Ilmuan harus jujur

http://facebook.com/indonesiapustaka belerang –S-S- dari molekul tunggal dapat mengikat molekul hidrogen yang mengandung asam amino baru mengandung gugus-SH-. 1. Asam thioglikolat memutuskan ikatan disulfida, mereduksi menjadi gugus-SH- dan memisahkan untaian protein. 2. Menggelombangkan (mengeriting), mengubah orientasi untaian dari gugus-SH-. 3. Oksidator mengubah gugus-SH- yang berdekatan menjadi ikatan disulfida menghasilkan orientasi baru dari polimer. Proses permanent waving rambut menyangkut pemutusan ikatan –S-S- oleh reduktor menghasilkan gugus-SH-. Rambut yang sudah tidak teratur ditata kembali dengan alat pengeriting (rol rambut) dan ditambah oksidator seperti H2O2. Tujuannya untuk membentuk kembali ikatan –S-S- tetapi antara asam amino yang lain menghasilkan tatanan rambut yang baru. Menata rambut dengan cara ini adalah melalui proses kimia.k Kambing yang Cerdas 51

18 Kecelakaan pada Waktu Melakukan Eksperimen Senyawa NI3 Menurut literatur, senyawa NI3 dapat dibuat dengan cara mereaksikan I2 padat dan NH3(aq) pekat. NI3 padat, jika kering, adalah senyawa yang tidak stabil. Jika disentuh, NI3 yang kering akan meledak, menghasilkan uap I2 berwarna ungu. • NI yang telah saya buat disaring, lalu diletakkan pada kaca arloji. 3 • Setelah kira-kira setengah jam, kertas saring yang mengandung NI 3 diletakkan di atas papan yang terletak di meja praktikum. • NI disentuh dengan ujung tongkat yang panjangnya kurang lebih 1 m. 3 • Tidak meledak (jadi, NI 3 belum kering). • Setengah jam kemudian, saya ingin menyentuh NI 3 • Namun saya agak ceroboh, yaitu memegang tongkat di bagian tengah. • Terjadi dua ledakan, yaitu pada kertas saring dan di siku saya. Rupanya, http://facebook.com/indonesiapustaka ujung tongkat yang dipakai menyentuh NI3 yang tidak meledak masih mengandung NI3 yang saya sentuh dan tidak meledak. Ujung tongkat tadi, yang tidak digunakan untuk menyentuh NI3, yang menyentuh NI3 pada kertas saring. • Ledakan di siku saya menyebabkan kemeja saya berwarna cokelat. 52

htp://www.ab.ust.hk Di rumah, saya mencuci bagian kemeja yang berwarna cokelat dengan http://facebook.com/indonesiapustaka larutan natrium tiosulfat dalam larutan asam cuka. Eksperimen Fosfor (dalam pelarut karbon disulida) Eksperimen ini belum pernah diuji coba, tetapi saya langsung mendemonstrasikan di ruang kuliah ketika memberikan kuliah Kimia Anorganik, yang dihadiri kurang lebih 100 mahasiswa. • Pada permukaan gelas kimia 250 ml diletakkan kertas saring. • Kertas saring diberi satu tetes larutan fosfor dalam karbon disulfida. • Beberapa menit kemudian kertas saring menyala, terjadi ledakan kecil dalam gelas kimia, dan kertas saring yang menyala terlempar kira-kira 20 cm dari gelas kimia di atas meja kuliah yang masih baru. • Secara refleks, saya berusaha memadamkan nyala dengan tangan. • Apa yang terjadi? Nyala berpindah ke tangan saya. • Ada mahasiswa yang menjerit. • Dengan tenang, saya membuka keran air (untung sekali ada air). • Saya membiarkan air mengalir beberapa menit dan nyala pada tangan saya padam. • Tanpa disuruh seorang mahasiswa pergi ke Laboratorim Kimia Organik, mengambil asam pikarat. • Tangan saya yang bekas terbakar diberi asam pikarat. Seluruh telapak tangan dan jari tangan saya berwarna kuning. • Saya langsung ke rumah sakit. • Saya mengatakan pada dokter bahwa tangan saya terbakar karena fosfor dan temperatur nyala tidak tinggi (kurang dari 100 oC). • Untung bagian tangan yang terbakar tidak melepuh. • Setelah diberi obat, tangan saya dibalut. • Setelah kembali ke jurusan kimia, saya membuka kain pembalut. Saya tidak takut, tangan saya tidak melepuh, dan temperatur nyala tidak tinggi. Pada kuliah minggu berikut, saya mengulangi eksperimen ini, dan demo berhasil. Kambing yang Cerdas 53

Diduga Stroke Ringan Cerita ini tidak berkaitan dengan kecelakaan. Pada suatu pagi, setelah sarapan, ketika membaca koran, saya merasa keseimbangan saya agak terganggu. Dengan bantuan tetangga, saya dibawa ke dokter dan langsung diperiksa, di-CT scan, dan hasilnya tidak ditemukan kelainan pada otak. Kemudian saya dibawa ke ruang pasien dan diinfus. Keesokan harinya saya merasa sehat. Siangnya saya membaca koran, dan setelah satu botol larutan infus, saya minta agar slang infus dicabut. Saya minta perawat agar saya dapat membawa pulang botol infus. Tiga hari kemudian, saya diperbolehkan pulang. Kenang-kenangan apakah yang saya peroleh dari peristiwa sakitnya ini? Pada botol larutan infus yang saya bawa pulang terdapat etiket yang berisi tulisan: Each 1000 ml contains: Anhydrous Dextrose 37,50 g Sodium Chloride 2,25 g Water for injection qs Sodium 38,5 m Eq/l Chlorine 38,5 m Eq/l Osmolarity 285 m Osm/l Dalam botol ini tercantum m Eq dan m Osm, digunakan untuk menyatakan konsentrasi. Apakah cara ini sudah dikenal oleh para siswa dan mahasiswa yang pernah mempelajari ilmu kimia? Beberapa tahun sebelum saya masuk ke rumah sakit, saya telah menulis penuntun belajar kimia dasar: Kimia Larutan, terbitan Januari 1996. http://facebook.com/indonesiapustaka Pada halaman 15: b. Ekivalen Para dokter menyatakan komponen ionic darah dalam muatan ion- nya. Satuan yang digunakan adalah ekivalen (Eq). 54 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 1Eq = 1 mol muatan (+ atau -) 1 Eq Na+ = 1 mol Na+= 23 gram 1 Eq Mg2+ = ½ mol Mg2+= 12 gram 1 Eq HCO3- = 1 mol HCO3- = 61 gram Karena konsentrasi ion dalam darah sangat kecil, biasanya digunakan miliekivalen (m Eq). 1 Eq = 1.000 mEq Pada halaman 16: Tekanan osmotik larutan NaCl 0,10 M dua kali tekanan osmotik glukosa 0,1 M yang tidak terurai menjadi ion. Dalam NaCl 0,10 M terdapat 0,20 mol per liter larutan Na2SO4 0,10 M mengandung 0,30 mol ion (ion Na+ dan ion SO32-) per liter larutan. Para ahli di bidang biologi dan kedokteran menggunakan keosmolaran untuk menyatakan yang aktif secara osmotik. Jadi, larutan Na2SO4 0,10 M mempunyai keosmolaran 0,30 mol per liter larutan atau dinyatakan dengan 0,30 Osm (osmolar). Larutan 0,10 M Osm berarti keosmolarannya 0,10 mol partikel per liter larutan yang menyebabkan tekanan osmotik. Catatan: Keosmolaran dalam bahasa Inggris: Osmolarity.k Kambing yang Cerdas 55

http://facebook.com/indonesiapustaka 19 Kegagalan Eksperimen Kegagalan dalam melakukan eksperimen adalah hal yang biasa. Dari kegagalan, kita dapat mempelajari apa yang menyebabkan kesalahan tersebut. 1. Gagal Meluncurkan Roket Pada tahun 1960-an mahasiswa UGM berhasil meluncurkan roket. Mahasiswa Jurusan Mesin ITB ingin juga meluncurkan roket. Mereka berhasil membuat roket dan, menurut mereka, roket yang mereka buat tidak kalah dari roket buatan mahasiswa UGM. Peluncuran roket dilakukan di Batujajar. Acara ini dihadiri tamu-tamu, termasuk menteri dan Kepala Staf Angkatan Udara. Ketika semua tamu telah hadir, acara dimulai, dan peluncuran roket gagal. 2. Demo Kimia yang Gagal Saya mengalami dua kali kegagalan ketika melakukan demonstrasi kimia. 1) Pembuatan Dry Ice Pada tahun 1998, saya mengadakan demonstrasi kimia. Rombongan kami membawa alat antara lain tabung gas oksigen, tabung gas hidrogen, tabung gas amonia, dan tabung CO2 cair. 56

htp://www.lessignets.comDi hotel kami mempersiapkan demo, dengan mengalirkan CO2 ke dalam kantong yang dibuat dari terpal. Ketika keesokan harinya http://facebook.com/indonesiapustaka akan mendemonstrasikan pembuatan dry ice, di depan 4.000 penonton, ternyata gagal. Hal ini terjadi karena tekanan gas berkurang. Suatu taktik dalam demo ialah tidak mengatakan sebelumnya eksperimen yang akan dilakukan. Setelah dilakukan baru dapat dijelaskan zat- zat apa yang digunakan dan apa hasilnya. Segera saya melakukan eksperimen yang berikut dan berhasil. 2) Gagal demo di hadapan 1.000 orang di Aula Barat ITB Ternyata amonia pekat yang digunakan berasal dari botol amonia yang sudah digunakan. Karena melakukannya di Aula ITB, saya tidak mengecek lagi larutan yang digunakan. Biasanya untuk demo yang akan dihadiri misalnya 3.000 penonton, dilakukan geladi resik. Kegagalan Moissan Henry Moissan adalah seorang peneliti yang sangat tekun dan selalu menjaga kebersihan ruang laboratoriumnya. Setiap hari Sabtu, lantai papan laboratoriumnya diberi lilin. Pada suatu hari ia bertanya, “Siapa yang melakukan ini?” Setelah diamati ternyata beberapa tetes air berasal dari botol semprot Dr. Stock. Pada tanggal 26 Juni 1886, Moissan mengumumkan bahwa ia telah berhasil membuat gas klor dengan cara mengelektrolisis hidrogen fluorida. Moissan membuat luorida di Laboratoriumnya di Ecole de Pharmacie in Paris Kambing yang Cerdas 57

http://facebook.com/indonesiapustaka Akademi Ilmu Pengetahuan membentuk panitia yang terdiri atas J.H. Debray, Marcellin Berthelot, dan Edmond Fremy, untuk menginvestigasi penemuan Moissan. Di depan panitia dan tamu-tamu, ternyata eksperimen Moissan gagal. Apa yang menyebabkan kegagalan ini? Menurut penulis, dalam elektrolisis ini sebagai elektrolit ia menggunakan hanya hidrogen fluorida cair, tidak menambahkan kalium hidrogen fluorida. Keesokan harinya, ia menggunakan bahan-bahan yang baru, dan eksperimennya berhasil. Salah satu anggota panitia, Prof. Edmond Fremy, yang juga adalah gurunya, mendekati Moissan dan mengatakan, “Seorang profesor selalu gembira bila ia menyaksikan seorang mahasiswanya jauh lebih pintar.”k 58 Hiskia Achmad

20 Hari Ulang Tahun Kimia Siapa yang berulang tahun bulan ini? Setiap awal bulan, pada perkuliahan Kimia, untuk mengembangkan minat terhadap sejarah kimia diumumkan hari lahir tokoh-tokoh kimia pada bulan tersebut, dan dijelaskan secara singkat keahliannya dan sikap-sikap tokoh-tokoh tersebut yang perlu ditiru. http://facebook.com/indonesiapustaka • Robert Boyle 25 Januari 1672 • Dimitri Mendeleev 08 Februari 1834 • C.M. Hall 23 Februari 1886 • Linus Pauling 28 Februari 1901 • Joseph Priestly 13 Maret 1873 • Max Planck 23 April 1858 • F. Raoult 18 Mei 1830 • Pierre Curie 15 Mei 1859 • Avogadro 09 Juni 1776 • W. Nernst 25 Juni 1864 • Cannizzaro 15 Juli 1826 • Lothar Meyer 19 Agustus 1830 59

htp://www.9to5hdwallpapers.com • J.J. Berzelius 20 Agustus 1779 26 Agustus 1743 • Lavoisier 30 Agustus 1852 05 September 1768 • J Van’t Hoff 28 September 1887 22 September 1791 • John Dalton 30 September 1802 10 Oktober 1832 • Henri Moissan 23 Oktober 1875 23 November 1887 • Michael Faraday 07 November 1867 23 November 1887 • A.J. Ballard 09 Desember 1868 17 Desember 1778 • Le-Chatelier • G.N. Lewis • John van der Waals • Mme. Curie • Moseley • Fritz Haber • Hamphry Davy http://facebook.com/indonesiapustaka Sebagai contoh, hari ulang tahun bulan November di perkuliahan Kimia Dasar ITB, John van der Waals, telah disebut-sebut Ikatan van der Waals, dalam pokok bahasan Ikatan Kimia, dan Hukum Gas Nyata dan pokok bahasan dalam Wujud Zat.k Sumber: Ceramah Dr. D. A. Hamphreys di Komperensi CHEM ED, di Kingston, Canada, 1989. 60 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 21 Penemuan Keradioaktifan Enam belas tahun, sejak 1895 sampai dengan 1911, merupakan suatu periode gilang-gemilang dalam penemuan ilmu pengetahuan. Sinar-X ditemukan pada tahun 1895, keradioaktifan ditemukan pada tahun 1896, unsur polonium, unsur radium, dan elektron ditemukan pada tahun 1897, Teori Kuantum ditemukan pada tahun 1900, foton ditemukan pada tahun 1905, dan inti atom ditemukan pada tahun 1911. Setelah berita penemuan sinar-X disebarluaskan, tokoh matematika Prancis Henri Poincare melaporkan penemuan Rontgen itu pada Akademi Ilmu Pengetahuan Prancis. Hadir di pertemuan ini ahli fisika Prancis Henri Becquerel, yang tertarik pada mineral yang dapat berfluoresensi. Ayahnya, Edmond Becquerel, mempunyai hobi mengumpulkan batu-batuan, di antaranya dapat berfluoresensi, seperti ayah dan kakeknya, Case Becquerel, yang juga menyenangi kimia dan fisika. Salah satu batuan koleksi ayahnya dapat berfluoresensi jika kena sinar matahari. Batuan ini adalah pitchblende, suatu mineral yang mengandung uranium. Ia membungkus pelat fotografi dengan kertas hitam, kemudian menghamburkan garam uranium di atas bungkusannya ini, dan bungkusan ini diletakkan dekat jendela agar dapat memperoleh sinar matahari. Pada sore harinya film dicuci dan dihasilkan bayangan pada film. Ia melakukan eksperimen ini berulang-ulang, kadang meletakkan lempeng logam ditaburi garam pelat fotografi. Ia juga menggunakan batang pitchblende. 61

htp://theswedishparrot.com Pada suatu hari, ketika ia akan melakukan eksperimen, langit berawan dan tidak tampak sinar matahari. Eksperimen ditunda dan bungkusan pelat fotografi diletakkan di laci lemari. Beberapa hari kemudian, ketika matahari bersinar, ia ingin melanjutkan eksperimennya. Ia mempersiapkan bungkusan film yang baru, sedangkan film dalam bungkusan yang disimpan di laci lemarinya dicuci. Hasilnya menakjubkan, yaitu tanpa sinar matahari, zat-zat menghasilkan radiasi. Zat semacam ini disebut zat radioaktif. (Jules) Henri Poincare Penemuan radiasi Becquerel ini dipelajari oleh (1854-1912) Marie Curie, menggunakan teknik elektroskop untuk melihat apakah zat selain uranium memiliki sifat yang sama. Pekerjaan ini merupakan topik penelitian untuk disertasi doktornya. Ia menemukan bahwa pitchblende alamiah beberapa kali lebih aktif daripada uranium oksida yang dimurnikan. Bersama suaminya, Marie mengisolasi suatu fraksi bismuth sulfida, yang 400 kali lebih aktif daripada uranium. Karena bismuth sulfida murni tidak bersifat radioaktif, ia menduga bahwa terdapat unsur yang sangat radioaktif yang terdapat sebagai kontaminat. Unsur ini diberi nama polonium, yakni unsur pertama yang ditemukan melalui sifat keradioaktifan. Pada tahun 1896, ia mengisolasi bagian dari barium klorida yang aktif yang mengandung unsur baru, yang diberi nama radium. http://facebook.com/indonesiapustaka htp://media.isnet.orgPada tahun 1899 Becquerel menunjukkan bahwa radiasi dari radium dapat juga dibelokkan oleh medan magnet. Antoine Henri Becquerel Pada tahun 1899 ia menemukan bahwa (1852-1908) radiasi dari radium sekurang-kurangnya dua macam, yaitu radiasi-\" dan radiasi-β. Seorang peneliti berbangsa Prancis, Paul Villard, menemukan radiasi-γ (gamma). Pada tahun 1903 Henri Becquerel, Pierre Curie, dan Marie Curie memperoleh Hadiah Nobel di bidang fisika, untuk penemuan unsur radioaktif, yaitu unsur radium dan polonium.k 62 Hiskia Achmad

22 Masalah Nitrogen Nitrogen melimpah di udara, mencapai 78%. Namun hanya beberapa tumbuhan dan tak satu pun hewan yang secara langsung dapat mengonsumsinya. Molekul nitrogen adalah salah satu zat yang stabil, tidak dapat terurai menjadi atom meskipun pada temperatur 3.000 oC. Molekul diatomik memiliki ikatan kovalen rangkap tiga. Energi disosiasi ikatan ini sangat besar. N2 (g) → 2 N (g) ΔH = 944,7 kJmol-1 Karena itu, nitrogen sebagai N2 tidak bermanfaat bagi kehidupan secara langsung. Namun ada tiga cara yang memungkinkan nitrogen berbentuk senyawa sehingga dapat bermanfaat. 1. Petir Cahaya petir, yang memiliki energi sangat besar, dapat menguraikan nitrogen dan oksigen menjadi atom-atom. Selanjutnya atom nitrogen dan 63 http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.bbc.co.uk

http://facebook.com/indonesiapustaka atom oksigen bereaksi membentuk oksida nitrogen. Oksida nitrogen melarut dalam air hujan membentuk asam dan dalam tanah membentuk nitrat. Meskipun asam yang terbentuk sangat encer, senyawa ini sangat berperan untuk pertumbuhan tumbuh-tumbuhan. Akar tumbuh-tumbuhan menyerap nitrat dan membentuk protein yang sangat berguna bagi tumbuhan dan hewan yang mengonsumsi tumbuh-tumbuhan. 2. Fiksasi Nitrogen Beberapa macam tumbuhan seperti semanggi dan kacang-kacangan pada akarnya terdapat bakteri yang dapat mengubah nitrogen dari udara menjadi senyawa yang diserap oleh akarnya. 3. Pada akhir abad ke-19 dikenal dua macam sumber pupuk, yaitu guano (kotoran burung laut) dan natrium nitrat, yang diperoleh dari Cile dan Bolivia. Garam ini dikenal juga dengan sendawa Cile. Diperkirakan pada akhir abad ke-19, cadangan sendawa Cile akan berkurang. 4. Sintesis Amonia Jika perhatian Inggris terjadi pada pembuatan pupuk nitrogen, Jerman tertarik pada nitrogen untuk pembuatan bahan peledak. Ketika pecah Perang Dunia I, banyak orang menduga bahwa jika pelabuhan-pelabuhan di Jerman diblokade, Jerman tidak dapat mengimpor natrium nitrat dari Cile, untuk membuat bahan peledak. Dengan demikian, perang akan segera berakhir karena Jerman akan kekurangan bahan peledak. Pada tahun 1913, Fritz Haber dapat memecahkan masalah, dengan berhasil mereaksikan N2 dan H2 membentuk amonia. Perseteruan teknis dapat diatasi oleh Karl Bosch, seorang ahli industri. Pada tahun 1918, Fritz Haber dan Karl Bosch sama-sama memperoleh Hadiah Nobel. Pesan dari cerita ini Meskipun nitrogen sukar bekerja, ada dua contoh bagaimana nitrogen dapat diubah menjadi senyawa. Pertama, dengan adanya peir, nitrogen dapat berubah menjadi senyawa. Kedua, iksasi nitrogen oleh bakteri. Masalah nitrogen memberikan tantangan, untuk mencari cara membuat senyawa nitrogen. Andaikan idak berhasil, mungkin sebagian dunia akan menderita kelaparan.k 64 Hiskia Achmad

23 Perang Kimia Akibat perang kimia di Eropa, korban berjatuhan hingga jutaan orang. Senjata kimia mula-mula digunakan pada tahun 1915. Perang kimia sangat mengerikan, dimulai dengan gas racun yang berwarna hijau, gas klor. Pada 22 April 1915, pukul 5 sore, pada Perang Dunia I, Jerman melepaskan 180 ton klor di Ypres. Gas ini diembuskan angin sampai ke garis depan tentara Prancis. Dalam waktu 2 jam, 5.000 orang meninggal. Kedua belah pihak, Sekutu dan Jerman, menggunakan gas racun sampai dengan akhir perang dunia. Gas racun ini menyebabkan 100.000 orang meninggal dan lebih dari satu juta orang menderita. Beberapa gas racun lain juga digunakan ketika Perang Dunia I berlangsung. Salah satunya adalah gas hidrogen sianida. Gas ini meracuni darah, dapat menghentikan pernapasan dalam satu menit. Pada tahun 1936 Jerman membuat gas saraf pertama yang sangat beracun. Gas saraf itu antara lain tabun sarin dan soman. Kelompok gas saraf kedua, 65 http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.corbisimages.com

htp://www.militarymuseum.org http://facebook.com/indonesiapustaka pereaksi V, ditemukan oleh Inggris pada tahun 1950. Gas ini sangat berbahaya karena tidak mudah menguap sehingga menempel pada kulit. Pada tahun 1952 banyak negara (kini 100 negara) menandatangani Protokol Jenewa, suatu perjanjian untuk tidak menggunakan senjata kimia di peperangan. Namun beberapa negara masih membuat dan menimbun senjata kimia. Sejak tahun 1950 Inggris tidak membuat senjata kimia. Namun tidak ada larangan untuk membuat senjata kimia.k 66 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 24 Ledakan Balon Hidrogen Pada tahun 1990-an terjadi musibah ledakan balon di Surabaya. Pada acara penerimaan mahasiswa baru suatu universitas diadakan pelepasan balon-balon ke udara yang berisi kupon berhadiah. Penduduk berebutan untuk memperoleh balon-balon. Mungkin seorang di antara penduduk itu sedang merokok dan sejumlah balon meletus sehingga beberapa orang menjadi korban. Polisi menahan si penjual balon, dan menyuruh penjual balon itu mengisi beberapa balon dengan alat yang digunakan untuk mengisi balon-balon yang telah terjual. Ironisnya, polisi menyuruh menyulut balon berisi gas dengan puntung rokok. Balon meledak dan tukang balon mengalami kecelakaan. (Berita ini tidak dimuat di koran dan saya peroleh dari seorang guru kimia dari Surabaya.) Kecelakaan karena balon meledak terjadi juga di Bandung, dialami seorang dokter teladan ketika menghadiri pesta ulang tahun keponakannya. Gas apakah yang meledak? Gas itu adalah hidrogen, bukan karbit seperti yang dimuat di surat kabar. Yang dimaksud dengan gas karbit adalah gas asetelin karena dibuat dari karbit dan air. Jika gas asetelin meledak, terjadi nyala dan asap yang berwarna hitam. 67

htp://andrewsteele.co.uk http://facebook.com/indonesiapustaka Tukang balon membuat gas hidrogen dengan cara mereaksikan logam, misalnya seng atau aluminium, dengan basa. Tukang balon menggunakan aluminium foil dan soda api (caustic soda/natrium hidroksida), yang dapat dibeli di toko besi. Ke dalam tabung gas, tukang balon memasukkan aluminium foil, soda api, dan air. Reaksinya: 2 Al (s) + 2 OH- + 6 H2O → 2Al (OH)4)- + 3 H2 (g). Gas hidrogen disebut juga gas letup karena menghasilkan letupan jika dibakar.k 68 Hiskia Achmad

25 Umat Manusia dan Logam Dari pelajaran sejarah dikenal Zaman Batu, Zaman Perunggu, dan Zaman Besi. Zaman Batu Pada zaman purba, manusia di bumi ini menggunakan benda-benda di sekitarnya. Batu digunakan untuk perkakas dan tulang untuk membuat perhiasan. Mereka menggunakan batu yang tajam untuk memotong dan batu yang berlubang untuk membuat mangkuk. Mereka menemukan semacam batu api (flint), yang dipotong dan dibuat berbagai bentuk untuk ujung tombak dan pisau. Zaman Perunggu Mereka tidak menggunakan logam. Logam-logam pertama yang dikenal adalah emas, perak, dan tembaga yang ditemukan bebas di alam. Logam lainnya terdapat di alam sebagai bijih logam. Bijih logam adalah senyawa kimia dari suatu logam yang biasanya bercampur dengan batu-batuan dan tanah. Kira- kira 10.000 tahun yang lampau ditemukan cara untuk memperoleh tembaga 69 http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.topnews.in

dari bijihnya. Mereka mengamati batu yanghttp://facebook.com/indonesiapustaka digunakan sebagai tungku yang mengandung htp://gallery.nen.gov.uk tembaga atau timah berbentuk leburan yang dapat mengeras sebagai bungkah logam. Akhirnya mereka memanaskan bijih logamtembagadenganarangdanmenghasilkan logam tembaga. Zaman Perunggu berawal ketika tembaga dan timah dicampur— mungkin secara kebetulan—menjadi paduan logam yang sangat keras. Paduan logam tembaga dan timah disebut perunggu. Perunggu sangat keras sehingga dapat digunakan untuk membuat berbagai perkakas. Tembaga adalah logam pertama yang digunakan karena tidak terlampau reaktif. Pada pemanasan bijih tembaga dengan arang dapat diperoleh logam tembaga. htp://normanyoung.net Zaman Besi Besi adalah logam yang lebih reaktif dibandingkan dengan tembaga. Karena itu, diperlukan temperatur yang tinggi. Pada temperatur ini bijih besi dapat bereaksi dengan karbon untuk menghasilkan besi. Cara ini baru ditemukan kira-kira 4.000 tahun yang lampau, sangat lama setelah tembaga dapat diekstrak dari bijihnya. Kekerasan besi membuat logam besi sangat bermanfaat sehingga dapat mengganti tembaga dalam berbagai penggunaan. Besi dalam bentuk baja merupakan logam yang digunakan di semua bidang dewasa ini. Zaman Besi telah berubah menjadi Zaman Baja. Logam Modern Dua ratus tahun yang lampau belum dikenal logam-logam seperti natrium, magnesium, dan aluminium karena logam-logam ini tidak dapat diperoleh htp://news.nationalgeographic.com 70 Hiskia Achmad

dari bijihnya dengan cara memanaskan bijihnya dengan keras. Dalam hal ini perlu digunakan energi listrik, sedangkan energi listrik baru ditemukan pada akhir abad ke-19. Logam-logam dalam tabel di bawah ini disusun berdasarkan deret keaktifannya.k Cara Ekstraksi Logam Waktu persen 1807 Dari bijihnya menggunakan K 1807 energi listrik Na 1808 Mg 1825 Dari pemanasan bijih dengan Al karbon Zaman Besi Zn Bebas di alam Fe Awal Peradaban Pb Cu Ag Cu Paling Ringan LOGAM YANG KHAS 0,53 g cm-3 Paling Berat 22,48 g cm-3 Most Britle Liium (Li) kerapatan Osmium (Os) kerapatan iik leleh -38,9 oC Tiik leleh paling rendah Mangan (Mn) dan iik leleh 3410 oC Tiik leleh paling inggi Kromium (Cr) nilai komersial terbesar Paling mahal Merkuri (Hg) paling jarang di alam Paling jarang Wolfram (W) 8% kerak bumi Kelimpahan terbesar Plaina (Pt) Radium (Rh) Aluminium http://facebook.com/indonesiapustaka Kambing yang Cerdas 71

26 Aluminium Aluminium murni dibuat oleh ahli kimia Prancis terkenal Henry-Claire Deville. Ia berhasil membuat natrium dan aluminium dalam skala komersial. Proses komersial dari Deville untuk membuat aluminium memerlukan logam natrium yang banyak. Pada tahun 1854 R.W. Bunsen di Heidelberg dan Claire Deville di Paris bekerja secara independen, memperoleh logam aluminium dengan cara elektrolisis leburan natrium aluminium klorida. Pembuatan aluminium secara komersial juga diusahakan oleh ahli kimia Rusia, V.A. Tyurim, pada 1883 dan oleh Jozef B. Boguski di Inggris pada 1884. Namun aluminium murni yang dibuat dengan metode Claire Deville sangat mahal. http://facebook.com/indonesiapustaka htp://cnx.org Charles Martin Hall, mahasiswa Orbelin Paul-Louis Toussaint Héroult College, memperoleh inspirasi dari Frank (1863-1914) Fanning Jawett, profesor kimia dan mineralogi Oberlin College, untuk mencari metode yang paling murah guna membuat aluminium. Pada 23 Februari 1886 C.M. Hall, yang waktu itu berusia 23 tahun, menyerahkan beberapa butir aluminium kepada profesornya. 72

Pada waktu yang sama Paul-Louis Toussaint Héroult (1863-1914), yang umurnya sama dengan C.M. Hall, berhasil membuat aluminium dengan metode yang sama. (Keduanya meninggal di tahun yang sama, yaitu 1914.) Pada tahun 1858 proses C.M. Hall–Héroult untuk manufaktur aluminium dengan cara elektrolisis aluminium yang dilarutkan leburan kriolit menghasilkan aluminium dengan jumlah yang banyak. C.M. Hall melakukan eksperimen di rumahnya, dengan seperangkat sel dan botol-botol bekas dan alat dapur yang diperoleh dari ibunya. Sel galvani penghasil voltase dan arus dibuat dari botol bekas, sedangkan sel elektrolisis tempat leburan senyawa aluminium adalah wajan (alat penggorengan dari besi). Wajan ini juga berfungsi sebagai katode (lihat gambar). Pelarut yang Mengubah Dunia Charles Martin Hall (1863-1914) adalah anak seorang pendeta. Ketika kecil, ia tidak bermain dengan kawan-kawannya, tetapi membaca buku untuk memuaskan keingintahuannya yang sangat besar. Dari sekian banyak topik yang dibacanya, ia tertarik pada persoalan aluminium. Pada tahun 1870, aluminium diperoleh dengan cara mereduksi aluminium klorida dengan logam natrium. Pada waktu itu harga aluminium 250 dolar per kg. Ketika ia membaca, ia mengingat-ingat sebuah ungkapan: “Setiap onggokan tanah liat dapat menjadi tempat penambang aluminium.” Tanah liat terutama terdiri dari aluminium silikat hidrat. Hall melakukan eksperimen di halaman belakang gudang cucian ibunya. Kambing yang Cerdas 73 http://facebook.com/indonesiapustaka htp://cnx.org

htp://elyriact.smugmug.comKetikamulaibelajardiOberlinCollegepadausia16tahun,iaterusmelakukan eksperimennya di rumah dan di Oberlin, dengan bimbingan Profesor Frank http://facebook.com/indonesiapustaka M. Jawett. Ia gagal memperoleh aluminium ketika mengelektrolisis larutan aluminium dalam air. Ia mencoba dengan aluminium oksida yang dilarutkan dalam leburan garam. Untuk memperoleh temperatur yang diperlukan, ia membuat kompor minyak tanah. Ia mengamati ada garam yang tidak melebur, tetapi dalam garam yang melebur aluminium tidak melarut. Akhirnya ia mencoba dengan kriolit, yang tidak dapat direduksi oleh natrium. Dengan menggunakan kriolit aluminium oksida pada temperatur 1.000 oC, ia dapat memperoleh aluminium dengan cara elektrolisis pada 28 Februari 1886. Charles Marin Hall (1863-1914) Setelah diwisuda, pada umur 22 tahun ia mendirikan Pittsburgh Reduction Company, yang kemudian berubah nama menjadi Alcoa. Selain menjadi kaya, ia dikenal sebagai seorang ahli kimia terbesar di dunia industri. Di depan Oberlin College terdapat patung Charles Martin Hall terbuat dari aluminium. Berapa Harga Stoikiometri Aluminium Berapa kilowatt jam (kwH) listrik yang digunakan untuk menghasilkan 1 ton (103 kg) aluminium dalam sel C.M. Hall-Héroult? Sel bekerja pada 4,5 volt. 74 Hiskia Achmad

Watt = volt x ampere: 1 mol elektron = 96.500 coulomb = 96.500 ampere-detik Atau: 26,8 ampere-jam Jika dibulatkan 30 ampere-jam. Al3+ (dalam kriolit) + 3 e → Al(s) 1 mol aluminium beratnya 27 gram. Jika dibulatkan 30 gram: = 106 kg 103 kg = 106 gram 30 g mol = 3 x 104 mol Al. Jadi, untuk memperoleh: 3 x 104 mol logam aluminium, diperoleh: 3 x 3 x 104 mol elektron = 9 x 104 mol elektron Setiap mol elektron sama dengan 30 ampere-jam, jumlahnya: 30 x 9 x 104 = 3 x 106 ampere-jam listrik. Untuk mengubah menjadi kilowatt-jam, perlu dikalikan dari volt (4 volt) dan dibagi dengan 103, 4 (volt) x 3 x 106 (ampere-jam) 103 (volt x ampere/kilowatt) = 104 kilowatt-jam http://facebook.com/indonesiapustaka Jadi, diperlukan 10.000 kilowatt-jam untuk menghasilkan setiap 1.000 kg logam aluminium. Dengan mengetahui harga listrik 1 kwH, dapat dihitung biaya listrik untuk menghasilkan 1 kg aluminium.k Kambing yang Cerdas 75

27 London International Youth Science Forum (Liysf) dan Gas Mulia Pada tahun 2004, untuk kali yang terakhir saya mendampingi sekelompok peserta LIYSF dari Indonesia. Kelompok ini terdiri atas satu mahasisiwi ITB, satu mahasisiwi Undana Kupang, seorang wartawan, seorang direktris sebuah LSM, dan saya sendiri. Kami, kurang lebih 150 dari 350 peserta LIYSF 2004 dari 50 negara, selama dua minggu menginap di salah satu asrama mahasiswa Universitas London. Peserta dari Singapura, Malaysia, Thailand, dan Indonesia, yang jumlahnya 15 orang, masing-masing menempati satu kamar di satu blok di lantai dua asrama ini. Nama asramanya Ramsay Hall. http://facebook.com/indonesiapustaka htps://www.sciencephoto.com Ramsay dan Gas Mulia Sir William Ramsay, Nama Ramsay dipakai untuk mengenang jasa Sir 1852-1916 William Ramsay (1852-1916), seorang profesor dari Universitas London. Pada tahun 1894 Lord Rayleigh dan Sir William Ramsay mengejutkan dunia ilmu pengetahuan dengan mengumumkan satu unsur berupa gas, yaitu argon, yang tidak dapat membentuk senyawa. Pada tahun 1882 Lord Rayleigh (John William Strutt, The Third Lord Rayleigh), mempelajari massa jenis gas-gas di atmosfer. Ia menemukan bahwa massa 76

htp://en.wikipedia.org jenis nitrogen yang diperoleh dari udara lebih besar daripada massa jenis nitrogen yang diisolasi dari amonia. Dengan izin Lord Rayleigh, Ramsay meneliti nitrogen di atmosfer. Rayleigh dan Ramsay bekerja sama meneliti massa jenis di udara dan dengan komunikasi surat- menyurat. Pada 4 Agustus 1894, Ramsay menulis surat kepada Rayleigh bahwa ia telah berhasil mengisolasi suatu gas. Dua hari kemudian ia mendapat balasan dari Rayleigh yang menyatakan bahwa ia juga menemukan gas. Pada 7 Agustus 1894, Ramsay menulis surat kepada Rayleigh, agar keduanya bersama-sama mengumumkan penemuan ini. John William Strut Ketika British Association (The Third Lord Rayleigh), 1842-1919 berkumpul di Oxford, Ramsay dan Rayleigh membuat heran para anggota bahwa mereka telah menemukan gas mulia yang baru. Ketua sidang Mr. H.G. Mads mengusulkan nama argon, artinya malas (the lazy one). Pada 31 Januari 1895, Ramsay secara resmi memberikan laporan pada pertemuan yang dihadiri 800 orang, di Gedung Theater Universitas London, yang dipimpin oleh Lord Kelvin. Pada tahun 1868 astronom Jules Janssen dan Sir Norman Lockyer secara independen mengamati garis kuning dari spektrum matahari yang disebut helium. Pada tahun 1895 Ramsay di Inggris serta Cleve dan Langlett di Sevedia secara independen menemukan helium dalam mineral radioaktif. Kemudian Ramsay dan Travers mengumumkan penemuan neon, kripton, dan xenon yang tidak bereaksi. Gas-gas ini, termasuk argon dan helium, dikelompokkan dalam keluarga bangsawan dan disebut gas mulia. Dengan penemuan gas-gas ini, perlu ditinjau kembali pemikiran tentang struktur kimia. Namun mulai tahun 1962, ditemukan bahwa gas mulia dapat bereaksi. http://facebook.com/indonesiapustaka Senyawa Gas Mulia Sampai dengan tahun 1962 tidak seorang pun berhasil membuat senyawa gas mulia. Aturan Oktet yang diusulkan oleh Kossel dan Lewis di tahun 1916 Kambing yang Cerdas 77

htp://www.universityofcalifornia.eduseolah-olah mengiringi para kimiawan untuk percaya bahwa gas mulia sangat inert dan tidak bereaksi. Namun tercatat tiga saran/usaha, yaitu: 1. Pada tahun 1924 seorang ahli kimia Jerman menyarankan bahwa karena gas mulia, kecuali helium, memiliki delapan elektron di tingkat valensi, gas mulia dapat membentuk delapan ikatan kovalen, misalnya fosfor dengan lima elektron dapat membentuk PF5, sulfur dengan 6 elektron dapat membentuk SF6, dan yod dengan 7 elektron dapat membentuk IF7. 2. Pada tahun 1933 Pauling meramal bahwa K2F8 dan XeF8 dapat dibuat. 3. Ahli kimia Amerika Don Yost dan Albert Kaye berusaha mensintesis senyawa dan mencoba mereaksikan xenon dan fluor, tetapi mereka berpendapat usaha itu akan gagal. Usaha-usaha ini tidak dilakukan dengan sungguh-sungguh karena seolah- olah dihalangi Aturan Oktet, bahwa unsur-unsur golongan 18 adalah gas mulia dan tidak dapat bereaksi. Neil Bartlett memulai dengan suatu pemikiran, yaitu bukan ikatan kovalen melainkan pembentukan ion. Dalam penelitian, ia menyimpulkan bahwa platina (VI) fluorida adalah oksidator kuat sehingga dapat melepaskan elektron dan membentuk [O2+] [Pt F6-]. Setelah penemuan senyawa XePtF6, terbuka jalan untuk mengembangkan ilmu kimia gas mulia, termasuk sintesis XeF6 yang pernah diprediksi Pauling. Dalam setahun dapat diperoleh tiga macam fluorida dari xenon dalam suasana reaksi yang berbeda, Neil Bartlet Xe + F2 → XeF2 Xe + 2 F2 → XeF4 Xe + 3 F2 → XeF6 http://facebook.com/indonesiapustaka Tujuan dari cerita ini menunjukkan cara kerja ilmiah yang dilakukan tahap demi tahap: 1. Berhasil mensintesis O2 + PtF6-. 78 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 2. Menemukan data dari literatur tentang energi ionisasi pertama dari xenon dan O2 yang hampir sama besar. 3. Mereaksikan xenon dan PtF6 dan membuktikan bahwa senyawa membentuk senyawa ion dengan rumus Xe+PtF6-. k Sumber: C.C.Hill, J.S. Holman, Chemistry in Context, Laboratory Manual, Nelson, Hongkong, 1982. Chem 13 News, November, 2006. Kambing yang Cerdas 79

28 10 Zat Kimia Peringkat Tertinggi Produk Industri Amerika Peringkat Zat Kimia 1991 1990 1989 Asam Sulfat 1 1 1 Nitrogen 2 2 2 Eilena 3 4 4 Oksigen 4 3 3 Amonia 5 6 6 Kapur 6 5 5 Asam Fosfat 7 7 7 Natrium Hidroksida 8 8 9 Klor 9 9 8 Propilena 10 10 10 http://facebook.com/indonesiapustaka Pada daftar tercantum zat-zat kimia produk industri di Amerika peringkat 1 sampai dengan 10. Liebig pernah mengatakan banyaknya asam sulfat yang digunakan suatu negara merupakan ukuran kemajuan industri di negara tersebut. 80

htp://pt.wikipedia.org Ilmu kimia apakah yang kita ajarkan di SMA dan di tingkat perguruan tinggi? Justus von Liebig, (1803-1873) Perhatikan asam sulfat, yang menempati peringkat ketujuh. Zat ini dikenal oleh mahasiswa kimia. Pada tahun 1986 Amerika memproduksi 9,2 miliar ton asam fosfat, dengan harga 250 dolar per ton, P2O5, yang terkandung dalam asam sulfat. Cerita ini disajikan untuk menentukan peranan ilmu kimia dalam kehidupan sehari-hari. Delapan di antara 10 zat kimia di atas adalah zat kimia anorganik. Di bawah ini dibahas secara singkat penggunaan zat-zat tersebut. http://facebook.com/indonesiapustaka 1. Asam Sulfat Asam sulfat adalah zat kimia produk industri terpenting di dunia. Ada dua macam proses pembuatan asam sulfat, yaitu proses kamar timbal dan proses kontak. Sekarang, proses kamar timbal tidak digunakan lagi. Indonesia pernah memiliki pabrik asam sulfat dengan proses kamar timbal di Sepanjang, dekat Surabaya. Di Amerika kira-kira 60 persen asam sulfat yang diproduksi digunakan untuk memproduksi pupuk. Karena titik didihnya tinggi (337 oC), asam sulfat digunakan untuk membuat asam anorganik seperti asam klorida. NaCl (s) + H2SO4 (aq) → NaHSO4 (aq) + HCl (g) Hidrogen klorida yang terbentuk direaksikan dengan air menghasilkan asam klorida. Asam sulfat digunakan dalam manufaktur detergen, obat-obatan, zat warna, pigmen, bahan peledak, kertas, proses pemisahan komponen minyak bumi, dan proses metalurgi. Asam sulfat sebagai elektrolit digunakan dalam baterai penyimpanan timbal yang dikenal dengan aki (accu). 2. Nitrogen Gas nitrogen mula-mula diisolasi pada tahun 1772. Pembuatan nitrogen dalam skala besar dilakukan dengan cara distilasi bertingkat udara cair. Nitrogen digunakan sebagai gas inert dalam industri besi dan industri baja. Di industri elektronik blanketsing (selubung), nitrogen membentuk lapisan pelindung dari Kambing yang Cerdas 81

silikon nitrida dan chip silikon. Nitrogen cair digunakan dalam pendingin dan peneliti temperatur rendah. Nitrogen digunakan juga untuk pembuatan makanan, yaitu pendingin cepat daging dan makanan lainnya dalam nitrogen cair. 3. Etilena Pada umumnya etilena, C2H4, dan propilena dibuat dengan proses steam cracking, atau disebut juga thermal cracking, dari hidrokarbon seperti etana (C2H6), atau propana (C3H8), dan gas alam. Penggunaan etilena 75 persen untuk pembuatan plastik, 10 persen pembuatan antifreeze, 5 persen pembuatan serat, dan 10 persen pembuatan za-zat lain. 4. Oksigen J. Priestley ditetapkan sebagai penemu oksigen. Pada tahun 1774, ia berhasil mengisolasi oksigen dengan memanaskan HgO dengan sinar matahari dengan kaca pembesar. 2 HgO (s) → 2 Hg (l) + O2 (g) Pada tahun 1994 (dua ratus dua puluh tahun setelah penemuan oksigen), ketika penulis menghadiri Konferensi Pendidikan Kimia yang diselenggarakan oleh Himpunan Kimia Amerika, juga menghadiri upacara peresmian rumah J. Priestley sebagai Museum Kimia, di Lewisburg, Amerika. Oksigen digunakan dalam manufaktur zat kimia dan senyawa yang penting, misalnya etilena oksida (C2H4O). 5. Amonia Amonia mula-mula diperoleh dari pengaruh bakteri pada nitrogen dalam urea, (NH2)2CO (aq) + H2O (l) → CO2 (g) + 2 NH3 (g) Sintesis amonia secara langsung mula-mula dilakukan oleh Dobereiner pada tahun 1823. Pada awal tahun 1900, Haber mempelajari sintesis amonia dari hidrogen dan nitrogen sesuai dengan persamaan reaksi N2 (g) + 3 H2 (g) → NH3 (g); ΔH0 = -92,0 kJ. http://facebook.com/indonesiapustaka Dalam skala laboratorium diperoleh 80 g amonia setiap jam. Pada skala industri di Jerman tahun 1913, dihasilkan 27 ton per hari, dan pada tahun 1918, dihasilkan 108.000 ton per tahun. Haber memperoleh hadiah Nobel pada tahun 1918 untuk proses sintesis amonia Haber (Haber synthesis of ammonia). 82 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka Delapan puluh persen amonia digunakan untuk pembuatan pupuk, 10 persen digunakan untuk pembuatan serat dari plastik, lima persen untuk bahan peledak, dan lima persen digunakan untuk lain-lain seperti refrigrasi. Dalam skala besar, amonia digunakan dalam proses makanan, pemurnian air, pembuatan kertas, dan produk makanan seperti natrium nitrat. 6. Kapur Kapur adalah istilah untuk CaO (kalsium oksida atau kapur mati), dan Ca (OH)2 (kapur tohor). CaO diperoleh dari pemanasan batu kapur (CaCO3). CaCO3 (s) ↔ CaO (s) + CO2 (g) Kapur adalah zat kimia yang lama dikenal manusia. Kapur dalam jumlah terbanyak digunakan pada industri baja (40%). Jumlah terbanyak kedua adalah untuk pengontrolan pencemaran udara dan pengolahan limbah (15%). Penggunaan kapur yang lain adalah pengolahan air murni (10%), pembuatan zat kimia (10%). Penggunaan lain (25%) antara lain aplikasi di bidang medis. Dalam proses makanan, kapur digunakan di pabrik gula, produksi makanan, dan makanan hewan. 7. Natrium Hidroksida Saat ini, industri klor-alkali memproduksi natrium hidroksida dan klor. Pada proses ini telah digunakan banyak energi listrik dan merupakan proses yang menggunakan energi terbesar. Reaksi keseluruhan dari proses ini 2 NaCl (aq) + 2 H2O (l) → 2 NaOH (aq) + Cl2 (g) + H2 (g) Produk NaOH dapat diperoleh dari salah satu dari dua macam sel, yaitu sel merkuri dan sel diafragma. NaOH digunakan untuk manufaktur zat kimia, industri kertas, pengolahan air, proses aluminium, dan pemisahan komponen pada kilang minyak. 8. Asam Fosfat Asam fosfat dibuat berdasarkan proses basah dan proses tungku listrik. Bahan baku kedua proses ini adalah Ca5F(PO4)3. Delapan puluh lima persen produk asam fosfat digunakan untuk pembuatan pupuk, lima persen untuk pembuatan detergen, dan sepuluh persen untuk lain-lain termasuk industri makanan. Kambing yang Cerdas 83

http://facebook.com/indonesiapustaka 9. Klor Kira-kira 95 persen klor diproduksi oleh industri alkali, sedangkan sejumlah kecil diperoleh dari elektrolisis leburan natrium klorida pada pembuatan logam natrium. Kurang lebih tujuh puluh persen klor digunakan pada manufaktur senyawa organik, sepuluh persen untuk pengolahan air, sepuluh persen untuk zat pemutih, dan sepuluh persen untuk pembuatan berbagai senyawa anorganik. 10. Propilena Propilena (CH2=CH2-CH3), disebut juga propena, adalah zat organik pertama yang diperoleh dari minyak bumi dan merupakan zat kimia yang sangat penting setelah etilena. Di Amerika setiap tahun 15 miliar kg etilena dan kurang lebih 8 miliar kg propilena digunakan sebagai bahan baku untuk berbagai industri kimia. Propilena sebagian besar digunakan untuk sintesis polipropilena. Propilena digunakan untuk pembuatan polipropilena akrilonitril, cumene, isopropil alkohol, phenol, dan propilena oksida.k 84 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 29 Nilon (Nylon) Pada tahun 1992 saya ditantang memberikan ceramah kepada kurang lebih 1.000 ibu-ibu PKK dan Dharma Wanita di Aula Unpad, Jalan Dipatiukur, Bandung, dengan tema “Ilmu Kimia dan Wanita”. Salah satu bagian dari ceramah saya adalah nilon, yang pernah saya ceritakan di kelas kuliah Kimia Dasar, tentang Peranan Ilmu Kimia dalam Kehidupan Sehari-hari. Pada awalnya produk nilon dinikmati oleh para wanita. Dahulu kala, untuk melindungi tubuhnya, manusia menggunakan pakaian yang dibuat dari kulit kayu atau rumput-rumputan. Setelah mengalami perkembangan peradaban, manusia mulai mengenakan pakaian yang dibuat dari bahan serat alami. Mulai tahun 1920, pakaian dari bahan semisintetis dapat dijumpai di pasar tekstil. Perkembangan serat sintetis dimulai menjelang Perang Dunia II. Namun dampak penggunaan pakaian dari serat sintetis baru kelihatan pada tahun 1950-an, ketika perkembangan industri petrokimia menghasilkan bahan baku yang murah. Serat Alami Serat hewan seperti wol dan sutra adalah protein berantai panjang. Monomernya adalah asam amino, dan mengalami polimerisasi kondensasi dengan pengaruh enzim membentuk ikatan peptida. Bahan baku serat hewan diperoleh dari tumbuhan, misalnya domba yang makanannya rumput dan ulat sutra yang makanannya daun murbei. Harga serat hewan lebih mahal, tetapi nyaman untuk dipakai. Serat tumbuhan seperti kapas dan linen adalah 85

polimer selulosa. Monomernya adalah glukosa dan selulosa terbentuk melalui polimerisasi kondensasi. Bahan baku untuk membuat serat tumbuhan adalah air dan karbon dioksida. Kapas diperoleh dari tanaman kapas, sedangkan linen dari kulit pohon rami. Serat Semisintetis Semua serat sintetis dibuat dari selulosa alami. Sumber selulosa yang banyak digunakan adalah pulp kayu atau jerami, yang dengan zat kimia melalui beberapa tahap proses menghasilkan rayon. Rayon viscose dibuat dari selulosa yang dicampur dengan natrium hidroksida dan karbon disulfida. Rayon sering dicampur dengan katun untuk membuat bahan untuk karpet. Serat Sintetis Saat ini dikenal berbagai macam serat sintetis, tetapi ada tiga macam yang terkenal, yaitu nilon, polyester, dan akrilik. Nilon adalah poliamida yang terbentuk melalui kondensasi antara gugus –NH3- dan gugus –COOH- atau gugus –COC1-. Pada tahun 1938 semua mata di dunia ditujukan ke Eropa, di mana Perang Dunia II akan pecah, sedangkan penemuan “sutra” baru yang dibuat berdasarkan ilmu kimia kurang mendapat perhatian. Pada tahun 1939, ketika diselenggarakan World Fair di New York, dipamerkan stocking dari nilon. Hampir semua hasil produksi nilon digunakan untuk membuat parasut dan ban pesawat udara. http://facebook.com/indonesiapustaka htp://trendylovestyle.blogspot.comKetika nilon masuk lagi ke pasar pada tahun 1946, terjual dalam beberapa jam 4 juta pasang stocking. Nilon merupakan bahan utama untuk pakaian dan karpet.k Sumber: J. Cross, Discovery of Nylon, Aus- tralian Resource Book, Vol. 9, 1990. htp://www.ehrenhausinfo.com 86 Hiskia Achmad

30 Garam, NaCl Garam yang digunakan setiap hari, NaCl, adalah salah satu macam dari sekian banyak garam yang dikenal dalam ilmu kimia. Garam NaCl kadang-kadang disebut garam dapur atau garam meja (table salt). Dulu garam ini sangat penting bagi angkatan bersenjata untuk dikonsumsi dan untuk penyamakan kulit. Diduga 2.700 tahun sebelum Masehi, bangsa Cina berhasil mengekstrak garam dari laut dengan cara penguapan dengan sinar matahari. Setiap liter air laut mengandung kira-kira 25 g garam. Di daerah panas seperti di Indonesia garam dapat diperoleh dari air laut dengan menggunakan sinar matahari. Namun, meskipun terdiri dari pulau-pulau dan dikelilingi lautan, Indonesia masih mengimpor garam dari Australia dan India. Kadar garam rakyat di Indonesia hanya 60% NaCl sehingga tidak dapat digunakan untuk garam industri. Ini tantangan bagi ahli-ahli kimia di Indonesia untuk mencari proses yang tepat guna memperoleh kadar NaCl yang tinggi. 87 http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.yuiindia.com

http://facebook.com/indonesiapustaka Prosesnya sederhana, yaitu memisahkan campuran larutan. Garam sulfat dan karbonat kurang melarut sehingga dapat mengendap, kemudian larutan NaCl yang pekat dialirkan ke tambak kristalisasi sehingga dapat diperoleh garam 96% NaCl. Di beberapa daerah di Timur Tengah garam diperoleh dari rawa-rawa yang airnya asin. Di rawa-rawa terdapat mikroorganisme yang tumbuh dengan subur dan menghasilkan air rawa yang berwarna merah. Menurut cerita tentang Moab ketika berperang melawan gabungan tentara Judah, Israel, dan Edom, ketika melihat warna rawa yang disinari matahari, mereka menyangka bahwa tentara lawannya saling membunuh sehingga warna air rawa menjadi merah karena darah para tentara. Beberapa deposit garam di bawah permukaan tanah sangat murni. Karena itu, seseorang yang bermoral sangat murni dan jujur disebut “garam dunia”. Romawi kuno menggunakan tentara bersenjata untuk mengawal garam dari Ostia, Roma Barat Daya, ke Italia Utara melalui Jalan Garam (Via Salaria). Tentara-tentara dibayar dengan garam. Gaji dalam bahasa Inggris salary berasal dari kata salaria (garam). Budak belian di Yunani dibayar dengan garam. Budak yang bagus dihargai dengan garam sebanyak berat badannya. Garam mempunyai arti keagamaan (religious), yaitu dalam upacara keagamaan (ritual, sakral). Garam merupakan lambang kesucian. Adalah suatu kebiasaan untuk mengoles (menggosok) bayi yang baru lahir dengan garam. Sakit gigi diobati dengan meletakkan kristal garam di lubang gigi. Garam merupakan lambang kehormatan, keramah-tamahan, dan keabadian. Penggunaan garam sebagai pengawet merupakan lambang keabadian dan kehidupan. Di negara-negara seperti Inggris, jalan-jalan raya ditaburi dengan garam. Garam sebanyak 1 ton ditabur di jalan raya utama sepanjang 5 km. Air pada umumnya membeku pada 0 oC. Di musim dingin, permukaan jalan sering ditutupi es sehingga jalan menjadi licin dan berbahaya bagi kendaraan. Jika jalan ditaburi garam, air akan membeku di bawah 0 oC. Jalan raya tidak akan dilapisi es jika temperatur udara -21 oC. Garam NaCl dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan klor, natrium hidroksida, dan natrium karbonat. Dua dari zat kimia ini, klor dan natrium hidroksida, dibuat dengan cara elektrolisis, sedangkan natrium karbonat dibuat dari larutan natrium klorida dengan sederetan reaksi kimia. Jumlah garam di lautan di dunia kira-kira 4 x 1016 ton. Jika garam sejumlah ini ditabur di daratan seluruh dunia, akan mencapai ketinggian 125 m.k 88 Hiskia Achmad

31 International Conference on Chemical Education Disponsori oleh Himpunan Kimia Negara Penyelenggara IUPAC (The Internaional Union of Pure and Applied Chemistry) dan Unesco. Montpellier, Prancis, ICCE VII Sekamar dengan Seorang Gadis di Suatu Hotel di Paris Pada bulan Agustus 1983, saya berangkat ke Prancis untuk menghadiri pertemuan ICCE ke-7 di Montpellier, Prancis, kira-kira 500 km dari Paris. Ketika transit di Bahrain, seorang gadis mendekati saya dan bertanya, “Bapak dosen ITB?” Saya katakan di mana dia kenal saya. Ia menjawab, “Bapak memberikan ceramah pada Penataran P4 untuk mahasiswa baru ITB.” Dia juga mengatakan lagi bahwa ia akan ke Paris. Dalam hati saya berpikir, gadis ini adalah orang kaya sehingga ada peluang beberapa hari saja ia berlibur ke luar negeri. Di bandara di Paris ia mendekati saya dan berkata, “Pak, nanti kita pesan satu kamar. Bapak tidur di atas, saya tidur di bawah. Untuk sementara saya akan tinggal di hotel. Nanti saya akan mencari tempat kos karena saya ingin belajar di Paris.” 89 http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.uni-pc.gwdg.de

http://facebook.com/indonesiapustaka Dalam hati saya berpikir bahwa sekarang anak-anak perempuan Indonesia berani ke luar negeri sendiri. Kelihatannya di air port mudah sekali mencari hotel. Kami mendapat hotel di pusat Kota Paris dekat Gallery Lavayette. Sebelum berangkat ke kota, saya mampir di kantor maskapai penerbangan, untuk menunda sehari keberangkatan saya ke Montpellier, dengan maksud membantu mencari tempat kos dan melapor ke kantor Kedutaan Indonesia. Ketika kami tiba di hotel sekitar pukul 08.00 pagi, petugas hotel mengatakan bahwa pada pukul 10.00 baru kami dapat masuk ke kamar. Ketika masuk ke kamar, gadis ini mengaku agak pusing, dan saya menyuruh tidur. Saya turun ke lobi hotel. Kebetulan pada waktu itu saya membawa titipan dari tetanggga saya Dr untuk kawannya seorang mahasiswa dari Madagaskar. Saya menelepon mahasiswa tersebut dan ia katakan akan ke hotel antara pukul 1 dan pukul 2 siang. Kira-kira pukul 11, gadis ini turun ke lobi hotel dan kelihatannya sudah segar. Kami berjalan-jalan di sekitar hotel, mencari makan siang. Ketika kami kembali ke hotel tepat pukul 1 siang, mahasiswa dari Madagaskar itu sudah berada di hotel. Tampaknya seperti orang Indonesia dan lancar berbahasa Indonesia. Saya mohon bantuannya untuk mencari tempat kos untuk gadis ini. Kira-kira pukul setengah lima sore, gadis ini langsung berangkat ke tempat kosnya. Saya katakan kepada mereka bahwa lusa pukul 09.00 pagi saya akan ke bandara untuk berangkat ke Montpellier. Kira-kira pukul 08.30 pagi, gadis ini dan mahasiswa dari Madagaskar tiba di hotel dan mereka mengantarkan saya ke bandara. Saya berpesan pada mereka bahwa sekembali dari Montpellier, saya akan menginap di hotel yang lain, kira-kira 100 m dari hotel pertama. Ketika saya kembali dari Montpellier dan tiba di hotel, mereka berdua, gadis dan mahasiswa dari Madagaskar, sudah menunggu di hotel tempat saya akan menginap. Gadis ini bercerita bahwa ia sudah menjelajahi Kota Paris dengan kereta. Setelah dua malam di Paris, saya kembali ke Indonesia dan mereka berdua mengantarkan saya ke bandara. Pada bulan Agustus 1984 gadis ini muncul lagi di ITB. Rupanya, tahun lalu gadis ini meminta cuti setahun. Gadis ini sudah menamatkan studinya di ITB dan sudah menikah. Apa Sebabnya di Montpellier? Di kota ini lahir Antoine-Jérôme Balard, pada 30 September 1802. Ia mempelajari ilmu farmasi di Montpellier, dekat Laut Mediterania. Sebelum tamat dari studinya, ia menemukan brom ketika berumur 23 tahun. 90 Hiskia Achmad

Ketika mempelajari kandungan tp://art-icio.ru yod dalam air laut, Antoine- Jérôme Balard mereaksikan air klor dan air laut. Ia menemukan lapisan berwarna jingga kekuning- kuningan. Hasil distilasi lapisan ini memperoleh cairan berwarna cokelat kemerah-merahan. Atas usul dosennya, ia mengirim naskah hasil penemuannya ke majalah Annales de Chemie di Paris pada tahun 1826. Balard mengusulkan nama muride, tapi editor majalah, Joseph Louis Gay Lussac, mengubahnya menjadi brome, dari istilah Yunani bromos, yang artinya bau busuk. Penemuan ini menghasilkan berita yang menggembirakan bagi ahli-ahli kimia di Paris karena ditemukan di Antoine-Jérôme Balard provinsi di luar Paris. (1802-1876) Balard diangkat menjadi profesor di Sorbonne, Paris, tahun 1842 dan pada tahun 1844 menjadi anggota Acedemia de Paris. Beberapa mantan mahasiswanya menjadi ilmuwan terkenal, antara lain Louis Pasteur, Adolphe Wurtz, dan Marcellin Berthelle.k http://facebook.com/indonesiapustaka Kambing yang Cerdas 91

http://facebook.com/indonesiapustaka 32 Ilmuwan harus Jujur Ketika saya mengikuti International Conference on Chemical Education VI di Maryland, Amerika Serikat, salah satu acara yang menarik adalah demonstrasi kimia oleh Prof. Hubert. N. Alyea, yang terkenal dengan TOPS in General Chemistry. (TOPS = Tested Overhead Projection Senes.) Prof. Isjrin Nurdin (almarhum) pada tahun 1960 bekerja di bawah pimpinan Prof. Alyea, dan pada tahun 1961 mengembangkan metode TOPS di Indonesia. Namun, usaha ini berhenti karena Prof. Isjrin Nurdin diangkat menjadi rektor IKIP Padang. Demo dari Prof. Alyea sangat menarik dan dihadiri orang tua dan anak- anak. Hal yang sangat berkesan bagi saya, ia mengakhiri pertemuan ini dengan mengatakan: “Anda adalah ilmuwan. Seorang ilmuwan itu harus jujur. Nanti malam, Anda akan menghadiri ceramah Sir Porter di Gedung Akademi Ilmu Pengetahuan Amerika. Di depan gedung berdiri dengan tegak sebuah patung palang seorang ilmuwan yang telah meninggal. Ia adalah ilmuwan yang jujur, Einstein. Salah seorang ilmuwan yang terkenal jujur yang masih hidup adalah Linus Pauling.” Saya sangat terkesan dengan ceramah Prof. Hubert. N. Alyea. Untuk pertama kali, saya menghadiri ceramah ilmu kimia, yang penceramahnya menekankan kejujuran. 92

http://facebook.com/indonesiapustakaKarena itu, sejak tahun htp://www.chemheritage.org 1981, pada awal kuliah Kimia Dasar, saya menekankan dua unsur penting dari sains, yaitu sikap dan proses. Pada sikap tentu sudah termasuk kejujuran. Pada proses ketika menjelaskan komunikasi, misalnya ketika melaporkan hasil praktikum, data harus sebenarnya, bukan data dari teman. Siapakah itu Alyea? Dr. Alyea sangat dikenal Hubert. N. Alyea (1903-1996) di Amerika. Ia menginspirasi guru-guru kimia untuk melakukan inovasi agar dapat mengajar dengan baik. Ia sangat terkenal dengan mendemonstrasikan prinsip-prinsip ilmu kimia. Untuk menunjukkan reaksi kimia kepada kelompok yang besar ia mengembangkan Tested Overhead Projection Senes (TOPS). Ia menjadi editor “Tested Demonstrations” dan “Demonstrations Abstracts” beberapa tahun di Journal of Chemical Education. Pada umur 90 tahun, Dr. Alyea menerbitkan metode penting untuk keamanan dalam membuat gas-gas tidak beracun. Ia meninggal pada 18 Oktober 1996, ketika berumur 93 tahun. Ketika saya menyaksikan demonya di Maryland, ia berumur 78 tahun.k Sumber: CHEM 13 NEWS, Oktober, 1997 Kambing yang Cerdas 93

http://facebook.com/indonesiapustaka 33 Linus Pauling dan Vitamin C Nama Linus Pauling sudah kita kenal ketika kita membahas keelektronegatifan. Demo kimia dari Prof. Alyea yang disaksikan di Maryland pada tahun 1981 diakhiri dengan pesan bahwa ”ilmuwan itu harus jujur”. Salah satu ilmuwan jujur, kata Prof. Alyea, adalah Linus Pauling. Pada suatu seminar di Singapura, salah satu pembicaranya adalah Linus Pauling maka saya berusaha untuk menghadiri seminar ini. Pada seminar ini Pauling memberikan ceramah tentang Vitamin C. Pemegang dua Hadiah Nobel ini mengatakan bahwa mengonsumsi Vitamin C dalam dosis yang besar dapat mencegah demam atau pilek. Ia menambahkan, menggunakan Vitamin C dosis yang besar dapat mengurangi kemungkinan kanker usus. Menurut Pauling, pada seminar ini banyak dokter yang tidak setuju dengan pendapatnya, tetapi alangkah baiknya mereka berdebat di seminar semacam ini. Ia mengatakan perokok membutuhkan Vitamin C dua kali lebih banyak daripada bukan perokok. Catatan: Ada yang pro dan ada yang kontra dengan pendapat Pauling. Namun kedua kelompok itu setuju bahwa Vitamin C sintetis secara kimia identik dengan Vitamin C alamiah. Adalah tidak benar mengatakan Vitamin C alamiah lebih baik daripada Vitamin C sintetis. 94

htp://proiles.nlm.nih.gov http://facebook.com/indonesiapustaka Mengonsumsi buah segar yang mengandung Vitamin C memberikan kemungkinan untuk memperoleh zat lain yang esensial bagi kesehatan. Ketika naskah ini ditulis, saya menemukan sebuah sajak jenaka yang biasanya terdiri dari lima baris (limerick) dalam Chem 13 News, Maret 2012. On The Vitamin C Controvercy All praise to great Linus Pauling Who gained fame in his chosen calling But on Vitamin C We can’t all degree And some his views quite appalling Ketika Pauling akan keluar dari ruang seminar, kami peserta dari Indonesia mencegatnya, dan meminta tanda tangan. Ia sangat ramah. Saya menanyakan apa dasarnya sehingga ia menetapkan angka 4 untuk keelektronegatifan fluor. “Lupakan itu,” jawabnya. Seorang kawan menanyakan pendapatnya mengenai ujian praktikum kimia. ”Tidak perlu ujian praktikum,” jawabnya sambil keluar dari ruangan. Rupanya perhatiannya sedang terpusat pada Vitamin C. Kambing yang Cerdas 95

http://facebook.com/indonesiapustaka Linus Pauling adalah seorang pengajar yang dalam karir akademiknya selalu mengajar kimia dasar (kimia untuk tingkat I perguruan tinggi). Hanya 2 tahun dia mengajar ikatan kimia dan kimia kuantum. Meskipun dia seorang profesor yang terkenal dan pemegang dua hadiah nobel, namun ia mengatakan bahwa kadang-kadang ia menemukan mahasiswa yang tidak memahami apa yang ia kuliahkan. Ternyata, menurut Linus Pauling ia masih belum memahami benar topik atau hal itu sehingga ia memerlukan penelitian. Hal ini menunjukkan bahwa meskipun seorang sudah terkenal seperti Linus Pauling, ia masih perlu mendalami lagi apa yang perlu ia ajarkan.k 96 Hiskia Achmad

34 Kondom Pada tahun 1980-an, pada acara proyek Pemantapan Kerja Guru-Guru, diperkenalkan penggunaan balon untuk menjelaskan bentuk molekul: • Linier dua balon • Segiiga datar iga balon • Tetrahedral empat balon • Trigonal bipiramidal lima balon • Oktahedral enam balon http://facebook.com/indonesiapustaka Seorang guru bertanya, “Jika tidak terdapat balon di pasaran, apakah siswa disuruh membawa kondom?” Saya hanya menjawab, “Jika banyaknya kondom yang dijual menunjukkan keberhasilan proyek Keluarga Berencana, maka proyek PKG telah menyukseskan proyek Keluarga Berencana di Indonesia.” Indonesia pernah mengekspor kondom, tetapi sebagian ditolak karena ada kondom yang bocor. 97

http://facebook.com/indonesiapustaka htp://learning.covcollege.ac.uk Bagaimana membuat kondom yang tidak bocor? Gunakan prinsip kimia koloid. Cairan karet disemprotkan pada model yang diberi muatan, maka cairan karet yang bersifat koloid akan mengkoagulasi merata pada model sehingga tidak bocor. Cara menjelaskan bentuk molekul dengan balon terdapat pada model Interdisciplinary Approachs to Chemistry yang berjudul Diversity and Periodicity, karangan James Huheey. James Huheey adalah pengarang buku Inorganic Chemistry Principles of Structure and Reactivity.k 98 Hiskia Achmad

http://facebook.com/indonesiapustaka 35 Microwave Oven Salah satu acara dalam Konferensi Pendidikan Kimia Internasional di Maryland, Amerika Serikat, adalah makan malam di Gedung Kementerian Luar Negeri Amerika, setelah menghadiri ceramah Prof. Poter, seorang pemenang Hadiah Nobel Kimia, di Gedung Akademi Ilmu Pengetahuan Amerika. Menurut pengalaman, acara makan di konferensi di Amerika sangat meriah karena makanan berlimpah. Sementara acara makan berlangsung, panitia mengumumkan agar tamu- tamu, teristimewa dari luar Amerika, naik ke balkon di tingkat teratas. Dari sini, para tamu dapat melihat indahnya Kota Washington di waktu malam. Jelas dari atas terlihat Gedung Putih dan Bandar Udara Washington. Setiap sepuluh menit, terlihat pesawat yang mendarat dan lepas landas. Saya tidak segera naik ke lantai atas karena harus antre. Saya mendekati tempat hidangan sapi panggang (roast beef). Di sana digantung dua paha sapi. Petugas menyodorkan piring karena ia menyangka saya ingin roast beef. Saya katakan terima kasih, tetapi saya ingin tahu bagaimana cara memanggangnya sehingga paha sapi yang begitu besar bisa matang secara merata dagingnya. Ia menjelaskan bahwa pemanggangan ini menggunakan microwave oven. Saya ucapkan terima kasih. Baru saya sadar bahwa kita telah mengajarkan tentang daerah sinar elektromagnet, bahwa yang terjadi pada peristiwa antaraksi antara sinar dan materi adalah: 99

• Transisi dalam di daerah sinar-X • Transisi elektronik di daerah sinar ultraviolet dan sinar tampak • Vibrasi di daerah sinar inframerah • Rotasi di daerah microwave Namun kita tidak menjelaskan manfaat dari peristiwa di atas. Baru pada tahun 1982 ketika dilangsungkan Jakarta Fair, saya melihat microwave oven yang dipromosikan. Kini, rumah-rumah golongan menengah ke atas sudah memiliki microwave oven. Bagaimana cara bekerja sebuah microwave oven? Bayangkan hanya memerlukan 10 menit untuk membakar ubi dan setengah jam untuk memanggang ayam. Cara Kerja Microwave Oven atau Microwave Cooker Dalam microwave oven, makanan akan cepat sekali matang. Pada oven ini digunakan radiasi microwave yang dapat menembus jauh ke dalam makanan. Radiasi microwave menyangkut energi rotasi molekul. Radiasi microwave yang digunakan dalam oven memiliki frekuensi tepat 2,45 x 109 Hz sesuai dengan energi yang diperlukan untuk merotasi molekul air. Radiasi diserap oleh molekul air dalam makanan sehingga molekul-molekul mencapai tingkat energi rotasi yang tinggi. Molekul ini berotasi lebih cepat sehingga molekul-molekul bersentuhan yang memiliki energi tinggi dan temperatur bertambah. Karena air memiliki kandungan air yang besar, microwave dapat memanaskan makanan dengan cepat. Karena logam memantulkan kembali radiasi microwave, makanan harus dipanaskan dalam wadah bukan logam, misalnya plastik.k Sumber: Salters Advance Chemistry Team, Chemical Ideas, Heinemann, London, 1994. 100 Hiskia Achmad http://facebook.com/indonesiapustaka htp://www.picable.com