Nota Interaktif Sains Tambahan Tingkatan 5 Bab 5: Kimia Bahan
Nota Interaktif Sains
Bab 5: Kimia Bahan (Bahan Termaju)
Polimer ialah molekul berantai panjang yang terbentuk daripada gabungan banyak unit asas kecil yang berulang-ulang, dikenali sebagai monomer.
Animasi: Proses Pempolimeran
Monomer tunggal bergabung membentuk rantaian Polimer.
Jenis Polimer
-
Polimer Semula Jadi: Wujud secara semula jadi.
Contoh: Protein (Monomer: Asid amino), Kanji (Monomer: Glukosa), Getah asli (Monomer: Isoprena). -
Polimer Sintetik: Dihasilkan oleh manusia melalui tindak balas kimia di kilang.
Contoh: Plastik, Nilon, Polistirena. - Kopolimer: Polimer yang mengandungi lebih daripada satu jenis monomer yang berbeza dalam rantaiannya.
Getah asli mempunyai sifat yang lembut dan tidak tahan haba. Proses Pemvulkanan dilakukan dengan menambahkan unsur Sulfur (S) untuk membaiki sifat getah asli.
Sifat Getah Tervulkan berbanding Getah Asli
- Lebih keras dan kuat.
- Lebih kenyal (mudah kembali ke bentuk asal selepas ditarik).
- Lebih tahan haba (tidak mudah cair pada suhu tinggi).
- Tahan terhadap tindakan bahan kimia dan pengoksidaan.
Animasi: Pembentukan Ikatan Silang Sulfur
Sulfur (S) membentuk ikatan silang, menghalang rantaian polimer daripada menggelongsor.
Bahan termaju dicipta melalui inovasi teknologi untuk memenuhi keperluan khusus dalam pelbagai industri canggih masa kini.
Animasi: Gentian Optik (Pantulan Cahaya)
Gentian Optik: Diperbuat daripada gentian kaca/plastik halus. Membawa isyarat data berbentuk cahaya pada kelajuan tinggi.
Kelebihan: Lebih ringan, kapasiti data besar, tiada gangguan elektromagnet berbanding dawai kuprum.
Contoh Bahan Termaju Lain
- Superkonduktor: Bahan yang boleh mengalirkan arus elektrik dengan rintangan sifar pada suhu yang sangat rendah. Digunakan dalam mesin MRI dan kereta api Maglev.
- Tiub Nanokarbon (Carbon Nanotube): Struktur karbon silinder yang sangat kecil. Sangat kuat (lebih kuat dari keluli), ringan, dan konduktor haba & elektrik yang cemerlang.
- Teflon (PTFE): Sejenis polimer yang sangat licin, tidak melekat, tahan haba dan lengai terhadap bahan kimia. Digunakan secara meluas sebagai salutan pada kuali tidak melekat (non-stick pan).
- Bahan Komposit: Gabungan dua atau lebih bahan berbeza untuk menghasilkan bahan baharu yang mempunyai ciri lebih unggul. Cth: Konkrit diperkukuh.
Walaupun bahan termaju memberi banyak manfaat, kaedah pelupusannya memberi impak yang besar kepada alam sekitar kerana kebanyakannya (seperti plastik polimer) sukar terurai secara biologi (non-biodegradable).
Mengapa TIDAK WAJAR dibakar secara terbuka?
Pembakaran terbuka bahan termaju dan polimer sintetik akan membebaskan gas beracun dan gas rumah hijau seperti Karbon Dioksida (CO2), Sulfur Dioksida (SO2), dan Hidrogen Klorida (HCl) yang menyebabkan pencemaran udara serta hujan asid.
Langkah Mengurangkan Pencemaran:
- Mengamalkan konsep 3R (Reduce, Reuse, Recycle) untuk plastik dan bahan komposit.
- Menggunakan dan memajukan polimer biodegradasi (plastik mesra alam dari kanji/jagung).
- Melupuskan sisa bahan termaju di tapak pelupusan (landfill) yang diurus khas mengikut piawaian sanitari.