Written by Beti Adini Wulandari0
komentarPosted in:
Tidak seperti bahan-bahan alam lainnya, plastik bersifat non-biodegradable. Berdasarkan informasi, 30% volume sampah di Amerika Serikat terdiri dari plastik. Bagaimana di negara kita, Indonesia? Umumnya sampah plastik ditangani dengan cara dikubur atau dibakar dalam incinerator. Namun, kedua cara tersebut belum menyelesaikan masalah. Plastik yang dikubur tidak akan membusuk sementara lahan tempat mengubur plastik semakin sulit. Pembakaran plastik akan menyebabkan polusi. Misalnya, pembakaran PVC menghasilkan gas hidrogen klorida (HCl) atau gas klorin (Cl2). Berikut beberapa cara yang dipertimbangkan untuk menangani plastik.
a. Daur ulang
Plastik termoplas dapat dibentuk ulang melalui pemanasan. Dapat juga didepolimerisasi sehingga diperoleh kembali monomernya. Akan tetapi, sulit sekali memilah sampah plastik menurut jenisnya. Sampah plastik seringkali merupakan campuran dari berbagai jenis. Dengan demikian juga mengandung plasticiser, pigmen warna, dan campuran bahan lainnya. Akibatnya, hasil daur ulangnya paling merupakan plastik dengan mutu yang lebih rendah dan kurang nilai ekonomisnya.
Di negara maju yang penduduknya sadar lingkungan, produsen mencantumkan kode yang menyatakan jenis plastik. Lalu di tempattempat umum disediakan tempat sampah dengan berbagai kode, sehingga masyarakat dapat membuang sampah plastik menurut jenisnya. Dapatkah Anda mengelompokkan bahan-bahan plastik yang telah Anda pakai berdasarkan jenis plastik?
b. Membuat plastik yang biodegradable
Dengan membuat plastik yang biodegradable, maka plastik akan hancur dalam beberapa tahun.
c. Pirolisis
Apabila plastik dipanaskan hingga 7000C tanpa udara, maka molekul plastik akan terurai membentuk molekul-molekul sederhana. Campuran plastik yang biasa, seperti politena, polipropilena atau polistirena, ketika dipirolisis akan menghasilkan hidrokarbon sederhana serti etena atau propena atau benzena. Senyawa tersebut dapat dipisahkan melalui destilasi bertingkat. Hasilnya kemudian dapat digunakan untuk membuat berbagai bahan kimia termasuk plastik. Untuk sekarang ini, pirolisis dinilai tidak ekonomis, karena masih tersedia bahan baku yang lebih murah, yaitu dari minyak bumi dan gas alam.
Keuntungan yang diperoleh dari cara pirolisis, salah satunya adalah kita dapat menyortir limbah plastik menurut jenisnya.
(022)
Written by Beti Adini Wulandari1 komentarPosted in:
Bahan bakar diartikan sebagai bahan yang apabila dibakar dapat meneruskan proses pembakaran tersebut dengan sendirinya, disertai dengan pengeluaran kalor. Bahan bakar dapat berbentuk bahan padat, cair, atau gas yang dapat bereaksi dengan oksigen (udara) secara eksoterm. Panas dari reaksi eksoterm tersebut dapat langsung digunakan untuk pemanasan atau sering juga diubah dulu menjadi bentuk energi lain (biasanya menjadi uap).
Besaran yang penting pada bahan bakar ialah panas rendah” (lower calorific value), yang menyatakan banyaknya panas yang umumnya diperoleh pada pembakaran dalam keadaan normal. Besaran ini dinyatakan dalarn satuan kkal/kg, kJ/kg, kkal/ml atau kJ/mI. Makin halus ukuran bahan bakar, makin cepat bahan tersebut terbakar dan makin mudah penakaran dan pengaturan dilakukan. Di samping itu, kelebihan udara yang diperlukan untuk pembakaran lebih kecil.
ini berarti temperatur menjadi lebih tinggi. Sebagai contoh penggunan kalor dari proses pembakaran secara langsung adalah : untuk memasak di dapur-dapur rumah tangga, instalasi pemanas, sedang contoh penggunaan kalor secara tidak langsung adalah : kalor diubah menjadi nergi mekanik, misalnya pada motor bakar ; kalor diubah menjadi energi listrik, misalnya pada pembangkit listrik tenaga diesel ; tenaga gas dan tenaga uap.
Pembakaran
Pembakaran adalah reaksi kimia yang cepat antara oksigen dan bahan yang dapat terbakar, disertai timbulnya cahaya dan menghasilkan kalor. Pembakaran spontan adalah pembakaran dimana bahan mengalami oksidasi perlahanlahan sehingga kalor yang dihasilkan tidak dilepaskan, akan tetapi dipakai untuk menaikkan suhu bahan secara pelan-pelan sampai mencapai suhu nyala.
Pembakaran sempurna adalah pembakaran dimana semua konstituen yang dapat terbakar di dalam bahan bakar membentuk gas CO2, air (= H2O), dan gas SO2, sehingga tak ada lagi bahan yang dapat terbakar tersisa.
Macam-macam Bahan Bakar
Bahan bakar fosil, seperti: batubara, minyak bumi, dan gas bumi.
Bahan bakar nuklir, seperti: uranium dan plutonium. Pada bahan bakar nuklir, kalor diperoleh dari hasil reaksi rantai
Bahan bakar lain, seperti: sisa tumbuh-tumbuhan, minyak nabati, minyak hewani.
(022)
Sabun dan detergen mempunyai kemampuan yang sama yaitu kemampuan membersihkan. Sabun dan detergen memiliki struktur yang mirip dan memiliki bagian yang bersifat polar dan non polar. Kemampuan membersihkan dari sabun tergantung dari panjang rantai karbon. Semakin panjang rantai karbon, semakin besar kemampuan membersihkannya. Bahan dasar utama pembuatan sabun adalah minyak kelapa.
Detergen yang dipasarkan memiliki susunan yang lebih kompleks. Karena berisi bahan-bahan kimia lainnya yang ditambahkan sebagai senyawa yang memiliki kemampuan sebagai pembersih. Bahan utama yang aktif biasa disebut surfaktan. Ibu-ibu rumah tangga biasanya lebih menyukai menggunakan detergen daripada sabun. Nah, apa yang menyebabkan detergen lebih banyak digunakan?
1. Detergen lebih banyak buihnya daripada sabun yang sukar membuih.
2. Sabun menyebabkan scum (endapan yang tak larut) bila digunakan untuk mencuci dengan air sadah. Ion Ca2+ dan Mg2+ dalam air sadah bereaksi dengan molekul sabun dan membentuk scum. Scum juga menempel pada pakaian sehingga dibutuhkan lebih banyak sabun untuk mencuci.
3. Sabun bereaksi dengan asam yang berasal dari prespiration dan membentuk asam lain yang tidak
larut yang akhirnya mengurangu kemampuan membersihnya.
Bahan-bahan tambahan lain dalam detergen misalnya pemutih ( mis natrium hipoklorit, NaClO), pengemulsi (mis, karboksimetilselulosa), dan natrium tripolifosfat, Na5P3O10. Penambahan natrium polifosfat untuk mencegah pembentukan scum, menjaga agar pH mejadi tinggi, dan sebagai bahan pengisi agar biaya produksi menjadi lebih murah.
Belerang dioksida merupakan gas berbau yang sangat menyengat. Gas ini dapat bereaksi dengan oksigen, amoniak, dan dengan uap air membentuk embun asam sulfat. Sumber belerang dioksida terbesar berasal dari letusan gunung berapi dan oksidasi gas H2S. Selain itu, juga berasal dari proses pembakaran bahan bakar pada kendaraan, proses pembakaran minyak bumi dan batubara. Pada letusan gunung Merapi lebih banyak mengandung belerang dioksida daripada gunung Bromo karena letak gunung Bromo yang jauh lebih tinggi dimana jumlah oksigen semakin sedikit sehingga gas SO2 yang terbentuk tidak sepekat gunung Merapi.
Gb.1. Gunung Merapi
Gb.2. Gunung Bromo
Beberapa akibat adanya gas SO2 ini yaitu :
1. Menyebabkan iritasi pada mata dan khususnya saluran pernapasan.
Reaksi kimia yang terjadi dalam tubuh jika menghirup gas SO2 :
SO2 + H2O àH2SO4
Dari reaksi tersebut, akan dihasilkan asam sulfat dan berlanjut dengan jaringan tubuh lainnya yang akan menyebabkan dehidrasi. Bila tenggorakan dalam keadaan lembab, maka SO2 tidak akan sampai paru-paru. Namun, jika banyak terhirup tentu akan menerobos hingga paru-paru khususnya alveolus dan akan menyebabkan ISPA bahkan kematian. Tubuh kita memiliki pertahanan diri, misalnya di hidung dan tenggorokan terdapat gerakan peristaltik dan terdapat lendir yang bersifat basa yang akan mengeluarkan benda asing seperti gas SO2 berupa dahak.
2. Menyebabkan korosi pada logam dan bahan bangunan
3. menyebabkan daun tanaman mengalami klorosis
Gas SO2 juga memiliki manfaat dalam bidang pertanian. Berikut reaksi oksidasi H2S :
2H2S + 3 O2à 2 SO2 + 2 H2O
Gas H2S diperoleh dari bakteri anaerob yang membusuk. Dalam pertanian, gas SO2 yang terbentuk akan bereaksi dengan uap air membentuk asam sulfat. Reaksi ini sama dengan yang terjadi dalam tubuh. Jika terdapat ion kalium K+, maka akan terbentuk kalium sulfat yang merupakan pupuk yang baik bagi tanaman.
K+ + SO42-à K2SO4
Sebelum menanam biasanya para petani membajak tanah, tahukan Anda kenapa petani melakukan itu dilihat dari segi kimianya? Selain untuk menggemburkan tanah, juga agar ada oksigen yang masuk melalui rongga-rongga tanah dan menghasilkan SO2 yang bermanfaat sebagai pupuk alami. SO2 juga dapat bereaksi dengan amoniak membentuk amoniak sulfat yang juga merupakan pupuk yang baik.
Unsur kimia, atau hanya disebut unsur, adalah zat kimia yang tak dapat dibagi lagi menjadi zat yang lebih kecil, atau tak dapat diubah menjadi zat kimia lain dengan menggunakan metode kimia biasa. Partikel terkecil dari unsur adalah atom. Sebuah atom terdiri atas inti atom (nukleus) dan dikelilingi oleh elektron. Inti atom terdiri atas sejumlahprotondan neutron. Hingga saat ini diketahui terdapat 116 unsur di dunia.
Daftar unsur dapat dinyatakan berdasarkan nama, simbol, atau nomor atom. Dalam tabel periodik, disajikan pula pengelompokan unsur-unsur yang memiliki sifat-sifat kimia yang sama.
Penamaan unsur telah jauh sebelum adanya teori atom suatu zat, meski pada waktu itu belum diketahui mana yang merupakan unsur, dan mana yang merupakan senyawa. Ketika teori atom berkembang, nama-nama unsur yang telah digunakan pada masa lampau tetap dipakai. Misalnya, unsur “cuprum” dalam Bahasa Inggris dikenal dengan copper, dan dalam BahasaIndonesiadikenal dengan istilah tembaga. Contoh lain, dalam Bahasa Jerman “Wasserstoff” berarti “hidrogen”, dan “Sauerstoff” berarti “oksigen”.
Nama resmi dari unsur kimia ditentukan oleh organisasi IUPAC. Menurut IUPAC, nama unsur tidak diawali dengan huruf kapital, kecuali berada di awal kalimat. Dalam paruh akhir abad ke-20, banyak laboratorium mampu menciptakan unsur baru yang memiliki tingkat peluruhan cukup tinggi untuk dijual atau disimpan. Nama-nama unsur baru ini ditetapkan pula oleh IUPAC, dan umumnya mengadopsi nama yang dipilih oleh penemu unsur tersebut. Hal ini dapat menimbulkan kontroversi grup riset mana yang asli menemukan unsur tersebut, dan penundaan penamaan unsur dalam waktu yang lama (lihat kontroversi penamaan unsur).
Sebelum kimia menjadi bidang ilmu, ahli alkemi telah menentukan simbol-simbol baik untuk logam maupun senyawa umum lainnya. Mereka menggunakan singkatan dalam diagram atau prosedur; dan tanpa konsep mengenai suatu atom bergabung untuk membentuk molekul. Dengan perkembangan teori zat, John Dalton memperkenalkan simbol-simbol yang lebih sederhana, didasarkan oleh lingkaran, yang digunakan untuk menggambarkan molekul.
Sistem yang saat ini digunakan diperkenalkan oleh Berzelius. Dalam sistem tipografi tersebut, simbol kimia yang digunakan adalah singkatan dari nama Latin (karena waktu itu Bahasa Latin merupakan bahasa sains); misalnya Fe adalah simbol untuk unsur ferrum (besi), Cu adalah simbol untuk unsur cuprum (tembaga), Hg adalah simbol untuk unsur hydrargyrum (raksa), dan sebagainya.
Simbol kimia digunakan secara internasional, meski nama-nama unsur diterjemahkan antarbahasa. Huruf pertama simbol kimia ditulis dalam huruf kapital, sedangkan huruf selanjutnya (jika ada) ditulis dalam huruf kecil.
· Unsur kimia yang berasal dari nama orang.
bohrium (Bh, 107) - Niels Bohr kurium (Cm, 96) - Pierre dan Marie Curie einsteinium (Es, 99) - Albert Einstein fermium (Fm, 100) - Enrico Fermi galium (Ga, 31) - meskipun dinamai setelah gallia (Bahasa Latin untuk Perancis), penemu logam ini Lecoq de Boisbaudran merujuk pada namanya. lecoq (ayam jantan) dalam Bahasa Latin adalah gallus. hahnium (105) - Otto Hahn. Nama unsur ini ditolak oleh IUPAC. Lihat Kontroversi penamaan unsur kimia lawrencium (Lr, 103) -ErnestLawrence meitnerium (Mt, 109) - Lise Meitner mendelevium (Md, 101) - Dmitri Mendeleev nobelium (No, 102) - Alfred Nobel roentgenium (Rg, 111) - Wilhelm Roentgen rutherfordium (Rf, 104) -ErnestRutherford seaborgium (Sg, 106) - Glenn T. Seaborg Berasal dari karakter mitos
niobium (Nb, 41) - Niobe, tokoh perempuan dalam mitologi Yunani prometium (Pm, 61) - Prometheus, Titan dalam mitologi Yunani tantalum (Ta, 73) - Tantalus, dari mitologi Yunani torium (Th, 90) - Thor, dari mitologi bangsa Norwergia titanium(Ti, 22) - Titan, dari mitologi Yunani vanadium (Va, 23) - Vanadis (Freya), dari mitologi Skandinavia Banyak unsur kimia yang dinamai setelah nama obyek astronomis, dimana berasal dari mitos Yunani atau Romawi. Lihat Unsur kimia yang berasal dari nama tempat.
Catatan:
Gadolinium (Gd, 64) dinamai darimineralgadolinit, berasal dari ahli kimia dan geolog Finlandia Johan Gadolin. Samarium(Sm, 62) dinamai darimineralsamarskit, berasal dari petugas tambang Rusia Kolonel Samarski Unsur kimia yang berasal dari nama tempat
· Berikut adalah daftar unsur kimia yang namanya berasal dari nama tempat. amerisium - Amerika berkelium - kota Berkeley,California, dimana terdapat University ofCalifornia kalifornium - negara bagian California dan University of California, Berkeley tembaga (cuprum) kemungkinan dinamai setelah Siprus darmstadtium - Darmstadt, Jerman dubnium - Dubna, Rusia erbium - Ytterby, Swedia europium - Eropa fransium - Perancis galium - gallia, Bahasa Latin untuk Perancis. germanium - Jerman hafnium - hafnia, Bahaa Latin untuk Kopenhagen hassium - Hesse, Jerman holmium - holmia, Bahasa Latin untuk Stockholm lutetium - lutetia, Bahasa Latin untuk Paris magnesium- Prefektur Magnesia di Thessaly, Yunani polonium - Polandia rhenium - rhenus, Bahasa Latin untuk Rhine ruthenium - Ruthenia skandium - scandia, Bahasa Latin untuk Skandinavia strontium - Strontian, Skotlandia terbium - Ytterby, Swedia tulium - Thule, pulau mitos di utara Eropa, kemungkinan Skandinavia iterbium - Ytterby, Swedia itrium - Ytterby, Swedia Catatan: Kota Ytterby di Swedia diabadikan dalam empat nama unsur: Erbium, Terbium, Iterbium dan Itrium.
Di malam hari, di sekitar kebun atau semak yang gelap, ada kalanya kita melihat cahaya berpendar kuning atau hijau seperti lampu. Cahaya sekecil potongan kuku jari manis tersebut melayang-layang di atas tanah. Itulah kunang-kunang yang dalam bahasa Inggris disebut ”firefly”. Makhluk ini termasuk sejenis serangga bercahaya dari kelompok kumbang(Coleoptera-Lampyridae).
Tampak oleh manusia, cahaya kunang-kunang layaknya kerlipan lampu kecil yang biasa saja. Namun, penelitian mengungkap, ternyata ini adalah komunikasi dengan irama kerlipan tertentu, menyerupai sandi Morse yang dipakai manusia dalam telegram. Pakar biologi menemukan, cahaya yang dikeluarkan sang kumbang berperan dalam menemukan pasangan kawin. Saat usia kawin tiba, sang jantan mencari pasangan betinanya dengan memancarkan cahaya berkerlip. Kunang-kunang betina di sekitar yang melihatnya akan mengeluarkan cahayanya untuk menjawab sang jantan. Sang betina seolah memberitahu, ”saya di sini!” Dengan jawaban ini, sang jantan mengirimkan sinyal cahaya berikutnya dengan posisi semakin mengarah ke betina. Betina pun akan menjawab lagi, dan seterusnya, seolah saling bersahutan hingga akhirnya pasangan itu bertemu untuk kawin.
Bagi kunang-kunang kelompok Photuris, cahaya mereka berperan pula dalam perburuan. Betina jenis ini dapat meniru kerlipan sinyal cahaya yang dipancarkan betina jenis lain, misalnya Photuris. Dengan sinyal cahaya palsu ini, kunang-kunang jantan jenis Photuris pun terjebak dan dimakan oleh Photuris betina.
Cahaya kunang-kunang berperan pula sebagai tanda peringatan, untuk memperingatkan antar-sesama jenisnya tentang ancaman bahaya, maupun peringatan bagi serangga dan burung pemangsa agar tidak memakannya. Sebab, zat pemicu pembentukan cahaya kunang-kunang berasa pahit. Kalaupun ada serangga pemangsa yang nekad, mereka biasanya memakan tubuh kunang-kunang dari bagian kepala, terus hingga ke bagian belakang, kecuali bagian perut yang tidak dimakannya.
Mengapa kunang-kunang bisa membawa ‘lampu’ ke sana kemari tanpa kepanasan? Para peneliti tertarik akan fenomena tersebut. Karena, cahaya bola lampu listrik yang dikenal selama ini bila menyala maka lama-kelamaan akan memanas. Dilihat dari efisiensi energi, bola lampu listrik temuan Edison hanya mampu menghasilkan cahaya sekitar 10% dari seluruh energi listrik yang dialirkan, sebagian besar sisanya berubah menjadi panas. Ini menyebabkan cahaya lampu listrik panas. Sebaliknya, organ penghasil cahaya dalam tubuh kunang-kunang melepaskan sekitar 100% energi berupa cahaya. Ini menjadikan cahayanya dingin. Bayangkan jika cahaya kunang-kunang panas mirip lampu pijar, mereka mungkin akan terbakar dan mati. Selain bersinar, lampu listrik buatan manusia memancarkan energi panas yang besar. Sebaliknya, reaksi kimia dalam tubuh kunang-kunang melepaskan sekitar 100% energi berupa cahaya.
Untuk menjadi bentuknya yang sekarang, lampu pijar harus melalui proses penelitian panjang, yaitu 50 tahun lebih. Perkembangan bola lampu listrik dimulai dari sejak Sir Humprey Davy di tahun 1811. Thomas Alva Edison berhasil mengembangkannya menjadi bola lampu listrik di tahun 1878. Saat itu Edison mengirim orang ke berbagai penjuru dunia untuk mencari bahan terbaik sebagai kawat pijar (”filamen”) bola lampu. Ia mencoba tak kurang dari 6000 bahan kawat atau serat, termasuk dari tumbuhan seperti bambu, sebelum akhirnya ditemukan filamen awet yang tidak mudah terbakar dalam bola kaca tak-beroksigen. Edison-lah yang lalu membidani berdirinya perusahaan Edison General Electric, yang kini menjadi raksasa dunia:General Electric.
Begitulah, sejak Thomas Edison hingga kini, tak ada teknologi lampu listrik yang menyamai lampu kunang-kunang yang dingin. Diperlukan kecerdasan dan kerja keras banyak orang untuk menemukan bola lampu listrik terbaik. Lalu kecerdasan siapakah yang menciptakan cahaya dingin kunang-kunang? Mungkinkah kunang-kunang sendiri yang melakukan penelitian, mencoba-coba ribuan zat kimia, dan akhirnya menemukan sendiri lampu hebatnya? Mustahil, sebab ia makhluk tak berakal. Lagi pula, kunang-kunang dan cahayanya harus sudah ada sejak pertama kali ia diciptakan. Sebab, tanpa cahayanya, kunang-kunang takkan mampu berkembang biak dan sudah punah dari dulu. Semua ini mengarahkan kita pada kesimpulan: kunang-kunang dan cahayanya bukanlah terbentuk setahap demi setahap dengan sendirinya, melalui peristiwa alamiah belaka, dan tanpa penciptaan cerdas sengaja. Sedari awal, kumbang bercahaya ini mestilah diciptakan secara sempurna, lengkap dengan cahayanya oleh Pencipta Mahacerdas. Dialah Allah, sebaik-baik Pencipta.
Saklar Berukuran Molekul
Kunang-kunang memancarkan cahaya tidak terus-menerus, melainkan berkerlap-kerlip atau pergantian antara menyala dan padam. Ini berarti ada mekanisme tertentu dalam tubuhnya yang berperan menyalakan dan mematikan cahaya, ibarat tombol atau saklar lampu listrik yang menyambung dan memutus arus listrik yang mengalir ke bola lampu tersebut. Saklar ‘lampu kunang-kunang’ telah lama menjadi teka-teki bagi ilmuwan. Namun, beberapa tahun lalu, Barry Trimmer dan timnya dari Tufts Univeristy, Amerika Serikat, melaporkan temuannya tentang saklar kunang-kunang dalam jurnal ilmiah terkemuka, Science. Barry Trimmer berkata: "Kita telah mengetahui segi kimia yang menjadikan kunang-kunang bercahaya, tapi kita kini mendapatkan jawaban dari teka-teki yang selama ini tak-terjawab yang menjelaskan bagaimana mereka mampu menghidupkan dan mematikan saklarnya.” (BBC News, Sci/Tech, 28 Juni 2001).
Saklar berukuran molekul ini ternyata adalah zat kimia Nitrit Oksida (NO) yang dihasilkan dalam tubuh kunang-kunang. Dalam penelitian itu, kunang-kunang yang ditempatkan di kotak kecil tertutup dan diberi zat NO ternyata memancarkan cahaya terus-menerus tanpa terputus-putus. Nitrit Oksida juga ada pada tubuh manusia, dan berperan menjaga tekanan darah dengan melebarkan pembuluh darah, membantu sistem kekebalan tubuh menghadapi kuman penyakit, dan menghantarkan sinyal antar-sel saraf otak.
Detektor Bakteri dan Sel Kanker
Cahaya kunang-kunang kini dipakai dalam teknologi pendeteksian kumanmematikan, seperti E. coli atau legionella, dalam kolam renang dan tempat pemandian. E coli adalah bakteri penyebab penyakit saluran pencernaan manusia, sedangkan bakteri legionella merupakan bakteri penyebab penyakit paru-paru (sejenis pneumonia) dengan tingkat kematian penderita 5-15%. Kehadiran kuman tersebut di kolam renang tentunya tidak diinginkan. Para pakar dari Biotrace International telah berhasil membuat perangkat yang dapat mengenali keberadaan kuman-kuman tersebut dalam hitungan detik; lebih baik daripada cara lama yang memakan waktu berhari-hari. Alat ini bekerja menggunakan enzim luciferase kunang-kunang, yang akan menghasilkan cahaya ketika mengenai kuman bakteri tersebut. Jumlah bakteri yang ada pun dapat ditentukan berdasarkan kekuatan cahaya yang dihasilkan. Penggunaan alat ini telah merambah industri makanan, dan sekitar 15 juta paket alat tersebut telah terjual, demikian menurut BBC News, 9 Mei 2003.
Dua tahun lalu, meski baru tahap uji pada tikus, hasil kerja peneliti University of California, at Los Angeles (UCLA), Amerika Serikat, menemukan bahwa zat kimia yang menjadikan kunang-kunang bercahaya mungkin dapat membantu dokter mengetahui penyebaran kanker prostat sehingga dapat melakukan pengobatan langsung ke arah sasaran. Teknik rekayasa genetika digunakan untuk mengirim gen-gen zat kimia penghasil cahaya kunang-kunang langsung ke sel-sel kanker pada tikus percobaan. Setelah tiga minggu, kamera pencitra berhasil mengetahui sel-sel kanker pada sum-sum tulang belakang dan paru-paru karena cahaya kunang-kunang yang dipancarkan sel tersebut. Dr. Lily Wu, asisten profesor di UCLA, berkata: "Sekali Anda mengetahui di mana kanker itu berada, Anda mendapatkan pegangan untuk mengobatinya. Ini jauh lebih baik daripada mengobati keseluruhan tubuh dengan pengobatan kimia. Dengan melekatkan cahaya pada sel-sel kanker, kita dapat berkata, ‘nah, itu dia di sana’, dan kemudian membidiknya.” (BBC, Health, 22 Juli 2002). Kelebihan cara ini adalah, meskipun cahaya yang dihasilkan redup dan berada di dalam tubuh, namun masih bisa dideteksi dari luar menggunakan perangkat sensor tercanggih.
Dr. Theodossiss Theodossiou, dokter dari National Medical Laser Center Univeristy College, London juga menggunakan teknologi pencahayaan kunang-kunang dalam mengembangkan terapi fotodinamika. Teknik ini berupaya menghancurkan sel kanker dari dalam tubuh dengan menyisipkan gen yang akan menjadi sumber cahaya ke sel kanker itu sendiri. Setelah bercahaya layaknya kunang-kunang, sel kanker dipicu untuk menghasilkan zat racun yang kemudian memaksa sel kanker itu menghancurkan dirinya sendiri.
Para peneliti juga terilhami menggunakan teknologi pencahayaan kunang-kunang untuk berbagai hal, termasuk untuk memantau baik tidaknya teknik pengobatan baru bekerja. Di Michigan University, Amerika Serikat, dilaporkan bahwa teknologi ini dapat dipakai untuk mempercepat pengujian obat baru untuk penyakit seperti kanker, stroke, AIDS, kelainan kekebalan tubuh, penyakit darah, kerusakan akibat serangan jantung, penyakit karena kerusakan saraf, dan aneka kelainan lain yang memerlukan pembunuhan sel oleh obat, atau untuk menghentikan kematian sel. Teknik ini juga dapat dipakai untuk memonitor berbagai proses yang terjadi di tingkat sel.
Atmosfir merupakan lapisan udara yang menyelubungi bumi. Keberadaan udara dalam lapisan atmosfir sangatlah penting bagi kehidupan manusia dan mahluk hidup lainnya untuk bernafas. Manusia dapat bertahan sampai satu hari tanpa air di daerah gurun yang paling panas, tetapi tanpa udara manusia hanya bertahan beberapa menit saja. Pada skala yang lebih luas, atmosfir berfungsi sebagai payung atau pelindung kehidupan di bumi dari radiasi matahari yang kuat pada siang hari dan mencegah hilangnya panas ke ruang angkasa pada malam hari. Atmosfir juga merupakan penghambat benda-benda angkasa yang bergerak melaluinya, sehingga sebagian meteor yang melalui atmosfir akan menjadi panas dan hancur
sebelum mencapai bumi.
Atmosfir sebagai lapisan pelindung bumi memiliki beberapa sifat berikut:
1) Tidak memiliki warna, tidak berbau, dan tidak memiliki wujud, hanya bisa dirasakan oleh indra perasa kita
dalam bentuk angin.
2) Memiliki berat sehingga dapat menyebabkan tekanan.
3) Memiliki sifat dinamis dan elastis yang dapat mengembang dan mengerut.
Ada unsur apa saja di dalam udara di sekitar kita? Atmosfir merupakan lapisan udara yang terdiri atas banyak unsur gas, seperti nitrogen (N2), oksigen (O2), argon (Ar), dan karbondioksida (CO2) sebagai unsur utama dan unsure lainnya seperti Neon (Ne), Helium (He), Ozon (O3), Hidrogen (H2), Krypton (Kr), Metana (CH4), dan Xenon (Xe). Selain itu, terkandung pula uap air dan partikel lain seperti debu dan garam-garaman yang kita sebut aerosol. Udara di permukaan bumi yang mengandung uap air disebut udara lembab, sedangkan jika tidak mengandung uap air disebut udara kering.
Gambar 1. Tabel Komposisi Udara Kering
Unsur kandungan nitrogen dan oksigen adalah yang paling banyak yaitu mencapai 99,03%. Selebihnya dalam jumlah kecil adalah argon, karbondioksida, ozon, dan lain-lain. Unsur-unsur gas dalam udara sangat bermanfaat bagi kehidupan makhluk hidup. Nitrogen sangat bermanfaat bagi kehidupan karena dibutuhkan oleh tumbuhan yang berbintil-akar (seperti akar tanaman kedelai) dan beberapa jenis ganggang. Dalam bintil-bintil akar terdapat bakteri yang hidup bersimbiosis dengan tumbuhan inangnya. Bakteri itu akan menambat (menangkap) nitrogen bebas dari udara menjadi nitrat. Setelah menjadi nitrat, barulah diserap oleh tumbuhan untuk keperluan sintesis protein melalui proses metabolisme. Tumbuhan yang mengikat nitrit kaya akan protein dan tentu saja dibutuhkan untuk menenuhi protein nabati bagi manusia.
Manfaat oksigen sangat jelas yaitu untuk bernafas makhluk hidup yang bernafas dengan paru-paru termasuk manusia. Manfaat karbon dioksida adalah membantu proses fotosintesa tanaman yang berhijau daun untuk menghasilkan zat karbohidrat yang ditampung pada buah tanaman atau pada bagian tanaman lainnya (pada batang dan akar/umbi). Unsur ozon juga sangat bermanfaat. Menipisnya unsur ozon di atmosfer disebut kebocoran lapisan ozon. Lapisan ozon merupakan unsur udara pada ketinggian 15 – 35 km di atas permukaan bumi.
Ozon adalah gas yang molekulnya terdiri atas tiga atom oksigen (O3). Pembentukan ozon adalah dari oksigen (O2) yang pecah akibat radiasi ultraviolet menjadi atom oksigen. Atom oksigen hasil belahan itu masing-masing akan bertumbukan dan membentuk lapisan ozon (O3). Kebocoran ozon adalah jika salah satu dari tiga unsur atom oksigen itu bukan lagi dari unsur oksigen, tetapi misalnya oleh suatu zat pencemar (polutan) seperti klorofluorokarbon (CFC). Uap air dalam udara tidak dikatakan sebagai gas udara, karena uap air bukan gas tetapi butiran air yang ukurannya sangat kecil. Uap air (H2O) merupakan salah satu unsur penting dalam atmosfer, yaitu dalam proses cuaca atau iklim yang dapat merubah fase (wujud) menjadi fase cair, atau fase padat melalui kondensasi dan deposisi. Perubahan fase air, dilukiskan pada gambar 2.
Gambar 2. Perubahan Fase Air.
Uap air merupakan senyawa kimia udara yang tersedia dalam jumlah besar, tersusun dari dua bagian hidrogen (H2) dan satu bagian oksigen (O). Uap air masuk ke dalam udara melalui proses evaporasi dan transpirasi (atau digabungkan menjadi istilah evapotranspirasi). Evaporasi adalah penguapan air yang berada di lautan, danau, sungai, dan massa air lainnya, sedangkan transpirasi adalah penguapan (perpindahan) air yang terkandung dalam tumbuh-tumbuhan ke udara. Uap air akan hilang dari udara jika ia mengalami kondensasi menjadi titik-titik air dan turun sebagai hujan. Selain unsur gas dan uap air, lapisan udara juga memiliki unsur aerosol yang jumlahnya tidak tetap.
Aerosol adalah partikel-partikel debu, garam laut, sulfat, atau nitrat yang berada dan melayang-layang di udara. Aerosol dapat berasal dari letusan gunungapi, pembakaran bahan bakar minyak dari kendaraan bermotor atau industri, deburan gelombang pecah di pantai, spora tumbuhan, bakteri, virus flu, dan lain-lain.
Atmosfer selalu dikotori oleh debu. Debu adalah istilah yang dipakai untuk benda yang sangat kecil sehingga tidak tampak kecuali dengan mikroskop. Jumlah debu berubah-ubah tergantung pada tempat. Sumber debu beraneka ragam, yaitu asap, abu vulkanik, pembakaran bahan bakar, kebakaran hutan, dan smog. Smog singkatan dari smoke and fog adalah kabut tebal yang sering dijumpai di daerah industri yang lembab. Debu dapat menyerap, memantulkan, dan menghamburkan radiasi matahari. Debu atmosfirik dapat disapu turun ke permukaan bumi oleh curah hujan, tetapi kemudian atmosfir dapat terisi partikel debu kembali. Debu atmosfir adalah kotoran yang terdapat di atmosfir.
Kita tahu, udara adalah faktor pendukung utama kehidupan manusia di bumi. Dan komponen penyusun udara yang paling penting adalah oksigen. Ya, oksigen yang kita hidup dan mengalir dalam darah kita.Tahukah anda, oksigen ternyata hanya 21% dari keseluruhan atmosfer bumi. Komposisi terbesar adalah gas nitrogen yang kadarnya mencapai 77%. Sedangkan yang 1% adalah gas-gas penyusun lainnya. Mengapa Allah tidak memberikan lebih banyak oksigen kepada manusia di bumi?
Oksigen memang berperan amat penting bagi kehidupan di bumi. Gas ini terlibat dalam hampir semua reaksi kimia yang menghasilkan energi yang diperlukan oleh makhluk hidup tingkat tinggi seperti manusia. Namun Allah telah menentukan kadar oksigen dalam udara yang kita hirup dengan sangat tepat.
Mengapa? Hal ini dijelaskan oleh seorang profesor mikrobiologi terkenal, Michael Denton dalam bukunya, Nature’s Destiny : How the Laws of Biology Reveal Purpose in the Universe, bahwa oksigen adalah unsur yang sangat mudah bereaksi. Bahkan kandungan oksigen di atmosfer yang sekarang, yakni 21% sangatlah mendekati ambang batas yang aman bagi kehidupan pada suhu lingkungan. Kemungkinan terjadinya kebakaran hutan meningkat sebesar 70% untuk setiap kenaikan 1% kandungan oksigen dalam atmosfer.
Jika saja kadar oksigen di udara bertambah, niscaya bumi akan mudah terbakar. Tingginya kadar oksigen ini akan lebih memudahkan munculnya nyala api dan peristiwa pembakaran daripada biasanya. Akibatnya, percikan api kecil saja sudah mampu memicu kebakaran besar. Kadar oksigen di atmosfer tidak bertambah dan tidak berkurang. Ini adalah hasil daur ulang yang amat luar biasa yang melibatkan manusia, hewan dan tumbuh-tumbuhan. Manusia dan hewan terus menerus menggunakan gas oksigen dan mengeluarkan gas karbondioksida. Sebaliknya, tumbuhan mengambil karbondioksida untuk proses fotosintesis, dan melepaskan oksigen. Tumbuhan membebaskan jutaan ton oksigen ke atmosfer setiap harinya. Dengan adanya serangkaian peristiwa ini, kehidupan pun dapat terus berlanjut.
Sungguh sebuah tata keseimbangan yang sangat sempurna. Keseimbangan yang dirancang tanpa cacat. Inilah ilmu Allah yang Maha Sempurna, sang pencipta bumi dan segala isinya. (Ar-Risalah, Vol. IX, Oktober 2009)
Pria ini lahir di Surakarta (Jawa Tengah) pada 13 Maret 1946. Sejak kecil gemar mengamati dan meneliti. Pada suatu pagi, ia memperhatikan ibunya yang sedang memasak. Diperhatikannya, bila sayur yang dimasak ibunya terlalu asin maka ibunya akan menambahkan kentang ke dalam sayur itu. Tersimpul dalam pikirannya, ternyata kentang bisa mengurangi rasa asin. Lalu ia mencoba membuat sendiri sari kentang yang kemudian ia pakai untuk mengurangi rasa asin. Ternyata keasinan tidak berkurang. Perhatiannya beralih pada pati kentang yang digunakan untuk membuat sari kentang tadi. Maka kemudian tepung pati kentang dicobanya, ternyata berhasil.
Adalah suatu budaya yang lazim, para lelaki di lingkungannya memelihara burung perkutut. Setiap sangkar burung biasanya memiliki tempat air minum dan biasanya diberi tumbuhan patah tulang (Eforbia ferocalli). Hal ini menarik perhatiannya. Kemudian ia mengetahui bahwa pemberian jenis tumbuhan tsb ternyata dapat mencegah timbulnya bau akibat kontaminasi air dan makanan burung. Ia tidak berhenti sampai di situ. Ia pun mencoba dengan berbagai tumbuhan lainnya. Jelaslah, ia sudah memiliki bakat dan perhatian untuk menjadi inovator.
Pendidikan yang dijalani mengantarnya sampai ke jenjang perguruan tinggi, yaitu Fakultas Farmasi Universitas Gadjah Mada. Di sini ia bertemu dengan seorang teman yang juga gemar meneliti. Temannya ini seorang perokok berat. Karena uang sakunya tak mencukupi, terpaksa kadangkala mengkonsumsi tembakau bekas puntung rokok yang harganya lebih murah. Tentu saja yang murah belum tentu nikmat. Itulah yang terjadi pada tembakau bekas itu. Namanya saja bekas, sehingga rasa bekas sukar hilang dari tembakau itu. Jadilah sepasang sahabat ini meneliti cara menghilangkan rasa bekas dari tembakau puntung rokok itu. Fakultas farmasi membuatnya mengerti kimia dan membukakan pintu untuk meneliti apapun. Tak kurang dari itu, ia jadi mengetahui hampir semua sifat dari senyawa kimia yang ada. Kalaupun ada yang belum sempat diketahuinya, itu adalah kimia polimer. Tetapi itu tidak mengurangi kreatifitasnya. Kali berikutnya, ia dihadapkan pada masalah pengadaan air.
Banyak masyarakat di Indonesia dihadapkan pada masalah pengadaan air. Banyak pula diantara mereka terpaksa menggunakan air permukaan seperti air rawa/gambut, sungai, telaga dan air genangan/kubangan. Ini biasanya terjadi di daerah Kalimantan, Riau, Papua, Bangka dan sebagainya. Penggunaan air yang demikian secara higienis tentu tidak layak. Selain masalah ketercemaran air oleh zat kimia dan jasad renik yang merugikan, air tersebut juga tidak jernih. Untuk menjernihkan air, cara yang biasa dipakai adalah menggunakan tawas dan kapur yang bisa mengendapkan kotoran pengeruh air. Tetapi masalahnya tidak semua air bisa dijernihkan dengan cara itu, misalnya air rawa/gambut yang berwarna coklat kemerahan. Lagipula tawas adalah bahan kimia yang tidak selalu tersedia di pedesaan Indonesia. Terlebih lagi kapur yang diperlukan untuk menurunkan kadar asam (pH) air rawa/gambut hingga layak guna.
Berangkat dari masalah yang ada itu, mulailah ia mencari kemungkinan penggunaan bahan lokal yang bisa digunakan. Inilah cara unik dari Djoko yang lulusan fakultas farmasi. Ia berimajinasi. Jadilah proses uji coba dan reaksi yang biasanya di laboratorium berpindah ke laboratorium imajinerdi otak Djoko. Ia cukup mengkhayalkan: bahan kimia ini yang sifatnya begini direaksikan dengan bahan kimia itu yang sifatnya begitu maka diperkirakan hasil reaksinya adalah anu. Setelah cukup yakin dengan imajinasinya itu, barulah ia melakukan percobaan reaksi yang sesungguhnya. Imajinasi ini tentunya ditunjang oleh pengetahuan yang memadai tentang sifat-sifat berbagai senyawa kimia yang diketahuinya semasa kuliah. Dengan cara demikian ia menghemat biaya yang biasanya diperlukan untuk pengadaan alat dan bahan percobaan.
Menurut Djoko, biasanya orang masih menggunakan tawas atau ferri klorida (FeCl3) untukmenjernihkan air. Memikirkan tentang penjernihan air membawanya kepada suatu logika. Logika ini menurut Djoko belum terpikirkan orang lain yang berkecimpung di masalah penjernihan dan pemurnian air. Yaitu bahwa pada dasarnya kekeruhan air disebabkan oleh senyawa kimia, karena itu penting sekali dipahami bentuk molekul senyawa tersebut untuk kemudian dicari gugus molekul yang bisa “diganggu”. Kalau gugus molekul itu bisa “diganggu” maka keseluruhan molekul senyawa akan goyah. Bila ini terjadi maka pengotor itu bisa dipisahkan dari air dan air menjadi jernih.
Dengan logika seperti itu, Djoko cukup optimis untuk mengatakan, “Sanggup menjernihkan air limbah apa saja kecuali limbah nuklir dan limbah polimer karena saya belum belajar tentang itu”. Penjernih air sebagai solusi, menurut pandangannya harus memenuhi syarat: mudah dan murah. Mudah berarti tidak diperlukan keahlian khusus dan prosedur yang rumit untuk melaksanakannya. Murah berarti biaya yang diperlukan relatif tidak mahal. Memang itulah kenyataannya. Djoko menjelaskan untuk menjernihkan air sebanyak 1 m3 (1.000 liter) dibutuhkan 2 gram formula penjernih temuannya. Bandingkan dengan pemakaian 200 gram air kapur yang diperlukan untuk mengolah air gambut sebanyak jumlah yang sama.
Tidak hanya formula penjernih, tetapi Djoko juga telah merancang alat yang digunakan untuk menjernihkan air. Alat tersebut berupa tabung atau pipa pencampur terbuat dari bahan PVC atau paralon sepanjang + 50 cm dengan tiga lobang yang diberi tiga selang plastik. Ketiga selang tersebut nantinya masing-masing untuk dihubungkan dengan larutan formula penjernih, larutan tawas dan larutan kaporit sebagai disinfektan bila diperlukan. (Erwan R)
Sumber: Majalah Zaitun Khatulistiwa, Agustus 2005.
Many people don't realize, myself included, that conventional chemistry doesn't address the toxicity of chemicals. Ask a chemist with a Ph.D for a definition of mercuric sulfide and he or she will be able to tell you everything about that chemical. The atoms that form the molecule; the molecular structure of the chemical, the boiling point, freezing point, and much more. But ask the same specialist how toxic is mercuric sulfide and chances are, he or she is clueless.
Industrial chemicals in our daily lives come from detergents, soaps, lotions, cosmetics, aftershave, nail polish, fabric softeners, stain resistant upholstery, flame retardant interior furnishings, wrinkle resistant clothes, pesticides, herbicides, drain cleaners, and in countless other consumer goods.
All the industrial chemicals in consumer goods were created in chemical labs designed to produce chemicals that are functional and convenient. Safety was not a priority in the search for emulsifiers, surfactants, solvents, degreasers, preservatives, coloring, fragrance holders, humectants, that can be mass produced cheaply, to be used in the design, manufacture, and disposal of all kinds of consumer goods.
Is there any wonder why we find ourselves surrounded by mutagenic, hormone-disrupting, carcinogenic industrial chemicals that show up in our urine and blood if we get ourselves biomonitored?
This is exactly why green chemistry, also known as sustainable chemistry, is a rising and extremely important field of study.
It focuses on and examines the toxic levels of chemicals in a way that traditional chemistry doesn't. Putting safety as a priority, Green chemistry designs products and processes that reduce or eliminate the use or production of hazardous substances. Green chemistry applies across the life cycle of a chemical product, including its design, manufacture, use, and disposal. In short, green chemistry nips toxicity at its very source: at the point of creation, and also at its end, the disposal of substances.
Green chemistry also works to reduce waste, eliminating costly end-of-the-pipe treatments, create safer products, reduce use of energy and resources, and improves competitiveness of chemical manufacturers and their customers.
This field of study has already shown great potential in producing practical applications. A case in point is the non-toxic, formeldehyde-free wood adhesive developed by Dr. Kaichang Li, who obtained the idea for such a glue after seeing how firmly mussels attach themselves to rock! The strong adhesive he created can be made from soy, corn, or canola oil, instead of petrochemicals.
For his breakthrough creation that is now used to make plywood and particle boards, he received the 2007 Green Chemistry award.
There is yet another example of how green chemistry produces eco-friendlier industrial chemicals.
