Kemu4ian crmpuran} tersebut diaduk secara nragnetik aqar semua bagian pr\NI _{di dala4-r laruran}

tersebut terdeprotonasi secara homogen serama 16 jam. Endapan

campuran disaring dengan corong Buhner. Hasitnya kemudian dengan _{akuades dan} ntethanol sampai _{filtratnya benvarna bening. Selanjutnya}

endapan tersebut _{dicuci dengan} dietil eter, dikeringkan _{dan digerus sehingga menghasirkan}

bubuk PANI EB.

4'2' Plastisasi _{pANI EB dan pembuatan Firm't'ipisnya}

Plastisasi _{bubuk PANI EB dilakukan dengan teknik pelarutan menggunakan} alat pengaduk magnetik' _{yaitu dengan mencampurkan}

bubuk pnNt EB sedikit demi sedikit kcdalanr bahan plastisizcr Nt\41' (Aldrich) yang sedang diaduk dengan atar stircr ntagnetik. Kenrudian pengadukan _{dilanjutkan setama}

+ g jam pada temperatur kanrar untuk mendapatkan _{larutan yang homogen. Beberapa}

konsentrasi larutan hasit plastisasi P^NI-NN'[P yang dibuat adarah o,s yo, 0,g yo, I yo, r,2 yo dan !,5 yo. _{Daram proses} untuk mendapatkan _{rarutan yang homogen dirakukan}

juga proses penyaringan _untuk memisahkan _{larutan I'nNl-NN'tP dari bagian yang tidak terplastisasi/tidak}

larut clengan menggunakan _{kertas saring dan bantuan pompa}

vakum.

Pembuatan film dilakukan dengan teknik solutiott casting yaitu denqan meneteskan _{larutan hasil plasrisasi}

(PANI-NMP) pada substrat dengan bantuan pipet Pasteur _{atau syringe' Pengeringan film ditakukan}

secara _{termal pada temperatur antara} 50o sampai 60o c selama sekitar 24 jam. Selanjutnya firm free-standing _didapatkan dengan cara melepaskan _{film dari atas substrat dengan cara merendamnya}

di datam akuades sekitar _{5 menit. Sisa plasrisizer Nlr'tP dihilangkan}

dengan pencucian _{film dengan} aktrades' Pengeringan _{lllnr dilakukan dengan men-velipkan}

filnr di a'tara dua kertas s/o'rr'l' u'ctghrr41.y:rng _{diicpit clcnrl:rn kaca rnikroskop}

ctrn menyinrp:rnn.ya _{clalanr kot:rk} kaca yanc bertemperatur _{sekitai- 50" sampai 60o c selama}

24 jam. Diagram pembuatan film P'4'Ni-N\'rp'diperrihatkan _{pada diaaram}

daram lampiran B.

4.3 Proses Protonasi _{dan Deprotonasi}

Proses protonasi _{dan deprotonasi pada film hasil plastisasi}

dimaksudkan _untuk memeriksa _{apakah sifbt fisis PANI masih bertahan}

setelah dikenakan proses plastisasi. Proses protonasi dan deprotonasi tersebut berkaitan _{dengan proses doping/dedoping} 'sccilt'il kirni.' scltinqe:r kitt':tktcrisirsiny. _{d.pat ttil.kuk.' nrcl:rlui pcnrukur.rrr} k on<ltrk I i vit .;r.s dlrrr sl r.rrk I rr r clck t tlrrik

l)roscs _{;lrtllonitsi/dcllrotott:tsi dilakuk:rn}

dcn{an nrcncclupk:rn _{lilril lrn Nl-NN4l,} ke dalanl larutan yang pl{-n1'a dapat diatur dan setirnbang. protonasi _tersebut ntcnggunakan _{akuadcs \:ang critambah}

dcngan HCI_ jika criinginkan _{pH < ? cran} rttenqqunak:rn _{akuadcs ya'g ditnr,bah ctenrran}

NrJ.,oH _{iika diinginkan pr_r > 7}

4.4. Pcrrgukurarr _{Struktur l\lolel<rrl}

slrukltrr rrrolckuliik:ttan _{<jalarn su:ltu rantai p<llinrer}

dapat tiilakukan _clcn{ran spektroskopi _Inframerah

(lR). Hal tersebut dapat dimungkinkan karena jenis ikatan

l l l . l ( ' [ ' t t l \':llll: lr('tlr<'rlrt ; t l r : t t t _{l l l ( ' l l \ ( ' t ; t l r r:r(lr'r'.r l l i 1r;trl;r}

l r ; r a t t r a p . p i r - l . r r r l r ; r r r p i _{l , : r a p , l r 1 . 1 l r 1 . 1 l ; 1} r \ l r s . t l r s r y ; r r r g , l r t : t k : r r l ; r r r t k : r r r { ; r r r k t : ; 1 1 1 ; 1 ; 1 ; 1 _{( . ' ( : l t t lr:rrrsisi :'tt;' ti,.gli:rl r,,rlrr.:rsi}

r . l : r s i rltrrr

lllolckul bcrasal _{dari intcraksi gelorrtbang pada caerah inria-r,erah}

dengan bahan. _untuk b:tlt;ttt ot'g:tnik. _{ltcltgttktrtitlt biits;rrr.y'l dillkuk:rn}

p;rttl lllrrjarrg gclorrrb.rrg _{?.5 ltrrr.s:rrrrlxri} 15.'1 _{lrrrr y;rrrq bcr.scsu;ri;rrr rlt:rrrl:rrr bilirlrgarr}

tckrrrrllarrg _{4000 c'r-t s:rrrr;tai} (r(r.S _{c111_1.} l)crtgukuran _{spektruttr ll( rttcltg-tlurtakan}

alar shirnadzu Fourier 'l'ranslbrm lnliarecl Spectrophotometer _{FTIR-850t den*san}

sampei berupa bubuk atau film pANI yang dilru:rl _{pclct dcnr:rrr Kllr}

4.5. lrcngrrkuran _{Strul(tur Olcktrorrik}

Khusus untuk bahan polimer organik :engukuran struktur etektronik dapat dilakukan dengan spektroskopi UV_VIS. Jang-.:auan _{panjang getombang e.m. yang} digunakan dalam pengukuran tersebut berkisar antara 200 nm sampai _{900 nm yang} sesuai den'ean _{energi foton sebesar}

6.2 ev s:mpai 1,4 ev. Bentuk sampel yang digunakan adalah _{berupa bubuk pada pANI EB can berupa film tipis yang terdeposisi} pada subtrat tTO. Pengukuran _{tersebut spektron':erer tleckman}

DLJ 7000

4.6 pengujian Sifat Mekanik

Kekuatan tarik merupakan suatu besz:an _{,vang mencgambarkan kekuatan} mekanik bahan. Besaran tersebut merupakan i:.rameter bahan yang _{cukup penting} terutarna berkaitan dengan penrakaian _{bahan tei-.ebut.}

Kekuatan tarik dari suatu baha timbtrl sebaqai reaksi _{dari ikatan primer antAra a:.rm-atom}

atau ikatan sekunder antara rantri polinter terhadap _{ga)'a luar}

-r'an,e diberikar Kekuatan tarik didefinisikan seba_srai besar beban ntaksimtrm _{pacia saat vielcl stress :ibagi clengan luas a*,al penanlpang} ---spesimen _{uji tarik. Besaran lain 1,nn,, nrengga::barkan}

sifat mekanik bahan adalah ntodulus Young' Besaran rersebur menggambai:an _{hubungan antara tegangan dan} rcqangan' _{Kun'a antara tegan-qan dan re-qangan}

rnenggambarkan _{apakah bahan tersebut} keras' _{lunak rapuh atau ktrar. l3entuk}

sarnpel yanr: digunakan _{pada pengujian kekuatan} Ittckanik _{lrcrupa lilnr y:rng tctraln-ya}

sckitar pul-:han _{mikron. f,cngukuran kckuat.n} ttlckltnik _{lcrscbttt ntcng,tun:rk:rn}

Sf tlN4At)ZtJ Aur,.rraph _{9 n(;-50(x)ll cli l.aboratoritrrn} l'cngujian _Fisika 'l'ekstil'

Llalai tJesar Penelitian da: pengenrbangan 'l'ekstii _Bandung.

4.7 lrcrrgrrl(rrr:t _{n Korrdrr l<l ivit:rs}

Ktlndtrkti'itas _{baltan l-,ANl diukur mengru:rkan}

metodc fbur line probe dengan rtrcrrl,.rrr:rk,lr _{k:rrv:rl ltlirlirr:r sctlirc;ri}

1tr.obc. su'ti.rr

'rus kclnst:r. cl:rn alat pc'gukur tegangan Konduktivitas dihirung melalui hubung::: o = (i/AV).(d-r*r) _{dengan: i adalah} arus Yang diberikan' _{AV adalah tegangan antara}

du: probe bagian dalam.. d adalah jarak antal' _{l)r'olxi. rv adalah lelrar.sarrrDel darr t adalah}

teir:j sanrpel.

5 . I I A S I L DAN I'I'MT]AIIASAN

S . t . t l a s i t Sin{esis p A N l

Irolimer pnNI

.vang dihasilkan _{dalanr eksperirnen} sinlesis _{optimum yaitu'perbandingan}

berar anilin dan ,",^l:l

tnen-egunakan _paranrcler

sekitar

0"c, w'aktu

porinreri.sasi

4 janr

dan

konsen,."r,

J;:",t,i.; lJt ,il T;fft

I{asil polimerisasi Pn NI den-ean _{metoda kimia rersebut berbentuk}

bubuk garam emeraldin _{(PANI-ES) yang berwarna hijau tua kehitaman.}

Bubuk pANt-ES tersebur bersifat konduktif dengan konduktivitas

sebesar 0.7l5 S/cm. Kenrudian _hasil deprotonasi

dari garam tersebut berupa bubuk basa emerardine _{(pANrI EB) berw,arna} coklat keperakan yang bersifat isolator.

Konduktivitas pANI EB tersebut tidak terukur dengan n:enggunak

an alat ukur yan-e tersedia. Jumlah rotal p.{NI _{Ets yang dihasilkan} dengan menggunakan _resep

yang diuraikan dalam _{bab 4 adalah}

sekitar l7 gram.

q

- l , . . i . . .

o . _ _ . _{_ l}

-S - . - . q

: . . j - . . _E

G : r ' b a r 5.I Spekr* FT

r bentuk p"l"t d"ngun@

Spektrum FTIR unruk bahan pANI

ES dan pANI ES masin-q_masinu diperlihatkan

pada gambar 5' l dan 5.2. Secara umum _{PANI ES da:r}

'ANI EB memrriki beberapa _{puncak absorbsi}

-Yang sama dan beberapa puncak _absorbsi

'ang berbeda seperti diperlihatkan

dalam tabet -5' l' Purrcak absorbsi yang sama tersebut _{ditafsirkan sebaqai}

ikatan

atom

vans rerdapar

pada

srruktu,

benroid

;;;;";;;lj]il:'ri

daram

pofimer P^NI Puncak-puncak _absorbsi

yang hanya terdapat pada pANI _{ES berkairan} dengan vibrasi ikatan pada rantai polimer yan-e _dipengaruhi

dnlartt rantni _{Jlolirrter l''\\t lc'rselrtrl.}

f'crbcclaan puncak absorl.,si _{rersch.t .rcntrnirrkkan} bahrva tllll'"lglckul _{l'r\Nl r'cngalarni}

sedikit perubatran _{akibar kctractr.a' do'a'.} rccara un)urll _{1;uncak-llurlcak absorbsi}

tcrscbut sc-sr:ri <lcrrsarr _{hasil r.arrg r;lalr} dilaporkan _{scbclutnti-\'it { l-ira l(J{)-5}.}

tlasil i'i clap:rt r'crrjatli irrtlik:r:;i _{b:rh*.a 1.;.li;iici} .y.an-rq disintesis sccara kinria te;-sebur _{adararr rrn Nr h5 da' r)nNr LB.}

Tf

l-. J - .

.J

_l

I

I

2008.e

Gambar S.Z Spekrrunr

KBr. tnti'amerah bubuk polimer pnNl LLJdalarn trenluk peiet ctensan

l;rlrer 5'r l'erbanciingan _{puncak absorbsi antara p..Lr*r}

Ls cian p,{Nr EB

i PA,\il ES

E e icm-r) |

Idcntifikasi(a i57i)

r 487

i 4 0 2 ! 2 9 9 1 1211

r : o <

| -toJ _{C=C sti-etcli iel}

r J 8 8

% r r a r c h ( B )

efer cionen C-H bend!::r l f ) i

C'-N

strerclr

C-l I bcn,Cin efek

def. (Q'i+ C-H benrji

efbk dop,an

()-H bcndine

t 3

I t44

Untuk lebih rnenrastikan _{bahrva hasil porinrerisasi}

secara _{kinria tersebut adalah} PANI nraka terah ditakukan pengukuran _spekrrunr

u\/-vis yang berkaitan dengan struktur elektronik dari bahali

-vang dibuat. Parda gambar 5.3 diperrihatkan _spekrrum UV-Vis btrbuk PnNt I3S Spckt'um terscbut rerdiri _{dari satu puncak absorbsi pada} daerah _{uv (280 nm)' dua puncak absorbsipada}

daeraH'cahaya _tampak.(390

nm dan 490 nm) dan satu puncak absorbsi rainnya di daerah _{near infrared (> g00 nm). puncak} abs<lrbsi

yang cukup banyak pada berbagai daerah tersebut menanclakan _{pacla bubuk} PANI ES terjadi transisi erehron pada berbagai _{tingkat energi rermasuk energi yang} cukup rendah (daerah _{near IR). Hasil ini menandakan}

bahan r;".,';;;;#: _bahan yang konduktif (memiliki "_rap energi,, _{yang relatif kecil).}

Camb.lr

5.J Spekrrunr

U\r,Vis

bubuk

IrANltE

sela'jutnya _{spektrunt bubuk}

l)An\l Ell di daram rarutan _{Nrr1r, diper.riharkan} pacJa -Qambar 5.4- Hasir tersebut sesuai dengan hasir _{yang terah ditaporkan seberumnya}

(.ria) -vang mana spekrrum _{UV-\/is f)nNr mempunyai dua puncau}

";..r;;; ,rir"l"i; daerah 320 nm dan 640 nm' Puncak absorbsi pertama pada spektrum _{tersebut berkaitan}

aengan transisi elektron yang terjad i pada _{cincin benzoid. sedan-qkan}

puncak absorbsi kedua llcrkait:tn _{rlcngan lransi'si}

clckrr.n pada cincin kuinoid lla.sil ini scsrr:ri dcng:rn h:rsil llctttttlittr;ltr _{'sllcktroskogli ll(.\':rlq *'nr ra'rai t'nNr rrrcrrririki}

0.54y,

0..|Erf,

I

I .l

l f

l i

t /

l l I

/

I

I

I

I

,

I

I

:

I

t I t I

:I

I

Gambar S.4 Sp.kt

5.2. Hasil plastisasi _{pANI dengan pelarur} NMp 5.2.I. plastisasi _{llubult pANl}

pada tah

diprotonisa,idid.T"J'::#:':"HH_lt**:i"i:HJ#)"#i:

jil:

bubuk prL\l yang diproronasildeproronasi _dengan

tingkat dopan vang berbeda sepeni 'ang diperriharkan pada raber 5 2 Sebagai caratan.

!ro.., protonisasi _{bubuk pnNI} tersebut _{dirakukan crengln}

pengrcrukan _{bubuk t'}n}

Nt daranr rinrkungan _{yang nrenrrrunvai} pll yang serimbang, _kenrudian

bubuk tersebut _dikeringkan. l l a s i l pcngujilrn kchrtrr;rn l:

<Jiperrirratkan

pada

rabcr

5 r

'nNr

_!::,""ilI"_.ff:: ,J;:Jfi:_

ff|"; ,,::,|:i

l':;:ff:'J,:

-

ffi ):[ ;,1 J

1'

ff;il:;k'"

h;;;'on^,

vang,

i dak

menga

n

d

u

n-u

<,c,,g:,,,';fi:::1":,::T:'i.j:::"i..1"':::^',.i:

lf*",.,,11.".

p,astisasi

'n

N,

cri,ak,rkan

'erbcdaan

konscnrrasi

rcrscbur

,"""Jn

':#

;;::#"rtiharkan

':rda

rabcr s -i

viskositas _{clari lanrran}

.y:rnq <1r6asilkarrnya. latt olelt adan-Ya perbeda;rn Scrrtakin _{rinrrei 9,u f ,n NI.}

",1.t"p",, trn Nt yang tiaak t

#: :l-

;:'

_*"

^

-,'

: ;

;:1

i ;;

tetapijunrlah

t'jANt yang lanrt tidak betambah _{sehingga ticrak}

filrn yang dihasilkan' _{Dari trasil pengamatan}

selama percobaan _{dafat terrihar bahwa} kelarutan terbaik terjadi pada PANI a*gun persen _{bobor 50,6, tetapifilm yang dihasilkan} tidak honrogcn _terulanra

pada fllnr vang sangat tipiis. fitnr dari rarutan pnNI _dengan persen _{bobot 0'8o'/o mentpakan}

lilrtr'ang _{cukup baik nrcnurur pcngamararl} sccara

'isual Tatrct 5.2. Keraruran _{bubuk IrANt dengan}

berbagai _{tingkat proronasi terrradap} NI\,'p

pH Samoel _{Konsentra^si done}

Kelarutan _{lVarna larutan}

0,00

banyak _{t i d a k l a n r t}

bening 1 , 0 0 _{b a n y a k}

t i c l a l r l e r r r t

!g!i!e

I , t ) 8 _{agak banvak}

tidak lanrt _bcning

3 . 0

t

sedikit

_{l i d r l r l r - , t}

benine

4 , 0 0 _{agak sedikir}

s e d i k i t l a r ' , r

_hiiau nruda

_s.0

t

_{sangat sedikil larut}

biru 5 . 9 7 _{. s a r r q a t s e k i r i}

l a n r l _biru

It,O.l _{t i < l : r k ; r t l ; r}

l:r rrr I _{l r i n r l r r : r}

biru tua

9.00

_{tidak ada larut}

1 0 . 0 0

_{tidak ada larut}

b i r u t ,

I I , 0 0

_{t i d a k ada lanrt}

binr tua biru rua

t 2 . 0 0

_{t i d a k ada larut}

Spektrum IR bahan plastisizer Nlr1p _{_r,an_e diperlihatkan}

pada gambar 5 _i mempun-vai

ikatan C-O pada daerah i400 crn-r - I500 cn.,-,. _{Ikatan,.rr.tu, p.tu} terhadap _{ikatan hidrogen' selaniutnva}

spektrum _{vibrasi sepefti}

-vang diperrihatkan daranr tabel 5'4 bersesuaian _{dengan ikaran-ikaran yan{r}

terdapat _{moder morekur N^'p.} ' Seperti

'ans sudah diuraikan pada baqian seberunrn'a. _{bubuk p._\NI IrB} nrenrpunyai _{frekuensi karakrcrisrik}

pada claerah bilangan_bilangan _relornbang.

1590 cr._; -r'ang berkaitan clengan vibrasi trrt'athing _{cincin quinoid arau crisetrur}

pita-e. pad;r rrae'li l - i l 0 cm'r

' a n g b e r k a i l a n d e n t r a n ' i l r r a s i b r e a t h i n g c i r r c i n b e n z o i d _{a t a , pira-8. pa<Ja} 1298 d.n r250 cr'-i

'arrs [1c1-ri,,ir:rrr rrerq:rr., ,,itr,,,i, .,,.o.,.,,,.,* ik:rran c.N. rr;rrr _1;:rrr:r I t r . i r , ) a r , , ' t v a r r r t l l c r k i r i l : u r < l c r r q ; t r r v i b r . ; r s r s t r . c l c l r i r r q _{i k t r l : r r r} ( . . , N

Selanjutnl'a _{spektrum absorpsi}

F.I'IR pada bahan p.\Nl vang telah diplasrisasi dalam bentuk get dipertiharkan _{pada gambar 5 6. Spekrrunr pANt}

hasir prastisasi lcrscl>trl _{lcbih nrcn-vc'trp:ti sllckl'urrr}

1ll;rstisiz.cr Nl\1t, lrcrbarcling:rrr _{sllcktru'r a.sorllsi} antara _{PANI EIJ nrurni' plastisizer}

Nl'lP dan PANI hasil plastisasi _{dipertiharkan pada} tabcl 5'l' IIasil spektrunr _{tcrsebut bclunr dapat menunjukkan}

adanya _{efb!: prasrisasi} terhadap struktur molekul PANI. I{asil ini besar kemungkinannya _berkaitan

dengan bentuk sampel Yans ridak padat ntelainkan cairan. _{Dalanr pen_eukurap}

konsentrasi _{plastisizer Nfr'lf'cukuP}

besar _{dan sebalikn-ya konsentrasi PANI relatit.sangat} kecil' Perlu studi rebih ranjur unruk nrengatasi permasarahan _ini.

Gambar 5.5. Spekrarnr _{FTIR [.arutan plastisizer N]r,tp}

93.1{ &.83

G a n r b a r _{5 . 6 spckrrunr lrrilt Laruran hasil}

Tabel 5.3. Frekuensi

Karakteristik

Spektrum

IR

N o

Frqkucnsi

Karaktcrisrik

(cnr-l

)

PANI-EB _{Lanrtan NMP Lanrtan} PANI-NMP

I

r 665

1 6 6 8

a

t-s82

-l

t495

| 506

t 5 0 6

4

t 4 7 5

t473

_5

t427

t427

(r _140(r

1406

1377

8

1 3 0 6

_{l i04}

Il02

9

t2t7

r 263

t263

l 0

| 2?e

₁₂₂₉

t l

l t 6 l

l l 7 _ s

I t 7 3

t 2

r tO-s

i l t 5

_{l l t 5}

l 3

t 0 2 6

t026

t 4

9_s5

986 ₉₈₆

l 5

e 2 8

92ri

t 6

827 _{8 5 3 8 5 3}

Spektroskopi U\'-VIS vanq biasa digunakan untuk menyelidiki keberadaa;r rantai konjugasi pada suatu senyalva dipergunakan untuk melihat pengaruh plastisizer Nl\{P terhadap struktur elektronik PANI yang berkaitan dengan posisi puncak absorbsi Polimer konduktif seperti PANI mempunyai rantai konjugasi yang berkairan denqan absorbsi yang terdapat di daerah ultraviolet dan visible. puncak absorbsi dari bahan PANI EB yang terplastisasi diperlihatkan pada gambar 5.4.

5.2.2. Filnr -I'ipis _{pn Nt-Nl\il, sebagai Hasil plastisasi}

'fika lartrtan _{PANI vang sudah diplastisasi tersebur dibuat menjadi}

film trpis. rttaka kctcbalan _{litrn yang dihasilkan sangat dipcnraru6i glcir llkt'r.k.rrscntrasi}

lrnNI-NN'll'scJlcr-ti _{y:rng littttPitk}

P:rd:r tabcl 5.4. K<lnscntrasi _{lrANl-NMp yang rclatit,kcntul} rkan tltcnr-lh:rsilkan _{lilrn l'ANl-n\N{l'yang lebih tcbal. Nanrun hal tersebut}

ticlak sclalu benar karena _{ada lilrn yang dibuat dari larutan PANI-NMI, dcngan volumc larutan yans} sama. kenaikan konscntrasi _{l'nNl tidak diikuti pertambahan ketebalan}

film. Hal tesebur sangata besar kemungkinannya _{terkait pada kelarutan pnNI datam NMp, Dalam} cksPeriman _{{erlihat llacla korrscntrasi tertentu rnulai tcrlihat aclarrya}

larulan t)n.Nt-Nf\'lt'' Apabil:r ritik kcjenuhan _{telah lercapai nraka}

pANl tidak dapar larur lagi dan hal ini akan me_ngakibatkan _{efbk prastisasi}

tidak efbktif ragi.

Hi::

-l

l;[:ti:i}f*

;il'*Hl'ang

di

buat

dari

ra

rutan

pA

N

r ya

ng

d iprasr

i sasi

No. Filnr (nrl/kaca Volume Larutan_nilkroskop) Tebal Film

Keterangan

I . I

1 . 2

t . 3

1 . 4

r . 5

I

2

J 4 5

21,5

22,5

z ) . )

26,7

? e n

0.s % PANi

2 . 1

2 . 2

2 . 3

2 . 4

2 . 5

I

2

J 4 5

r6,6

3 1 , 6

3 8 . 3

' l R ' l

11.0

0 . 8

9 6 P n N r

3 . t

3 . 2

3 . 3

,r ..{

1 . 5

I

2

J

4

-5

0 8 . j

t 5 , 0

J J . J

.') _) . ..)

4 l . ( r

1,2 o,'o PANI

Has' pengukuran spektrum IR firm tipis pAIr,i_N\{p _{yang merupakan hasir} plastisasi _{diperrihatkan}

pada gambar 5.7. Berbeda dengan rarutan

'ANI_NM', speklrum FTIR firm tipis pANI-\i\{p

rebih menyerupai spektrum bubuk .ANI_EB _dengan beberapa _{puncak absorbsi}

vang berasal _{dari plastisizer}

NNfp. Tidak ada puncak absorbsi baru Yang timbul akibat proses plastisasi. _{Hal ini menun-iukkan}

tidak ada ikatan anrara polimer PANI dengan plastisizer

NN{P Kondisi ini culup baik karena menunjukkan kehadiran _plastisizer

NIVP tidak mengubah

struktur ikatan porimer PANI Seranjurnl.a karena pembuatan firm tersebut berkuitan _{dengan proses pengeringan.}

maka jika NN.{p dapat kering dengan sempurna maka dapat _{diharapkan puncak_puncak}

absorbsi p l a s t i s i z e r _{N M P ridak ntunctrl.}

J i k a denrikian _{m a k a spckrrum}

F . r - r R _{t i r n r t,nNr-NN,!,,} 'asil

plastisasi _{akan identik dengan}

spektrum _bubuk ')ANI.

'u'rr . r ttt tttttt l'A

Selanjutnya _spektrum

UV-vis film PANI-Nlr{p hasil plastisasi _{diperliharkan} pada tanrbar 5'8. Mirip .seperri _{spektrum raruran pnNI-NMp}

EB. spektrum [J\z_1rgs firnr PANI-NMP dalam bentuk basa mempunyaidua _{puncak absr}

pada

daerah

340

nm

dan

650

nm Dibandingkan

dengan

,r."J,:fiilffi::

;::TI

absbrbsi

rarutan pANT-Nwp pada daerah ultraviotet

bergese,

n.or'-u;;;'.n."r"",

gelombang

yang lebih pendek Pergeseran

puncak

absorbsi

yang dikenar

sebaeai

efek

hipokromik

rersebur

menunjukkan

prastisizer

NMp,"",,r;;;;;;';;*

sehingga _{nrengubah struktur rnolekul}

dan struktur erektronik pr\Nr. _{Efek tersebut} ticiak muncul pada pANI-Nfulp _datanr

bentuk film karena kantlun_ean _plastisizcr

Nr\,lp dalanr

,ii-i#)l;.MP

relatif

kecil

dan bahkan

rnun-rkin

ritrak

ada

sarna

sekari

akibar

proses

t00.6

Gambar 5.7

spektrum

FTrR

firm

pANir-NMp

*r[*ffi;*

Gamb:rr 5.g

Spektrum

5 . . 1 . S i l : r ( l \ l c l t : r r r i k _{l i i l r r r l' . . \ N l _ N l \ , 1 l ,}

scllcrtr stttl:tlt drlcl:rsltttrt _{rlitlirrrr Ixrtl i. l)r.scs lllrrsrrs:rsr ;rl.:rrr}

rrrcrr-rlrrIr:rlr _srlirt tcrn-rnl _{dan sifat mckanik baharr polinrer. Secara spcsilik crikatakan}

plasrisiz.cr _akan 'rncningkatkan

sifirt mck:rnik lraft:ttt polinrer rlrn nrcnurunkan _{srhu tr'nsisi gcl:rsny:r.} Peningkatan

kekuatan mekanik berkaitan dengan penurunan derajat kristalisasi bahan polimer dan selanjutnya _{akan berkaitan dengan fleksibilitas}

rantai polimer. pada akhirnya hal tersebut akan meningkatkan _{sifat mekanik bahan porimer.}

Hasil pengukuran _{difraksi sinar-x menunjukkan}

bahwa film pANI hasil plastisasi menegunakan _{pelarut NMP mempunyai}

struktur yang amorph seperti yang dipertihatkan pada gambar 5.9- Di lain pihak, berkaitan dengan kesulitan teknis, pada penelitian _ini belum dilakukan pengSrkuran _{derajat kristalinitas}

dari bubuk PANI hasil siniesis secara kimia sehingga pengaruh plastisizer terhadap derajat kristalisasi bahan PANI belum dapat disimpulkan. _{Namun. hasil penelitian sebelumnya}

(Salaneck 1990) menjelaskan PAI\'I hasil sintesis secara kimia berupa semikristalin. Jika bubuk pANI yang dipergunakan _{juga mempun)'ai struktur semikristalin, maka akan dapat dibuktikan} pengaruh plastisizer _{yang menurunkan derajat kristalisasi}

seperti _{yang banyak dijelaskan} dalam berbagai buku teks.

I c o u n t s ] 1 t 6

i 3 ; . 1

ifi'l,'r'ltaiti

;ru,

ilJ,;

Ganrb:rr _{5.9. Hasil pen,eukuran difiaksisinar-X}

Untuk melihat pengaruh _{derajat kristalisasi terhadap sifat mekanik bahan PANI} telah dilakukan pengukuran _{sifat nrekanik denqan nrenggunakan alat Autograph.}

Secara visual dapat dilihat bahwa film PANI hasit plastisasi dengan NMp menrpunyai kekuatan rnekanik yang lebih tinggi. Fihn PANI tersebut dapat ditarik dan nrengalar'i perpanjangan _{jika diberi beban. Bahkan lebih lanjut lilm tersebur clapat dibuar} free-standing, _{hal mana tidak dapat dilakukan pada filnr yang terbuat dari bubuk pANI ranpa} plastisizer.

Hasil pengujian kekuatan mekanik den-ean menggunakan _{sampel berupa film} PANI-NMP hasil ptastisasi dengan ketebalan antara 30-40 pm diperlihatkan _{pada tabel} 5'-5' Pengukuran tersebut dilakukan dengan kecepatan penarikan I mn/rlenit pada temperatur ruang. Besar kekuatan tarik yang diperoleh dari perbandingan _{besar beban} maksimum _{pada saat Yield stress terhadap luas penampang}

awal sampel dan modulus Younq yang merupakan perbandingan teganqan (stress) dan regangan (strain) diperlihatkan _{dalam tabet 5.6. Hasil tersebut menunjukkan kekuatan}

mekanik film pANI hasil plastisasi _{cukup baik- Berkaitan dengan berbagai kesulitan}

yang dihadapi, kajian ilnru yang mendasari fenomena peningkatan _{sifat mekanik melalui proses plastisasi belu'r} dapat dilakukan secara kornprehensif.

Tabel 5-5. Hasil pen.quiian kekuataq rnekanik _{firm pANI-NMp hasil}

7" Bobot P A N I

0 . 5

0 . 8

No. Filnr _{Beban Maks. I St.ess} (KgF) j (KgF/mm)

) A i ) o I

I

1 . 5 4 0 0

Tabel 5'6' Besar kekuatan _{tarik dan modulus Young film pANl-NMp hasil plastisasi}

'-i

No. Film _{Kekuatan Tarik} (l\{pa)

M o d u l u s Y o u n g (l\{ rra )

l . t

1 . 2

3.264

_322.949

I . 3

3 , 8 8 0

_168.947

1 . 4 _4.474

t 5 8 . t 6 9

1 . 5 _6.687

376.060

2 . 1

_5.494

r 4 6 , 3 0 9

2 . 2

t 0 . 2 t 7

2 8 3 . 6 9 0

2 . 3

_{5"247 7 8 8 , 3 4 8}

2 4

t0.494

77 | .605 2 . 5 _7.099

6 3 3 . 8 2 5

i . t

3 . 2

il

J . J

3 4

6.709 _{1 2 2 . 8 9 4}

24"267

-8 - 5 4 . t 6 7 j

I

--_---.

3 5

5-4. Efek Protonasi/Deprotonasi _{pada Firm PANI Hasil prastisasi}

Efek protonasi/deprotonasi

pada film PANI hasit plastisasi dilakukan rnelalui penuukuran konduktivitas dan spektrun uv-vis. penqukurarr _{kondukti'itas} dimaksudkan _{untuk rnelihat ba'aimana kemudahan}

proses konduksi setclaS pANl diplastisasi dan pengukuran spektrurn UV-\iis dirnaksudkan _{untuk rne'qetahui} perubahan _{struktur elektronik. Hat tersebut secara tidak lan-qsung}

juua dapat _iuga digunakan _{untuk melihat proses konduksi}

pada firrn hasir prastisasi

5.4. _{l. Hasil Pengukuran Konduktivitas}

Film tipis pANI-NM' _{hasil prastisasi bersifat basa sehingea} menghantarkan

elektron (isolator). Berkaitan dengan keterbatasan alar digunakan' _{film PANI pada keadaan}

ini tidak diukur konduktivitas _listriknva. efek protonasi dianrati dalarn proses doping, yaitu dengan cara merendar.

2 3

t i a k dapat

u k u r y a n c

Selanjutnya

hasil plastisasi

tesebut ke dalam larutan HCI l M (dengan pl-l = 0) dan berbagai waktu protonasi. Selanjutnya pengukuran juga dirakukan _{trlada berbagai firrn pANr yang} ntenggunakan _{bubuk PANI den-qan berbagai tingkat plJ (dop'p; pengukurarr} konduktivitas _{dilakukan setelah filrn tersebut dikeringkan}

dan lrasitnya ditunjtrkkan _pada garnbargarnbar _{5'10 sampai dengan}

-5.14. Besar koncluktivitas {'irrrr pANl terscbur _sangat bergantung _{pada derajat protonasi dari bubuk PANI yang digunakan. Sebagai contoh.} film PANI yang dibuat dengan bubuk PANI yang benar-benar bebas _{dopan (pH = I2)} mempunvai konduktivitas _{yang sangat}

tinggi (35 S/cnr). namun jika bubuk I,ANI yang dipergunakan mengandung _{dopan (pH 5) maka konduktivitasnya hanya}

0,_5 S/crn.

Tabel 5'7' Konduktivitas _{bubuk PANI dalam pelet dengan berbagaitingkat}

proronasi

. , r

Sebagai perbandingan _{pada tabel 5.7 ditarnpilkan}

data konduktivitas _{b.buk pANl} dengan berbagai

tingkat protonasi dalam bentuk pelet.