Loading presentation...

Present Remotely

Send the link below via email or IM

Copy

Present to your audience

Start remote presentation

  • Invited audience members will follow you as you navigate and present
  • People invited to a presentation do not need a Prezi account
  • This link expires 10 minutes after you close the presentation
  • A maximum of 30 users can follow your presentation
  • Learn more about this feature in our knowledge base article

Do you really want to delete this prezi?

Neither you, nor the coeditors you shared it with will be able to recover it again.

DeleteCancel

POLYSTYRENE

No description
by

ebersa dorzsky

on 18 March 2016

Comments (0)

Please log in to add your comment.

Report abuse

Transcript of POLYSTYRENE


POLYSTYRENE

design by Kelompok 7
1. Ebersa Desry S ( 21030114130207)
2. Ernisa Ismirani K ( 21030114130202)
3. Veronicha V Purba ( 21030114140140)
4. Novrendi Pajaan ( 21030114120094)
5. Aurora Fitriana ( 21030114130192)
6. Stephanus Steven H ( 21030114140182)
7. Rangga Pratama P ( 21030114120007)
8. Andarwati ( 21030114140171)
9. Nurmalita Cahya ( 21030114140209)
10. Farel Abdala S ( 21030113130195)
11. Khalidah Nur Mahdi ( 21030114140145)
Polystyrene adalah sebuah aromatik polimer yang dibuat dari aromatik monomer styrene, cairan hidrokarbon yang secara komersial diproduksi dari minyak bumi oleh di industri kimia. Polistirena adalah salah satu dari banyak digunakan sebagian besar jenis plastic .
Polistirena pertama kali diperkenalkan oleh Ostromislensky dari Naugatuck Chemical Company pada tahun 1925. Produk polistirena yang pertama kali diproduksi untuk dikomersialkan adalah homopolimer stirena yang juga dikenal sebagai polistirena kristal.
Kegunaan dari polistirena ini cukup luas, antara lain untuk isolasi atau bahan pelapis pada kawat/kabel, peralatan rumah tangga dari plastik, botol, furniture, mainan anak-anak, bagian dari refrigerasi, radio, televisi, AC, bahan pembuat kontainer, tempat baterai dan sebagainya.
KELOMPOK 7 :
Daftar Pustaka
PENDAHULUAN
Polimer : substansi yang terdiri dari molekul-molekul yang menyertakan rangkaian satu atau lebih dari satu unit monomer.
Stirena :  Juga dikenal dengan etenilbenzena, vinil benzena dan feniletena adalah senyawa organik dengan rumus molekul C6H5CH=CH2 / C8H8

Sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah hidrokarbon cair 
yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. 

Polistirena adalah sebuah polimer dengan monomer stirena, sebuah hidrokarbon cair yang dibuat secara komersial dari minyak bumi. Polimer ini merupakan plastik yang kuatdan murah, yang merupakan salah satu polimer golongan vinil (Storbl, 2007)

Definisi
Inert : tidak bereaksi dengan kebanyakan substans
Larut dalam beberapa pelarut organic, terutama yang mengandung aseton
Perubahan ikatan rangkap karbon ke ikatan tunggal kurang reaktif
Sangat mudah terbakar dengan bara api berwarna kuning
Pada oksidasi sempurna, hanya menghasilkan karbon dioksida dan uap air.
Fleksibel dan mudah dibentuk padatan karena kekuatan Van der Waal yang kuat, yang ada antara rantai hidrokarbon yang panjang.

SIFAT KIMIA
SIFAT-SIFAT
Rumus molekul polistirena adalah (C8 H8) n
Rumus bangun polistirena adalah

SIFAT FISIS
Perkembangan akan kebutuhan polistirena di Indonesia untukbeberapa tahun mendatang, diperkirakan akan mengalami peningkatan

(Ministry of Industry Republic of Indonesia, 2007)


Kebutuhan Polistirena di Indonesia
Pabrik plistirena yang ada di Indonesia antara lain :
PT. Polychem Lindo Inc,
PT Pasific Indomas Plastik, mulai beroperasipadatahun 1993 berlokasi di Merak, memiliki kapasitas produksi 30.000 tonper tahun.
PT Royal Chemical, perusahaan ini mulai berproduksi pada tahun 1985 dengan kapasitas produksi21.500 ton per tahun

KAPASITAS PABRIK YANG TELAH ADA
Tabel Data Produksi Polistirena di Dunia
Peluang Produk Polistirena di Indonesia
PT. Beton Elemenindo Putra


Pabrik polistirena ini direncanakan akan dibangun di daerah Merak, Jawa Barat dengan pertimbangan-pertimbangan di bawah ini :
1. Bahan Baku
Bahan baku Ethylbenzene di daerah Merak
menekan biaya transportasi dan memudahkan penyediaannya.
2. Pasar
Styrene sebagai bahan baku dan Jakarta sebagai pusat pasar jaraknya cukup dekat dengan Merak
memudahkan dalam pemasaran produk styrene maupun polistirena.
Lokasi dan Pesebaran Pabrik
3. Utilitis
Air sebagai salah satu kebutuhan proses tersedia dalam jumlah yang memadai di daerah Merak yang cukup dekat dengan pantai. Juga kebutuhan energi listrik tersedia dengan cukup dengan dibangunnya PLTU di Jawa Barat. Hal ini akan menunjang kelancaran operasional pabrik sehari-hari
4. Transportasi
Tersedianya jalan tol Jakarta – Merak dan pelabuhan Tanjung Priok akan melancarkan pemasaran produk baik untuk pasar dalam negeri maupun untuk orientasi ekspor.
5. Tenaga Kerja
Kebutuhan tenaga kerja baik tenaga maupun pekerja biasa akan terpenuhi dengan banyaknya tenaga kerja di sekitar Merak maupun kota Jakarta.


6. Proses Produksi
Dalam proses produksi polistirena terjadi kehilangan berat bahan, tetapi karena kehilangan berat relatif kecil maka Merak yang dekat pasar dan sumber bahan baku tetap menguntungkan secara ekonomis.
7. Limbah dan Pengembangan Pabrik
Letak pabrik yang tidak berada di kota besar akan memudahkan dalam pengolahan limbahnya maupun dalam usaha perluasan pabrik khususnya dalam penyediaan tanah lokasi. 
8. Pemerintah
Kebijakan pemerintah untuk menjadikan Merak, dan sekitarnya sebagai kawasan industri akan memudahkan dalam hal perijinan dan pengembangan pabrik.


Persebaran Pabrik Polistirena di Indonesia


Sifat: cukup inert, melting point yang tinggi, dan fleksibel

Maka,
1. Wadah Makan-Minum sekali pakai


Pemanfaatan Polistirena

2. Kulit kabel (isolator)


3. Pembungkus barang


4. Hiasan / pemanis ruangan
5. Ceiling tiles (motif langit-langit)
6. Furniture
Tahap Inisiasi
Proses inisiasi adalah proses pembentukan radikal bebas dari inisiator. (Billmayer, 1984). Reaksi inisiasi dipicu oleh Benzoyl peroxide yang ketika dipanaskan pada suhu 900 akan terpecah menjadi radikal carboxyl yang segera terdekomposisi menjadi radikal phenyl.



Reaksi Pembentukan Polistirena

Sebuah Radikal Phenyl akan masuk pada Styrene yang akan membentuk radikal Benzylic. Reaksi ini memulai pertumbuhan rantai polimer.

Tahap Propagasi
Proses propagasi adalah proses pertumbuhan polimer sebagai akibat dari penggabungan monomer-monomer ke dalam rantai radikal aktif (Billmayer, 1970).

Tahap Terminasi
Proses propagasi dilanjutkan dengan proses terminasi yang merupakan proses penghentian propagasi (Billmayer, 1984). Rantai ini akan terus memanjang dengan adisi ratusan hingga puluhan ribu unit styrene. Reaksi berantai iniakan berhenti ketika monomer habis.

Pada proses ini menggunakan sejumlah solvent yang biasanya adalah monomer stirena itu sendiri dan Etil Benzena. Ada 2 jenis polimerisasi bulk, yaitu :
1. Polimerisasi bulk batch
proses ini terdiri dari unit polimerisasi yang didalamnya terdapat tangki polimerisasi berpengaduk dengan konversi di atas 80%. Larutan polimer kemudian dipompa ke bagian finishing untuk devolatilisasi ataupun proses polimerisasi akhir dan grinding.


POLIMERISASI BULK (LARUTAN)

PRODUKSI POLISTIRENA
2. Polimerisasi bulk continuous
Secara umum proses ini terdiri dari satu atau lebih reaktor tangki berpengaduk (CSTR). CSTR ini biasanya diikuti oleh satu atau lebih reaktor yang didesain untuk menangani larutan yang kental (viskositas tinggi). Reaktor ini didesain untuk memindahkan panas baik secara langsung melalui koil maupun pendingin uap. Dengan menggunakan proses ini, konversi monomer stirena menjadi polistirena dapat mencapai lebih dari 85% berat. Polimerisasi diikuti terjadinya devolatilisasi yang terus menerus. Devolatilisasi ini dapat terjadi melalui preheating dan vacuum flash chambers, devoitizing extruders atau peralatan yang sesuai.
Proses ini merupakan proses pembuatan polistirena yang paling banyak digunakan. Proses ini dapat digunakan untuk memproduksi kristal maupun HIP. Untuk memperoduksi HIP, stirena dan larutan karet diolah dengan bulk polymerized melalui fase inverse. Kemudian disuspensikan ke dalam air untuk mendapatkan suspense air dan minyak dengan menggunakan sabun atau zat pesuspensi. Kemudian butiran suspense ini dipolimerisasi lagi sampai selesai dengan menggunakan inisiator dan pemanasan bertahap. Fase air digunakan sebagai heat sink dan media perpindahan panas terhadap jaket yang dikontrol suhunya.


POLIMERISASI SUSPENSI

Polimerisasi suspensi adalah sistem batch yang sangat popular untuk tahapan khusus pembuatan polistirena. Proses ini dapat digunakan untuk memproduksi kristal maupun HIP. Untuk memperoduksi HIP, stirena dan larutan karet diolah dengan bulk polymerized melalui fase inverse. Kemudian disuspensikan ke dalam air untuk mendapatkan suspense air dan minyak dengan menggunakan sabun atau zat pesuspensi. Kemudian butiran suspense ini dipolimerisasi lagi sampai selesai dengan menggunakan inisiator dan pemanasan bertahap. Fase air digunakan sebagai heat sink dan media perpindahan panas terhadap jaket yang dikontrol suhunya.


POLIMERISASI EMULSI

PERBEDAAN JENIS PRODUKSI POLISTIRENA

Proses Pembuatan Polistirena

GPPS (General Purpose Polystyrene) Flowsheet






Keuntungan:
Lebih kuat dan tahan di segala cuaca
Mudah diolah menjadi produk seperti mainan dan wadah kaset


HIPS (High Impact Polystyrene) Flowsheet






Kegunaan:
Untuk peralatan elekrtonik, komponen komputer, printer dan kulkas


EPS (Expendable or foam Polystyrene) Flowsheet







Kegunaan:
Sebagai pembungkus keramik dan makanan

Tinjauan Thermodinamik
Grafik Hubungan Suhu dan % Konversi (Termodinamika)
Grafik Hubungan Suhu dan % Konversi (Termodinamika)
Secara umum derajat kelangsungan reaksi ditentukan oleh konstanta kecepatan reaksi (k), orde reaksi dan konsentrasi reaktan.
Persamaan kecepatan reaksi pembentukan polistirena adalah sebagai berikut :
C6H5CH2CH3C6H5C) --- CH2+H2

(ref. Westerterp)

Pada T = 137°C
kc = konstanta kecepatan reaksi
kb = konstanta Boltzman = 2,04666 kal/mol
h = konstanta Planck = 9,8204391 x kal.s /gmol
K = probabilitas reaksi, asumsi =1
G = energi bebas Gibbs = -42750 kkal/mol
k = 3,126 x 10 10 m3/kgmol.detik


Tinjauan Kinetika

untuk reaksi yang bersifat eksotermis, maka kenaikan suhu akan menaikkan kecepatan reaksi. Dari segi termodinamika, temperatur tertinggi yang dipilih mempertimbangkan pembentukan produk kristal yang terjadi.
 
Dengan menggunakan persamaan Arhenius :
Dimana :


k = konstanta kecepatan reaksi
A = factor frekuensi gas ideal
R = konstanta gas ideal
T = suhu absolute
Dalam hubungan ini:
= 6189.9
T = 410°K
k = konstanta kecepatan reaksi (lt/kmol dt)
k pada temperature operasi 410°K adalah sebesar 9.3.10-4 lt/kmol dt
 
Dari persamaan di atas, maka untuk mempercepat reaksi perlu dilakukan usaha-usaha untuk memperbesar harga k, yaitu dengan jalan memperbesar harga A dan T, serta memperkecil harga E.
 
Reaksi pembentukan polistirena adalah reaksi reversibel orde satu, jadi persamaan yang digunakan untuk mencari konversi adalah:
(Reff: Levenspiel, 1999)


Tinjauan Kinetika

Hubungan Suhu dan % Konversi (Kinetika)
Faktor yang mempengaruhi kecepatan reaksi :
1. Suhu
Bila suhu dinaikkan maka kecepatan reaksi akan meningkat. Akibatnya reaksi akan berjalan dengan cepat.
2. Katalis
Katalis dapat menurunkan energy aktivasi (E). Dengan berkurangnya energy aktivasi maka harga K akan naik sehingga laju kecepatan reaksi akan bertambah cepat pula.

Grafik Konversi VS Suhu untuk Kondisi Optimum
Pada saat komposisi keseimbangan, perubahan konversi terhadap temperatur pada suatu reaksi dapat ditinjau secara dua aspek, yaitu melalui tinjauan thermodinamika dan tinjauan kinetika. Hubungan antara temperatur dan konversi dalam reaksi pembentukan polistirena dalam tinjauan thermodinamika dan kinetika ditunjukkan pada data berikut :
Dari hasil perhitungan yang ditinjau dari tinjauan thermodinamika dan kinetika diperoleh titik suhu optimum, yaitu pada suhu 720 K dengan konversi 50.78%. sedangkan produksi polistiren pada pabrik suhu yang dibutuhkan hanya 410 K dengan konversi 85%.
Penyimpangan terjadi karena proses produksi hanya membutuhkan waktu 1 jam. Seharusnya produksi polistirena membutuhkan waktu yang maksimal agar terjadi reaksi sempurna.
Untuk meningkatkan konversi bisa diatasi dengan menggunakan katalis Fe2O3. Katalis ini akan mengurangi energi aktivasi dan meningkatkan kecepatan reaksi pembentukan polistirena.
Fessenden, R. J. 1986. Organic Chemistry, 3th Jilid 2. Diterjemahkan Aloysius H. Pudjaatmaka. Jakarta : Erlangga.
Marnoto ,Tjukup dan Endang Sulistyowati. Pengembangan Teknologi Kimia untuk Pengolahan Sumber Daya Alam Indonesia.Teknik Kimia, Fak Teknologi Industri, UPN “Veteran” Yogyakarta.
Perry, R.H. and Green, D.W., 1997, Perry’s Chemical Engineers’ Handbook, 7thed., Mc. Graw-Hill Book Company, New York.
Smith,J.M., H.C.Van Ness., M.M.Abbott. 2001. “Introduction to ChemicalEngineering Thermodynamics” sixth ed. Singapore : Mc Graw Hill Book
Biaya Produksi
Pabrik pembuatan Polystyrene direncanakan berproduksi dengan kapasitas 22.000 ton/tahun dengan 330 hari kerja dalam satu tahun. Hasil analisa ekonomi pabrik High Impact Polystyrene adalah sebagai berikut :
- Modal investasi : Rp. 286.193.007.017,-
- Biaya produksi : Rp. 116.216.388.075,-
- Hasil penjualan : Rp. 270.000.000.000,-
- Laba bersih : Rp. 107.666.028.347.
Dari analisa ini diperoleh kesimpulan bahwa pabrik ini layak untuk didirikan. (Lamona, 2015)
Full transcript