Mengungkap Rahasia di Balik Karet, Bahan Elastis Serbaguna

Dipublikasikan oleh Muhammad Ilham Maulana

30 April 2024, 10.20

Sumber: en.wikipedia.org

Karet, yang juga disebut karet India, lateks, karet Amazon, caucho, atau caoutchouc, seperti yang diproduksi pada awalnya, terdiri dari polimer senyawa organik isoprena, dengan sedikit pengotor senyawa organik lainnya. Thailand, Malaysia, Indonesia, dan Kamboja adalah empat produsen karet terkemuka. Jenis poliisoprena yang digunakan sebagai karet alam diklasifikasikan sebagai elastomer.

Saat ini, karet dipanen terutama dalam bentuk lateks dari pohon karet Pará (Hevea brasiliensis) atau yang lainnya. Lateks adalah koloid lengket, seperti susu, dan berwarna putih yang diambil dengan cara membuat sayatan pada kulit pohon dan mengumpulkan cairan dalam pembuluh dalam proses yang disebut "penyadapan". Lateks kemudian dimurnikan menjadi karet yang siap untuk diproses secara komersial. Di daerah-daerah besar, lateks dibiarkan menggumpal di dalam wadah penampung. Gumpalan yang menggumpal dikumpulkan dan diproses menjadi bentuk kering untuk dijual.

Karet alam digunakan secara luas dalam banyak aplikasi dan produk, baik secara tunggal maupun dikombinasikan dengan bahan lain. Dalam sebagian besar bentuknya yang berguna, karet alam memiliki rasio regangan yang besar dan ketahanan yang tinggi serta bersifat apung dan kedap air. Permintaan industri untuk bahan yang menyerupai karet mulai melebihi pasokan karet alam pada akhir abad ke-19, yang mengarah pada sintesis karet sintetis pada tahun 1909 dengan cara kimiawi.

Varietas

  • Pohon Karet Amazon (Hevea Brasiliensis)

Sumber komersial utama lateks karet alam adalah pohon karet Amazon (Hevea brasiliensis), anggota keluarga spurge, Euphorbiaceae. Dulunya berasal dari Brasil, spesies ini sekarang tersebar di seluruh dunia. Spesies ini lebih disukai karena tumbuh dengan baik di bawah budidaya. Pohon yang dikelola dengan baik akan merespons luka dengan memproduksi lebih banyak lateks selama beberapa tahun.

  • Karet Kongo (Landolphia Owariensis dan L. Spp.)

Karet Kongo, yang dulunya merupakan sumber utama karet, yang memotivasi kekejaman di Negara Merdeka Kongo, berasal dari tanaman merambat dalam genus Landolphia (L. kirkii, L. heudelotis, dan L. owariensis).

  • Dandelion

Susu dandelion mengandung lateks. Lateks menunjukkan kualitas yang sama dengan karet alam dari pohon karet. Pada jenis dandelion liar, kandungan lateksnya rendah dan sangat bervariasi. Di masa Nazi Jerman, proyek penelitian mencoba menggunakan dandelion sebagai bahan dasar produksi karet, namun gagal. Pada tahun 2013, dengan menghambat satu enzim kunci dan menggunakan metode budidaya modern serta teknik optimasi, para ilmuwan di Fraunhofer Institute for Molecular Biology and Applied Ecology (IME) di Jerman mengembangkan kultivar dandelion Kazakh (Taraxacum kok-saghyz) yang sesuai untuk produksi komersial karet alam. Bekerja sama dengan Continental Tires, IME memulai fasilitas percontohan.

  • Lainnya

Banyak tanaman lain menghasilkan bentuk lateks yang kaya akan polimer isoprena, meskipun tidak semua menghasilkan bentuk polimer yang dapat digunakan semudah Pará. Beberapa di antaranya memerlukan pemrosesan yang lebih rumit untuk menghasilkan sesuatu seperti karet yang dapat digunakan, dan sebagian besar lebih sulit untuk disadap. Beberapa menghasilkan bahan lain yang diinginkan, misalnya gutta-percha (Palaquium gutta) dan chicle dari spesies Manilkara. Tanaman lain yang telah dieksploitasi secara komersial, atau setidaknya menjanjikan sebagai sumber karet, termasuk ara karet (Ficus elastica), pohon karet Panama (Castilla elastica), berbagai jenis taji (Euphorbia spp. ), selada (spesies Lactuca), Scorzonera tau-saghyz, berbagai spesies Taraxacum, termasuk dandelion biasa (Taraxacum officinale) dan dandelion Kazakh, dan mungkin yang paling penting karena sifat hipoalergeniknya, guayule (Parthenium argentatum). Istilah karet gusi terkadang digunakan untuk versi karet alam yang diperoleh dari pohon untuk membedakannya dari versi sintetis.

Sejarah

Penggunaan karet pertama kali dilakukan oleh budaya asli Mesoamerika. Bukti arkeologis paling awal dari penggunaan lateks alami dari pohon Hevea berasal dari budaya Olmec, di mana karet pertama kali digunakan untuk membuat bola untuk permainan bola Mesoamerika. Karet kemudian digunakan oleh budaya Maya dan Aztec: selain untuk membuat bola, suku Aztec menggunakan karet untuk tujuan lain, seperti membuat wadah dan membuat tekstil tahan air dengan meresapinya dengan getah lateks.

Charles Marie de La Condamine dikreditkan dengan memperkenalkan sampel karet ke Académie Royale des Sciences di Prancis pada tahun 1736. Pada tahun 1751, ia mempresentasikan sebuah makalah karya François Fresneau kepada Académie (diterbitkan pada tahun 1755) yang menjelaskan banyak sifat karet. Ini disebut sebagai makalah ilmiah pertama tentang karet. Di Inggris, Joseph Priestley, pada tahun 1770, mengamati bahwa sepotong bahan sangat baik untuk menggosok bekas pensil di atas kertas, oleh karena itu dinamakan "karet". Perlahan-lahan, bahan ini menyebar ke seluruh Inggris. Pada tahun 1764, François Fresnau menemukan bahwa terpentin adalah pelarut karet. Giovanni Fabbroni dikreditkan dengan penemuan nafta sebagai pelarut karet pada tahun 1779. Charles Goodyear mengembangkan kembali vulkanisasi pada tahun 1839, meskipun bangsa Mesoamerika telah menggunakan karet yang distabilkan untuk bola dan benda-benda lain sejak tahun 1600 SM.

Amerika Selatan tetap menjadi sumber utama karet lateks yang digunakan selama sebagian besar abad ke-19. Perdagangan karet sangat dikontrol oleh kepentingan bisnis, namun tidak ada undang-undang yang secara tegas melarang ekspor benih atau tanaman. Pada tahun 1876, Henry Wickham menyelundupkan 70.000 bibit pohon karet Amazon dari Brasil dan mengirimkannya ke Kew Gardens, Inggris. Hanya 2.400 di antaranya yang berkecambah. Bibit kemudian dikirim ke India, Ceylon Britania (Sri Lanka), Hindia Belanda (Indonesia), Singapura, dan Malaya Britania. Malaya (sekarang Semenanjung Malaysia) kemudian menjadi penghasil karet terbesar.

Pada awal 1900-an, Negara Merdeka Kongo di Afrika juga merupakan sumber getah karet alam yang signifikan, yang sebagian besar dikumpulkan melalui kerja paksa. Negara kolonial Raja Leopold II memberlakukan kuota produksi secara brutal karena tingginya harga karet alam pada saat itu. Taktik untuk menegakkan kuota karet termasuk memotong tangan para korban untuk membuktikan bahwa mereka telah dibunuh. Tentara sering kembali dari penggerebekan dengan keranjang penuh dengan tangan yang terpotong. Desa-desa yang melawan dihancurkan untuk mendorong kepatuhan yang lebih baik secara lokal. (Lihat Kekejaman di Negara Merdeka Kongo untuk informasi lebih lanjut tentang perdagangan karet di Negara Merdeka Kongo pada akhir 1800-an dan awal 1900-an).

Ledakan karet di Amazon juga berdampak pada masyarakat adat dalam berbagai tingkatan. Correrias, atau razia budak sering terjadi di Kolombia, Peru, dan Bolivia di mana banyak yang ditangkap atau dibunuh. Kasus kekejaman yang paling terkenal yang dihasilkan dari ekstraksi karet di Amerika Selatan berasal dari genosida Putumayo. Antara tahun 1880-1913, Julio César Arana dan perusahaannya yang kelak menjadi Perusahaan Amazon Peru menguasai sungai Putumayo. W.E. Hardenburg, Benjamin Saldaña Rocca dan Roger Casement adalah tokoh-tokoh yang berpengaruh dalam mengungkap kekejaman ini. Roger Casement juga merupakan tokoh penting dalam mengungkap kekejaman di Kongo kepada dunia. Beberapa hari sebelum memasuki Iquitos dengan perahu, Casement menulis, "Caoutchouc pertama kali disebut 'karet India', karena berasal dari Hindia, dan penggunaan paling awal oleh orang Eropa adalah untuk menggosok atau menghapus. Sekarang disebut karet India karena karet ini digunakan untuk menggosok atau menghapus orang India."

Properti

Karet menunjukkan sifat fisik dan kimia yang unik. Perilaku tegangan-regangan karet menunjukkan efek Mullins dan efek Payne dan sering dimodelkan sebagai hiperelastis. Regangan karet mengkristal. Karena ada ikatan C-H alilik yang melemah di setiap unit pengulangan, karet alam rentan terhadap vulkanisasi serta sensitif terhadap perengkahan ozon. Dua pelarut utama untuk karet adalah terpentin dan nafta (minyak bumi). Karena karet tidak mudah larut, bahan ini dibagi secara halus dengan cara dicacah sebelum direndam. Larutan amonia dapat digunakan untuk mencegah penggumpalan lateks mentah. Karet mulai meleleh pada suhu sekitar 180°C (356°F).

  • Elastisitas

Pada skala mikroskopis, karet yang mengendur adalah sekelompok rantai keriput yang tidak teratur dan berubah-ubah. Pada karet yang diregangkan, rantainya hampir linier. Kekuatan pemulihan disebabkan oleh dominasi konformasi kerutan di atas konformasi yang lebih linier. Untuk perlakuan kuantitatif, lihat rantai ideal, untuk contoh lainnya, lihat gaya entropik.

Pendinginan di bawah suhu transisi gelas memungkinkan perubahan konformasi lokal tetapi penyusunan ulang secara praktis tidak mungkin dilakukan karena penghalang energi yang lebih besar untuk pergerakan bersama rantai yang lebih panjang. Elastisitas karet "beku" rendah dan regangan dihasilkan dari perubahan kecil pada panjang dan sudut ikatan: hal ini menyebabkan bencana Challenger, ketika o-ring pesawat ulang-alik Amerika yang diratakan gagal mengendur untuk mengisi celah yang melebar. Transisi kaca berlangsung cepat dan dapat dibalik: gaya akan kembali pada saat pemanasan.

Rantai paralel karet yang direntangkan rentan terhadap kristalisasi. Hal ini membutuhkan waktu karena belokan rantai yang terpuntir harus menyingkir dari kristalit yang sedang tumbuh. Kristalisasi telah terjadi, misalnya, ketika, setelah berhari-hari, balon mainan yang digelembungkan ditemukan layu dengan volume yang relatif besar. Ketika disentuh, balon tersebut akan menyusut karena suhu tangan cukup untuk melelehkan kristal.

Vulkanisasi karet menciptakan ikatan di- dan polisulfida di antara rantai, yang membatasi derajat kebebasan dan menghasilkan rantai yang mengencang lebih cepat untuk regangan tertentu, sehingga meningkatkan konstanta gaya elastis dan membuat karet lebih keras dan kurang dapat diperpanjang.

  • Bau Tak Sedap

Depo penyimpanan karet mentah dan pemrosesan karet dapat menghasilkan bau tidak sedap yang cukup serius sehingga menjadi sumber keluhan dan protes bagi mereka yang tinggal di sekitarnya. Kotoran mikroba berasal dari proses pengolahan karet blok. Kotoran ini terurai selama penyimpanan atau degradasi termal dan menghasilkan senyawa organik yang mudah menguap. Pemeriksaan senyawa ini menggunakan kromatografi gas/spektrometri massa (GC/MS) dan kromatografi gas (GC) mengindikasikan bahwa senyawa ini mengandung sulfur, amonia, alkena, keton, ester, hidrogen sulfida, nitrogen, dan asam lemak dengan berat molekul rendah (C2-C5). Ketika konsentrat lateks diproduksi dari karet, asam sulfat digunakan untuk koagulasi. Hal ini menghasilkan hidrogen sulfida yang berbau tidak sedap. Industri dapat mengurangi bau tak sedap ini dengan sistem scrubber.
 

Disadur dari: en.wikipedia.org