resin fenol dan melamin formaldehid

17
RESIN FENOL FORMALDEHID DAN RESIN MELAMIN FORMALDEHID Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan Pembimbing : Ir. Retno, Msc Penyusun : Ghifaris Vasha I. 141424013 Gian Mardhiansyah 141424015 Kelas : 1-A TKPB POLITEKNIK NEGERI BANDUNG JURUSAN TEKNIK KIMIA D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH 2015

Upload: ghifaris-vasha

Post on 10-Feb-2016

209 views

Category:

Documents


25 download

DESCRIPTION

Pengetahuan Bahan

TRANSCRIPT

Page 1: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

RESIN FENOL FORMALDEHID DAN

RESIN MELAMIN FORMALDEHID

Disusun untuk memenuhi tugas mata kuliah Pengetahuan Bahan

Pembimbing : Ir. Retno, Msc

Penyusun : Ghifaris Vasha I. 141424013

Gian Mardhiansyah 141424015

Kelas : 1-A TKPB

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

JURUSAN TEKNIK KIMIA

D4 TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIH

2015

Page 2: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yang Maha Esa, karena atas kehendak-

Nya lah kami selaku tim penulis bisa menyelesaikan makalah ini tepat pada waktunya.

Adapun maksud dan tujuan penulis membuat makalah ini, adalah untuk memenuhi

salah satu tugas dari mata kuliah pengetahuan bahan, dan juga untuk menambah wawasan

mengenai resin fenol formaldehid dan resin melamin.

Dalam pembuatan dan penyusunan makalah ini tentu saja penulis mengakui bahwa

makalah ini masih jauh dari kesempurnaan, baik dari segi isi, teori dan sistematika

penulisannya. Maka dari itu karena belum luasnya wawasan kami, kami sangat terbantu bila

pembaca memberikan kritik dan saran yang bersifat membangun dan dapat menyempurnakan

makalah ini dari segi manapun.

Akhir kata penulis berharap semoga makalah ini bisa bermanfaat bagi kita semua baik untuk

hari ini dan untuk masa yang akan datang.

Amin

Bandung, 26 Juni 2015

Penulis

Page 3: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Pendahuluan

Resin atau damar adalah suatu campuran yang kompleks dari ekstret tumbuh-

tumbuhan daninsekta, biasanya berbentuk padat dan amorf dan merupakan

hasil terakhir dari metabolisme dan di bentuk diruang-ruang skizogen dan skizolisigen.

Banyak penyelidik percaya bahwa resin adalah hasiloksidasi dari terpen-terpen.Secara

fisis resin (damar) ini biasanya keras, transparan plastis dan pada pemanasan menjadi

lembek atau leleh. Secara kimiawi resin adalah campuran yang kompleks dari asam-

asam resinat,alkoholiresinat, resinotannol, ester-ester dan resene-resene. Bebas dari zat

lemas dan mengandungsedikir oksigen. Karena mengandung zat karbon dalam kadar

tinggi, maka kalau dibakar menghasilkan hangus. Juga ada yang menganggap bahwa

resin terdiri dari zat-zat terpenoid, yangdengan jalan adisi dengan air menjadi damar

dan fitosterin. Sifat larut dalam air, sebagian larut dalamalkohol, larut dalam eter,

aseton, petroleum eter, kloroform, minyak terpenting dan lain-lain minyak.Apabila

resin-resin di pisahkan dan di murnikan, biasanya dibentuk zat padat bis terbakar. Resin

ini juga tidak larut dalam air,tetapi larut dalam alkohol dan lain-lain pelarut organik yang

membentuk larutan yang apabila di uapkan meninggalkan sisa yang berupa lapisan tipis

seperti vernis

1.2. Rumusan Masalah

1) Apa pengertian dari resin fenol dan melamin formaldehid ?

2) Apa saja sifat fisik, sifat kimia dan sifat kimia dari resin fenol dan melamin

formaldehid ?

3) Bagaimana proses pembuatan resin fenol dan melamin formaldehid ?

4) Apa saja kegunaan resin fenol dan melamin formaldehid ?

5) Apa bahaya yang dapat ditimbulkan dari resin fenol dan melamin formaldehid ?

1.3. Tujuan Penulisan

1) Mengetahui apa itu resin fenol dan melamin formaldehid.

2) Mengetahui sifat fisik, sifat kimia dan sifat kimia dari resin fenol dan melamin

formaldehid.

3) Mengetahui proses pembuatan resin fenol dan melamin formaldehid.

4) Mengetahui kegunaan resin fenol dan melamin formaldehid.

5) Mengetahui bahaya yang dapat ditimbulkan dari resin fenol dan melamin

formaldehid.

Page 4: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

BAB II

ISI

.

2.1. Resin Fenol Formaldehid

A. Pengertian Resin Fenol Formaldehid

Fenol formaldehid merupakan resin sintetis yang pertama kali digunakan secara

komersial baik dalam industri plastik maupun cat (surface coating). Fenol

formaldehid dihasilkan dari reaksi polimerisasi antara fenol dan formaldehid. Reaksi

terjadi antara fenol pada posisi ortho maupun para dengan ormaldehid untuk

membentuk rantai yang crosslinking dan pada akhirnya akan membentuk jaringan

tiga dimensi (Hesse, 1991).

B. Sifat-Sifat Resin Fenol

Beberapa sifat resin secara umum antara lain:

1) Secara fisika:

a. Bobot Molekul : 94,11

b. Kerapatan (g/mol) : 1,0576

c. Titik cair (°C) : 40,9

d. Titik didih (°C) : 181,8

2) Secara mekanik:

a. Keras

b. Transparan

c. Plastis

d. Lembek/ leleh

3) Secara kimia, campuran dari:

a. Bebas Zat lemak

b. Sedikit mengandung oksigen dan banyak mengandung karbon

c. Unggul dalam sifat isolasi listrik

d. Mampu dibentuk dalam suasana Asam maupun Basa

Page 5: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

C. Aplikasi Resin Fenol Formaldehid

Salah satu aplikasi dari resin fenol formaldehid adalah untuk vernis. Vernis

adalah bahan pelapis akhir yang tidak berwarna (clear unpigmented coating). Istilah

vernis digunakan untuk kelompok cairan jernih yang memiliki viskositas 2 – 3

poise, yang bila diaplikasikan akan membentuk lapisan film tipis yang kering dan

bersifat gloss (glossy film). Proses pengeringan pada vernis dapat melalui

penguapan (evaporasi) dari solvent, oksidasi dengan udara, dan polimerisasi

sejumlah unsur yang terkandung dalam vernis. Hasil akhir dari vernis adalah lapisan

film transparan yang memperlihatkan tekstur bahan yang dilapisi (Martens, 1967).

Perkembangan fenol formaldehid untuk aplikasi vernis dan lacquer telah mampu

menyaingi produk melamin formaldehid karena harganya yang lebih murah. Selain

itu, hasil aplikasinya dapat memunculkan jenis vernis dan lacquer yang berwarna

sedangkan melamin formaldehid tidak berwarna sehingga bila diinginkan hasil

aplikasi yang berwarna tidak perlu penambahan zat warna. Produk fenol

formaldehid ada yang memberikan warna jernih kekuning-kuningan tetapi ada juga

yang kecoklatan sampai kemerah-merahan.

D. Pembuatan Resin Fenol Formaldehid

Berdasarkan perbandingan mol reaktan dan jenis katalis yang digunakan, resin

fenol formaldehid dibagi menjadi 2 jenis yaitu novolak dan resol. Resol merupakan

hasil reaksi antara fenol dengan formaldehid ekses oleh adanya katalis basa. Jenis

katalis basa yang sering digunakan adalah natrium hidroksida dan ammonium

hidroksida pada pH = 8-11. Produk fenol formaldehid yang dihasilkan dengan

katalis natrium hidroksida akan mempunyai sifat larut dalam air dan apabila katalis

yang digunakan ammonium hidroksida akan memberikan sifat tidak larut dalam air

yang dikarenakan terbentuk bis dan tris hydroksylbenzylamin (Martin, 1956).

Novolak merupakan hasil reaksi antara fenol ekses dengan formaldehid oleh

adanya katalis asam. Jenis katalis asam yang sering digunakan adalah asam sulfat,

asam klorida, dan asam oksalat dengan konsentrasi rendah. Hasil reaksi akan

membentuk produk yang termoplast dengan berat molekul 500 - 900. Agar

novolak menjadi bersifat termoset maka membutuhkan pemanasan dan

penambahan crosslinking agent (Frisch, 1967).

Tahap reaksi dalam pembentukan novolak tersaji pada gambar 1 dan 2. Pada

novolak, reaksi polikondensasi dapat berlangsung sempurna sampai membentuk

rantai dengan struktur methylene link dan fenol terminate tanpa adanya gugus

fungsional dan tidak dapat cure dengan sendirinya. Pada suasana asam, raeksi

Page 6: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

kondensasi (pembentukan jembatan methylene) berjalan cepat dibanding

pembentukan gugus methylol (Hesse, 1991).

Page 7: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid
Page 8: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

Adapun flowchart pembuatan Novolak adalah sebagai berikut :

Gambar 1.3 Flowchart Pembuatan Novolak (Rokhati, 2008).

Mulai

Ditambahkan formaldehid

Diperoleh monomethylol fenol

Ditambahkan fenol

Diperoleh dihidroksi diphenil methane

Selesai

Disiapkan fenol

Page 9: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

E. Bahaya Resin Fenol

Pengaruh terhadap badan

Karena resin formaldehida dipakai dalam bahan konstruksi seperti kayu

lapis/tripleks, karpet, dan busa semprot dan isolasi, serta karena resin ini

melepaskan formaldehida pelan-pelan, formaldehida merupakan salah satu

polutan dalam ruangan yang sering ditemukan. Apabila kadar di udara lebih dari

0,1 mg/kg, formaldehida yang terhisap bisa menyebabkan iritasi kepala dan

membran mukosa, yang menyebabkan keluarnya air mata, pusing, teggorokan

serasa terbakar, serta kegerahan.

Jika terpapar formaldehida dalam jumlah banyak, misalnya terminum,

bisa menyebabkan kematian. Dalam tubuh manusia, formaldehida dikonversi

menjadi asam format yang meningkatkan keasaman darah, tarikan nafas

menjadi pendek dan sering, hipotermia, juga koma, atau sampai kepada

kematiannya.

Di dalam tubuh, formaldehida bisa menimbulkan terikatnya DNA oleh

protein, sehingga mengganggu ekspresi genetik yang normal. Binatang

percobaan yang menghisap formaldehida terus-terusan terserang kanker dalam

hidung dan tenggorokannya, sama juga dengan yang dialami oleh para pegawai

pemotongan papan artikel. Tapi, ada studi yang menunjukkan apabila

formaldehida dalam kadar yang lebih sedikit, seperti yang digunakan dalam

bangunan, tidak menimbulkan pengaruh karsinogenik terhadap makhluk hidup

yang terpapar zat tersebut.

Pertolongan pertama bila terjadi keracunan akut

Pertolongan tergantung pada konsentrasi cairan dan gejala yang dialami

korban. Sebelum ke rumah sakit, berikan arang aktif (norit) bila tersedia. Jangan

melakukan rangsangan agar korban muntah, karena akan menimbulkan resiko

trauma korosif pada saluran cerna atas. Di rumah sakit biasanya tim medis akan

melakukan bilas lambung (gastric lavage), memberikan arang aktif (walaupun

pemberian arang aktif akan mengganggu penglihatan pada saat endoskopi).

Endoskopi adalah tindakan untuk mendiagnosis terjadinya trauma esofagus dan

saluran cerna. Untuk meningkatkan eliminasi formalin dari tubuh dapat

dilakukan hemodialisis (cuci darah). Tindakan ini diperlukan bila korban

menunjukkan tanda-tanda asidosis metabolik berat.

Page 10: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

2.2. RESIN MELAMIN

A. Pengertian Resin Melamin

Melamin merupakan senyawa berwarna, termasuk dalam kelompok senyawa

heterosiklik-basa kuat yang memiliki rumus molekul C3H6N6 dengan nama IUPAC

1,3,5-triazine-2,4,6-triamine, diperoleh dari sintesis sianamida. Nama lain dari

melamin adalah cyanurotriamide, cyanurotriamine atau cyanuramide. Senyawa ini

berbentuk kristal monocyclic berwarna putih.

Melamin diantaranya digunakan sebagai bahan aku pembuatan melamin resin,

bahan sintesa organik, bahan pencampur cat, pelapis kertas, tekstil, leather tanning

dan lain-lain. Bahan baku yang digunakan pada proses pembuatan melamin adalah

urea dan campuran amoniak karbon dioksida sebagai fluidizing gas dengan katalis

alumina.

Melamin dapat berkondensasi dengan formaldehida membentuk polimer

termoplas dengan berat molekul tinggi. Melamin bereaksi dengan formaldehida

dalam suasana basa, membentuk melamin metilol, selanjutnya dengan pemanasan

akan dihasilkan resin melamin-formaldehida. Resin melamin banyak digunakan pada

formulasi molding dan laminating, sebagai bahan modifikasi dalam industri tekstil,

dan pemakaian yang terbesar adalah dalam pembuatan alat makan dekoratif.

Gambar diatas menunjukkan bahwa dari total produksi melamin dunia

tahun 2004 sebesar 1.017 KMT, Indonesia menyumbang sebanyak 6 %. Jumlah ini

dapat ditingkatkan dengan meningkatkan jumlah produksi melamin di Indonesia,

sehingga setelah kebutuhan melamin dalam negeri dapat dipenuhi, maka melamin

Page 11: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

dapat diekspor untuk menambah devisa negara. Melihat kebutuhan melamin pada

masa sekarang ini, seiring dengan industri-industri pemakainya yang semakin

meningkat, maka pendirian pabrik melamin dirasa sangat perlu. Hal ini bertujuan

untuk mengantisipasi permintaan didalam negeri, mengurangi impor melamin dan

membuka tenaga kerja baru.

B. Sifat Fisik, Kimia dan Mekanik Resin Melamin

Bentuk : Solid

Penampilan : Bubuk Putih

Bau : Sedikit Berbau

Titik Leleh : 90-100oC

Kelarutan dalam air : Sedikit

Specific Gravity : 0,60-0,70 (dalam bentuk bubuk)

pH : 8,5-10

Tekanan Uap : <1 mmHg pada suhu 20oC

Titik Nyala : >93oC

Kestabilan Kimia : Stabil pada kondisi normal

Sifat Mekanik : Keras, tahan abrasi

C. Sintesis Melamin

Melamin pertama kali disintesis oleh kimiawan Jerman Justus von Liebig pada

1834. Pada produksi awal, calcium cyanamid diubah menjadi dicyandiamide,

kemudian dipanaskan di atas suhu lelehnya untuk memproduksi melamin.

Pada awal 1940, Mackay menemukan bahwa melamin juga bisa disintesa dari

urea pada suhu 400oC dengan atau tanpa katalis. Reaksi yang terjadi :

6 (NH2)2CO ——–> C3 H6 N6 + 6 NH3 + 3 CO2

Page 12: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

Hal ini dapat dipahami sebagai dua langkah. Pertama-tama, urea terurai menjadi

asam dan amonia cyanic dalam reaksi endotermik:

(NH2)2CO → HCNO + NH3

Kemudian, asam cyanic polimerisasi untuk membentuk melamin dan karbon

dioksida:

6 HCNO → C3H6N6 + 3 CO2

Reaksi kedua adalah eksotermik, namun keseluruhan proses endotermik.

Reaksi di atas dapat dilakukan oleh salah satu dari dua metode: dikatalisasi

produksi gas-fasa atau tekanan tinggi-fase cair produksi. Dalam satu metode, cair

urea fluidized diperkenalkan ke atas tempat tidur dengan katalis untuk reaksi. Panas

gas amonia juga hadir untuk fluidize tempat tidur dan menghambat

deammonization. Limbah kemudian didinginkan. Amonia dan karbon dioksida di off-

gas dipisahkan dari bubur yang mengandung melamin. Bubur lebih lanjut yang

terkonsentrasi dan mengkristal untuk menghasilkan melamin. Mayor produsen dan

pemberi lisensinya seperti DSM, BASF, dan Eurotecnica telah mengembangkan

beberapa metode kepemilikan.

Off mengandung gas amonia dalam jumlah besar. Oleh karena itu produksi

melamin sering diintegrasikan ke dalam produksi urea yang menggunakan amonia

sebagai bahan baku.

Kristalisasi dan mencuci melamin menghasilkan cukup banyak air limbah, yang

merupakan polutan jika dibuang langsung ke lingkungan. Limbah air mungkin akan

terkonsentrasi ke padat (1,5-5% dari berat) untuk memudahkan pembuangan. Padat

dapat mengandung sekitar 70% melamin, 23% oxytriazines (ammeline, ammelide,

dan asam cyanuric), 0.7% polycondensates (melem, melam, dan melon).

D. Pembentukan Resin Melamin

Reaksi pembentukan resin melamin-formaldehida merupakan reaksi

polikondensasi yang sampai pada tahap akhir penggunaannya terdiri dari tiga tahap.

Tahap pertama adalah reaksi metilolasi dengan formaldehida membentuk melamin

termetilolasi (gambar 1).

Page 13: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

Molekul melamin mengandung tiga gugus amina primer dan setiap gugus

tersebut mempunyai potensi untuk bereaksi dengan dua mol formaldehida hingga

dapat membentuk produk heksametilolmelamin, jika rasio formaldehida/melamin

cukup tinggi. Dalam medium alkali (pH >9) maka produk yang dihasilkan secara

esensial adalah trimetilolmelamin dan heksametilolmelamin

Tahap kedua adalah tahap kondensasi membentuk jembatan eter dan

melepaskan air atau pembentukan jembatan metilen dengan melepaskan

formaldehida, bergantung pada pH. Sebagai contoh kondensasi dari molekul

monometilolmelamin

Page 14: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

Tahap akhir adalah tahap kondensasi lanjut yang pada akhirnya membentuk

produk polimer terikat silang dengan struktur jejaring tiga dimensi.

Parameter yang sangat penting dalam pembentukan resin melamin-

formaldehida adalah:

rasio molar atau rasio massa dari bahan baku (melamin dan formaldehida)

kemurnian bahan baku

pH

waktu

temperature

E. Kegunaan Produk

Aplikasi dari resin melamin-formaldehida sangat luas meliputi:

Bahan perekat dalam industri pengerjaan kayu (woodworking industry)

Pembuatan kertas untuk tujuan dekoratif

Bahan cetakan (molding materials)

Bahan baku untuk pelapis permukaan (surface coatings)

Bahan peningkat daya regang/rentang dan kekuatan basah(wet strength) dalam

industri kertas

Sebagai textile auxiliaries dan leather auxiliaries

Sebagai flameproofing agents

Page 15: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

F. Bahaya dan Pencemaran Resin Melamin

1) Racun dari formaldehid yang muncul karena paparan panas, sinar UV atau

tergerusnya permukaan melamin sehingga partikel formaldehid terlepas.

2) Iritasi pada hidung, kerongkongan dan sistem pernapasan bila terhirup uap atau

abu produk.

3) Menyebabkan mual atau muntah (karena lambung mengalami iritasi) bila produk

termakan.

4) Kontak pada mata dapat menyebabkan mata berair, pedih dan mata merah.

5) Iritasi pada kulit dapat menyebabkan kulit kemerahan dan gatal-gatal.

6) Resin melamin yang dibuang begitu saja ke sungai menyebabkan penyumbatan

pada aliran sungai.

G. Penanganan Pencemaran Resin Melamin

1) Penggunaan Alat Pelindung Diri pada saat bekerja di industri.

2) Memindahkan orang yang terkontaminasi ke tempat berudara segar.

3) Memberi oksigen melalui facemask bila sulit bernafas.

4) Bersihkan mulut korban dengan air

5) Cuci kulit yang terkontaminasi dengan sabun dan air.

6) Mengurangi penggunaan peralatan makanan yang berbahan dasar resin

melamin.

7) Recycle barang-barang bekas yang terbuat dari resin melamin.

Page 16: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

BAB III

PENUTUP

Fenol formaldehid merupakan resin sintetis yang pertama kali digunakan secara

komersial baik dalam industri plastik maupun cat (surface coating). Fenol formaldehid

dihasilkan dari reaksi polimerisasi antara fenol dan formaldehid. Reaksi terjadi antara fenol

pada posisi ortho maupun para dengan ormaldehid untuk membentuk rantai yang

crosslinking dan pada akhirnya akan membentuk jaringan tiga dimensi

Melamin merupakan senyawa berwarna, termasuk dalam kelompok senyawa

heterosiklik-basa kuat yang memiliki rumus molekul C3H6N6 dengan nama IUPAC 1,3,5-triazine-

2,4,6-triamine, diperoleh dari sintesis sianamida. Nama lain dari melamin adalah

cyanurotriamide, cyanurotriamine atau cyanuramide. Senyawa ini berbentuk kristal monocyclic

berwarna putih.

Page 17: Resin Fenol Dan Melamin Formaldehid

DAFTAR PUSTAKA

Atha, Syifa. 2010. “Melamin”. http://ruangkimia.blogspot.com/2010/06/melamin.html

Heryanto, Bayu. 2011. “Resin Melamin Formaldehid”.

http://kidalnarsis.blogspot.com/2011/06/melamin-formaldehid.html

Nitaro, Dewi Viana. 2013. ”Melamin pada Produk Pangan”

http://nitarovianadewi.blogspot.com/2013/04/melamin-pada-produk-pangan.html

Rahma, Ayu. 2013. “Bahaya Produk Melamin”

https://www.lintas.me/2013/01/woman/recipes/editor/ini-bahaya-piring-dan-gelas-

melamin-untuk-kesehatanmu

Ripandi, Ghani. 2013. “Resin Fenol Formaldehid”

http://bilangapax.blogspot.com/2011/02/resin-fenol-formaldehid.html